Cmake基础实例：如何编译【跨平台】动态库和应用程序】。很久以前在B站上传了几个小视频，介绍了在Windows和Linux程序这两个平台下如何通过cmake和make这两个构建工具编译链接动态库、静态库和可执行文件。视频中的示例代码是提前写好的，所以重点在构建（Build）环节。主要介绍了动态库与动态库之间、应用程序与动态库之间的引用等。熟悉动态库和静态库的朋友应该能轻松看懂里面的内容。但是不熟悉C语言的朋友们似乎还是有点障碍。本文主要对视频中的示例代码进行了精简，只使用了一个动态库和一个可执行文件，并使用cmake构建工具演示了Windows和Linux两种平台下的构建过程。这篇文章的内容很基础，可以算是使用cmake构建跨平台程序的入门教程！示例代码先看一下测试代码的全貌：mylib：只有一个源文件，编译输出一个动态库；myapp：只有一个源文件，链接mylib动态库，编译输出一个可执行程序；mylib在mylib目录下，一共有3个文件：mylib.h、mylib.c和CMakeLists.txt，内容如下：#ifdefMYLIB_EXPORT#defineMYLIB_API__declspec(dllexport)#else#defineMYLIB_API__declspec(dllimport)#endif#endifMYLIB_APIintmy_add(intnum1,intnum2);MYLIB_APIintmy_sub(intnum1,intnum2);#endif//_MY_LIB_以上这个代码，主要是在一个动态库中使用的exportWindows系统，Linux系统不需要。补充：在windows系统下，编译动态库时会生成xxx.dll和xxx.lib。xxx.dll是真正的库文件指令，xxx.lib只是一个符号表。具体：在Windows系统中，编译动态库时，打开（定义）宏MYLIB_EXPORT，下面的宏生效：#defineMYLIB_API__declspec(dllexport)此时，my_add和my_sub这两个函数的符号可能会导出到.lib文件。当应用程序（myapp）使用这个动态库时，当myapp.c包含mylib.h时，关闭宏MYLIB_EXPORT，此时下面的宏会生效：#defineMYLIB_API__declspec(dllimport)为了简化复杂度宏定义的，这里不考虑静态库。读完头文件，我们再看一下mylib.c的源文件：//mylib/mylib.cfile#include"mylib.h"intmy_add(intnum1,intnum2){return(num1+num2);}intmy_sub(intnum1,intnum2){return(num1-num2);}最后看一下mylib/CMakeLists.txt文件：//mylib/CMakeLists.txt文件CMAKE_MINIMUM_REQUIRED(VERSION3.5)PROJECT(mylibVERSION1.0.0)#Custommacros,ADD_DEFINITIONS代码中可以使用(-DMYLIB_EXPORT)#头文件INCLUDE_DIRECTORIES(./)#源文件FILE(GLOBMYLIB_SRCS"*.c")#编译目标ADD_LIBRARY(${PROJECT_NAME}SHARED${MYLIB_SRCS})不多说了cmake的语法，这里只用到一小部分。注意一点：ADD_DEFINITIONS(-DMYLIB_EXPORT)，因为这个CMakeLists.txt是用来编译动态库的，所以在Windows平台下，需要在每个导出符号前加上__declspec(dllexport)，所以需要打开宏定义：MYLIB_EXPORT。myapp应用的代码就更简单了，只有两个文件：myapp.c和CMakeLists.txt，内容如下：//myapp/myapp.cfile#include#include#include"mylib.h"intmain(intargc,char*argv[]){intret1,ret2;inta=5;intb=2;ret1=my_add(a,b);ret2=my_sub(a,b);printf("ret1=%d\n",ret1);printf("ret2=%d\n",ret2);getchar();return0;}HelloWorld级别的代码，无需解释！CMakeLists.txt内容如下：//myapp/CMakeLists.txt文件CMAKE_MINIMUM_REQUIRED(VERSION3.5)PROJECT(myappVERSION1.0.0)#头文件路径INCLUDE_DIRECTORIES(./include)#库文件路径LINK_DIRECTORIES(./lib)#源文件FILE(GLOBMYAPP_SRCS"*.c")#编译目标ADD_EXECUTABLE(${PROJECT_NAME}${MYAPP_SRCS})#依赖动态库TARGET_LINK_LIBRARIES(${PROJECT_NAME}mylib)最后一行TARGET_LINK_LIBRARIES(${PROJECT_NAME}mylib)表示应该链接动态库mylib。那么到哪个目录去寻找对应的头文件和库文件呢？用这两行指定查找目录：#头文件路径INCLUDE_DIRECTORIES(./include)#库文件路径LINK_DIRECTORIES(./lib)这两个目录暂时关闭不存在，我们稍后编译时手动创建。mylib的输出文件可以在编译时自动复制到指定目录下。但是为了不使问题复杂化，一些操作步骤是手动完成的，这样可以更清楚地理解链接过程。最后留下最外层的CMakeLists.txt文件：CMAKE_MINIMUM_REQUIRED(VERSION3.5)PROJECT(cmake_demoVERSION1.0.0)SET(CMAKE_C_STANDARD99)#Custommacros,if(CMAKE_HOST_UNIX)ADD_DEFINITIONS(-DMY_LINUX)else()ADD_DEFINITIONS(-DMY_WINDOWS)endif()ADD_SUBDIRECTORY(mylib)ADD_SUBDIRECTORY(myapp)它所做的主要工作是：根据不同的平台，定义相应的宏，添加mylib和myapp这两个子文件夹。Linux下build过程的cmake配置为了不污染源文件目录，在最外层目录下新建一个build目录，然后执行cmake命令：$cd~/tmp/cmake_demo/$mkdirbuild$cdbuild/$ls$cmake..此时，在build目录下，生成如下文件：CMakeCache.txtCMakeFilescmake_install.cmakeMakefilemyappmylibmake编译我们可以分别进入mylib和myapp目录，执行make命令分别编译，或者直接编译所有target在构建目录中。现在直接在构建目录中编译所有目标：$cd~/tmp/cmake_demo/build$makeScanningdependenciessofttargetmylib[25%]BuildingCobjectmylib/CMakeFiles/mylib.dir/mylib.c.o[50%]LinkingCsharedlibrarylibmylib.so[50%]BuilttargetmylibScanningdependenciessofttargetmyapp[75%]BuildingCobjectmyapp/CMakeFiles/myapp.dir/myapp.c.o~/tmp/cmake_demo/myapp/myapp.c:4:19:fatalerr:mylib.h:没有这样的文件或目录#include"mylib.h"^compilationterminated.myapp/CMakeFiles/myapp.dir/build.make:62:目标'myapp/CMakeFiles/myapp.dir/myapp.c.o'的配方失败make[2]:***[myapp/CMakeFiles/myapp.dir/myapp.c.o]Error1CMakeFiles/Makefile2:140:recipefortarget'myapp/CMakeFiles/myapp.dir/all'failedmake[1]:***[myapp/CMakeFiles/myapp.dir/all]Error2Makefile:83:recipefortarget'all'failedmake:***[all]Error2从提示信息可以看出：./mylib/libmylib.so文件已经编译生成，但是在编译可执行程序myapp时遇到错误：找不到mylib.h文件！在刚才myapp的介绍/CMakeLists.txt文件中说：应用程序寻找头文件的目录是myapp/include，寻找库文件的目录是myapp/lib。但是这两个目录以及对应的头文件和库文件是不存在的！因此，我们需要手动创建它们，将头文件mylib.h和库文件libmylib.so复制到其中。运行过程如下：$cd~/tmp/cmake_demo/myapp/$mkdirincludelib$cp~/tmp/cmake_demo/mylib/mylib.h./include/$cp~/tmp/cmake_demo/build/mylib/libmylib。so./lib/注：刚才编译的库文件libmylib。在构建目录中也是如此。准备好头文件和库文件后，再次编译：$cd~/tmp/cmake_demo/build/$make[50%]Builttargetmylib[75%]BuildingCobjectmyapp/CMakeFiles/myapp.dir/myapp.c.o[100%]LinkingCexecutablemyapp[100%]Builtargetmyapp此时在build/myapp目录下生成可执行文件myapp。测试执行$cd~/tmp/cmake_demo/build/myapp$./myappret1=7ret2=3完美！由于我们是在build目录下编译，编译过程中的所有输出和中间文件都放在build目录下，完全不会污染源文件。Windows下的构建过程删除了Linux系统中的build文件夹，然后将测试代码进行压缩，复制到Windows系统中继续测试。在Windows下编译时，很少使用命令行，大部分都是使用VS或VSCode编译。打开VSCode，然后打开测试代码文件夹cmake_demo：因为需要使用cmake工具构建，所以需要在VSCode中安装cmake插件。（如何安装VSCode插件我就不赘述了）第一步：cmake配置按键盘ctrl+shift+p，在命令窗口选择Cmake:Configure。如果您没有看到此选项，请手动输入前几个字符。然后就可以智能匹配了：第一次配置的时候，会弹出如下选项选择编译器：这里我们选择64位的amd64。配置的结果在下方窗口的output标签中输出，如下图：这说明cmake配置成功，各个文件夹下的CMakeLists.txt文件被正确执行。这个时候我们再看看资源管理器里的变化：自动生成了build目录，里面的文件如下：好像和linux系统里的流程是一样的，只不过这里VSCode拿走了主动帮我们做点什么。Step2：编译配置完成后，接下来就是编译了。按shift+F7，或者点击VSCode底部的Build图标：弹出编译目标列表：这里选择ALL_BUILD，即编译所有目标：mylib和myapp，输出如下：看一下编译后的输出文件：mylib.dll是编译后的动态链接库，mylib.lib是一个导入符号。myapp.exe是编译后的可执行程序。第三步：执行我们先在命令行窗口执行myapp.exe：提示错误：找不到动态链接库！手动复制mylib.dll到myuapp.exe所在目录，然后再次执行myapp.exe：完美！不过既然已经使用了VSCode编译，那我们就继续在VSCode中调试代码吧。按调试快捷键F5，第一次会弹出调试器选项：选择LLDB，然后会弹出错误对话框：因为我们没有提供相应的配置文件告诉VSCode要调试哪个可执行程序。点击【确定】后，VSCode会自动为我们生成.vscode/launcher.json文件，内容如下：将其中的program项修改为可执行程序的全路径："program":"F:/tmp/cmake_demo/build/myapp/Debug/myapp.exe”然后再次按F5键，这次终于可以正确执行了：此时可以在mylib.c或myapp.c中设置断点，并然后执行单步调试程序A：本文转载自微信公众号《IOT物联网小镇》
