CMake 入门

上一章我们学了 Makefile，但手写 Makefile 有个大问题：跨平台太麻烦。Linux 上用 gcc，Windows 上可能是 cl.exe，macOS 上可能是 clang——每个平台的编译器名称和参数都不一样。

CMake 就是为了解决这个问题诞生的。

CMake 是什么

CMake 是一个跨平台的构建系统生成器。它不直接编译代码，而是根据一份 CMakeLists.txt 配置文件，自动生成对应平台的 Makefile（或 Visual Studio 工程文件）。

CMakeLists.txt ──→ cmake ──→ Makefile（或 .sln）──→ make（或 MSBuild）──→ 可执行文件

一个最简单的 CMakeLists.txt

还是用上一章的例子：main.c + add.c：

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(MyProgram)

add_executable(my_program main.c add.c)

三行就搞定了。使用方式：

# 在项目目录下
mkdir build && cd build
cmake ..         # 生成 Makefile
make             # 编译
./my_program     # 运行

为什么建 build 目录？ 把构建产物跟源码分开，保持源码目录干净。这叫"out-of-source build"。

进阶：静态库 + 可执行文件

实际项目通常会拆成库+主程序。来看一个例子：

目录结构：

project/
├── CMakeLists.txt
├── src/
│   ├── CMakeLists.txt
│   ├── main.c
├── lib/
│   ├── CMakeLists.txt
│   ├── add.c
│   ├── add.h

根 CMakeLists.txt：

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(MyProgram)

add_subdirectory(lib)
add_subdirectory(src)

lib/CMakeLists.txt：

add_library(mylib STATIC add.c)
# STATIC 生成静态库（.a / .lib）
# SHARED 生成动态库（.so / .dll）

src/CMakeLists.txt：

add_executable(my_program main.c)
target_link_libraries(my_program mylib)
# 告诉链接器：my_program 需要 mylib

常用命令速查

命令	作用
add_executable(name src1 src2 ...)	生成可执行文件
add_library(name STATIC src ...)	生成静态库
add_library(name SHARED src ...)	生成动态库
target_link_libraries(A B)	A 链接 B
target_include_directories(A PUBLIC dir)	添加头文件搜索路径
find_package(PkgName)	查找系统已安装的库

对比：手写 Makefile vs CMake

	Makefile	CMake
可读性	还行	更好
跨平台	要手写多套	自动适配
大型项目	复杂到崩溃	推荐
学习曲线	中等	中等偏低
生成 IDE 工程	不支持	VS/Xcode 一键生成

# CMake 给不同平台生成不同的构建系统
cmake -G "Unix Makefiles" ..         # Linux
cmake -G "Visual Studio 17 2022" ..  # Windows
cmake -G "Xcode" ..                  # macOS

结合上一章的实操

如果你编译 CoolProp（下一章的综合案例），它的构建系统就是 CMake：

git clone https://github.com/CoolProp/CoolProp.git
cd CoolProp
mkdir build && cd build
cmake ..
make

小结

• Makefile 告诉你"构建规则怎么写"
• CMake 告诉你"构建规则怎么自动生成"
• 原则：自己写小项目用 Makefile 练手，实际项目用 CMake

下一章我们把这些知识串起来——用 SAM 或 CoolProp 完整实操一遍。