CMake基础
CMake（Cross platform Make，在线帮助文档，wiki，chs）是一个开源的跨平台自动化建构系统（目前仅支持C / C++ / Java语言），不依赖于某特定编译器，并可支持多层目录、多个应用程序与多个库。
对于其他GNU Make ，QT的qmake ，微软的nmake等Make工具，如果要在不同平台上编译，就得为每一种标准写一次 Makefile，这将是一件让人抓狂的工作。
CMake就是针对上面问题而设计的工具：它首先允许开发者编写一种平台无关的 CMakeLists.txt文件（注：名字大小写要完全一致）来定制整个编译流程，并不直接建构出最终的软件
再根据目标用户的平台进一步生成所需的本地化Makefile（如：Unix的Makefile）或工程文件（如：Windows的Visual Studio 工程、MacOS的Xcode工程）。从而做到：Write once, run everywhere.
在linux平台下使用CMake生成Makefile并编译的流程如下：
① 编写 CMake 配置文件 CMakeLists.txt 。
② 执行命令 cmake PATH 或者 ccmake PATH 生成 Makefile（注：ccmake 和 cmake 的区别在于前者提供了一个交互式的界面）。其中， PATH 是 CMakeLists.txt 所在的目录。
③ 使用 make 命令进行编译。
linux平台默认就会安装CMake（没有装的话，通过yum install cmake或apt-get install cmake来安装）
rpm包和deb包是Linux系统下最常见的两种安装包格式。
rpm包用在RedHat系列（Redhat、Centos、Fedora等）的Linux系统上，使用yum来管理。
deb包用于Debian系列（Debian、Ubuntu 等）的Linux系统上，使用apt-get来管理。
MacOS平台可通过brew install cmake来安装。
Windows平台可从官网下载最新版本进行安装。
注：vs2019也内置了一份CMake：
为了方便使用cmake，在windows可将cmake路径（E:\Program Files\CMake\bin）到PATH环境变量中。
执行cmake.exe --version打印出cmake的版本 （如：cmake version 3.18.4），来确认cmake安装和环境是否配置成功。
vscode插件CMake、CMakeTools
CMake有如下主要功能：
① Colorization（着色）
② Snippets & Completion Lists（自动完成）
③ Quick Help（快速帮助）
CMakeTools有如下主要功能：
① Configure a project（配置一个项目） 注：使用CMake配置一个项目
② Build a project（编译一个项目） 注：CMake自身没有编译功能，它只是拉起相关编译器、链接器进行编译链接
② Debug a project（调试一个项目） 注：CMake自身没有调试功能，它只是拉起相关Debugger进行调试
更多功能详见：github README
CMakeTools相关设置见菜单“File” -- “Preferences” -- “Settings”面板中“Extensions” -- “CMake Tools”标签
注1：User表示设置会保存在当前用户下，对当前用户下所有CMake都起作用
注2：Workspace表示设置会保存在当前工作空间下，仅对当前工作空间CMake起作用
项目示例
CMakeLists.txt内容如下：
cmake_minimum_required(VERSION 3.10) project(Test1) add_executable(Test1 main.cpp)
main.cpp内容如下：
#include <iostream> int main() { std::cout << "Hello World!" << std::endl; return 0; }
配置项目（Configure a project）
点击vscode菜单View -- Command Palette...，输入：>CMake: Configure，在弹出的下拉框中选择对应的编译器（如下）
x86：编译器为x86版本，输出文件为x86。
amd64_x86：编译器为amd64版本，输出文件为x86。
amd64：编译器为amd64版本，输出文件为amd64。
x86_amd64：编译器为x86版本，输出文件为amd64。
注1：需要根据本机cpu型号和目标机器cpu型号来确定使用那个编译器。
注2：amd64指x64，因为x86-64是amd首先设计出来的，因此intel的x86-64和amd64是一回事。
注3：CMakeTools重新Configure a project时，需要将当前工作目录改名（不换目录名的话，不会弹出上图编译器的选择下拉列表），然后执行CMake: Delete Cache and Reconfigure
build目录中会生成vs2019相关工程
也可通过命令行来Configure项目
编译项目（Build a project）
点击vscode菜单View -- Command Palette...，输入：>CMake: Build
这个过程中cmake会拉起MSBuild.exe来编译ALL_BUILD.vcxproj项目
注1：执行编译项目时，若之前未配置项目，会先进行配置，然后再编译
注2：按F7也可以编译项目
也可通过命令行来Build项目
build目录中会生成Test1.exe可执行文件
调试项目（Debug a project）
① 双击Test1.sln，用vs2019打开该解决方案文件
② 将Test1项目设置为缺省，放置断点，按F5进行调试
手动下载、管理和引用第三方库
① 下载各个第三方库
② 逐个用cmake -S . -B build编译第三方库
③ 指定各个第三方库所在路径
使用vcpkg下载、管理和引用第三方库
vcpkg（github）是一个开源跨平台（支持Windows、 Linux 和 MacOS）的管理C / C++ 库的工具。
安装和配置vcpkg
① 克隆下载vcpkg的工程
git clone https://github.com/microsoft/vcpkg
② 执行工程中的bootstrap-vcpkg.bat脚本，下载vcpkg.exe
③ 创建环境变量VCPKG_ROOT，并设置为G:\svn\vcpkg
④ 将G:\svn\vcpkg添加到PATH环境变量中 注：方便在任何目录中使用vcpkg.exe
⑤ 配置Using cached binary package第三方库的位置，更多信息详见：Binary Caching
创建环境变量VCPKG_DEFAULT_BINARY_CACHE，并设置为F:\vcpkg\ThirdParty，使得vcpkg安装的第三方库存放到F:\vcpkg\ThirdParty目录中
若不设置该环境变量时，vcpkg安装的第三方库会存放在C:\Users\<用户名>\AppData\Local\vcpkg\archives目录中
vcpkg命令用法
vcpkg --help // 查看vcpkg帮助
vcpkg install glfw3 // 编译并安装x86版本的glfw3库 注：缺省为x86
vcpkg install glfw3:x64-windows // 编译并安装x64版本的glfw3库
vcpkg install glfw3 --triplet=x64-windows // 功能同上
安装的库会解压放在vcpkg\installed\x64-windows目录中：
注：保证dll能被加载到，可将G:\svn\vcpkg\installed\x64-windows\bin放到PATH变量中
vcpkg remove glfw3:x64-windows // 删除x64版本的glfw3库
vcpkg search glfw // 查找glfw相关库的信息
glfw3 3.3.8 GLFW is a free, Open Source, multi-platform library for OpenGL, OpenGL ES ... imgui[glfw-binding] Make available GLFW binding libigl[glfw] Build with glfw magnum[glfwapplication] GlfwApplication library opensubdiv[glfw] Path to glfw The result may be outdated. Run `git pull` to get the latest results. If your port is not listed, please open an issue at and/or consider making a pull request. - https://github.com/Microsoft/vcpkg/issues
在Visual Studio 中使用vcpkg管理的第三方库
① 执行命令：vcpkg integrate install
② 在此之后，在VS的项目中，所有已安装的库均可直接使用 #include头文件且无需额外配置
在cmake中使用vcpkg管理的第三方库
① 在CMakeLists.txt文件中使用find_package来使用 vcpkg 中已安装的库
find_package(glfw3 REQUIRED)
② 带上CMAKE_TOOLCHAIN_FILE来配置项目：cmake -B [build directory] -S . "-DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=G:/svn/vcpkg/scripts/buildsystems/vcpkg.cmake"
在vscode中，可在workspace的settings.json文件cmake.configureSettings标签下，配置"CMAKE_TOOLCHAIN_FILE": "G:/svn/vcpkg/scripts/buildsystems/vcpkg.cmake"
③ 编译项目：cmake --build [build directory]
在cmake中使用vcpkg来引用指定版本的第三方库
vcpkg提供了versioning特性并默认开启，来解决指定版本的第三方库的引用。详见：Getting started with versioning和Versioning
① 通过vcpkg.json来配置各个第三方库的版本信息
{
"name": "versions-test",
"version": "1.0.0",
"dependencies": [
{
"name": "zlib",
"version>=": "1.2.11#12"
},
{
"name": "glfw3",
"version>=": "3.3.6"
},
"fmt"
],
"builtin-baseline": "99dc49dae7e170c3be63dd097230007f3bb73c4f",
"overrides": [
{
"name": "glfw3",
"version": "3.3.3"
}
]
}
vcpkg.json中配置了依赖的3个第三方库：zlib、glfw3、fmt。
zlib的版本号1.2.11#12通过#分割，是由version和port-version两部分组成，version（1.2.11）是zlib的实际的版本号，port-version(12) 是这个版本在vcpkg中的补丁版本。两者组合可以获得该库在vcpkg中的具体版本。
glfw3的version要求>=3.3.6，由于overrides中指定其版本号为3.3.3，因此glfw3最终使用3.3.3的版本。
fmt没有设置版本信息，会使用builtin-baseline指定的版本，即：versions/baseline.json（commit id为99dc49dae7e170c3be63dd097230007f3bb73c4f）文件中配置的版本7.13
git show 99dc49dae7e170c3be63dd097230007f3bb73c4f:versions/baseline.json // 查看G:/svn/vcpkg/versions/baseline.json的commit id为99dc49dae7e170c3be63dd097230007f3bb73c4f版本，其内容如下
。。。 。。。
"fmt": {
"baseline": "7.1.3",
"port-version": 0
},
。。。 。。。
"glfw3": {
"baseline": "3.3.2",
"port-version": 1
},
。。。 。。。
"zlib": {
"baseline": "1.2.11",
"port-version": 9
},
。。。 。。。
注1：第三方库版本的确定顺序是overrides --》 dependencies version>= --》builtin-baseline
注2：dependencies version>= 主要用于表示需要使用的最低版本（保持最大程度的兼容）
注3：如果在配置项目时，没有执行vcpkg install并报如下错误：CMake Error at E:/Program Files/CMake/share/cmake-3.18/Modules/FindPackageHandleStandardArgs.cmake
可通过执行CMake: Delete Cache and Reconfigure来解决。
CMakeLists.txt内容如下：
cmake_minimum_required(VERSION 3.10) project(Test1) add_executable(Test1 main.cpp) find_package(ZLIB REQUIRED) find_package(fmt CONFIG REQUIRED) find_package(glfw3 CONFIG REQUIRED) target_link_libraries(Test1 PRIVATE ZLIB::ZLIB fmt::fmt glfw)
main.cpp内容如下：
#include <iostream> #include <fmt/core.h> #include <zlib.h> #include <GLFW/glfw3.h> int main() { std::cout << "fmt version is " << FMT_VERSION << std::endl; std::cout << "zlib version is " << ZLIB_VERSION << std::endl; std::cout << "glfw3 version is " << GLFW_VERSION_MAJOR << "." << GLFW_VERSION_MINOR << "." << GLFW_VERSION_REVISION << std::endl; return 0; }
第三方库编译出来的文件
运行Test1.exe输出的结果
fmt version is 70103 zlib version is 1.2.11 glfw3 version is 3.3.3
