🌈个人主页：Zfox_
🔥系列专栏：CMake
目录
- 一：🔥 前言背景
- 1. 为什么要有 CMake？
- 2. CMake 的发展历史
- 3. CMake 的背景与设计哲学
- 二：🔥 安装
- 三：🔥 快速熟悉 -- Hello World 工程
- 🦋 思考
- 四：🔥 共勉
一：🔥 前言背景
Make 就是“跨平台构建的万能遥控器”——你写一份简单的说明书（CMakeLists.txt），它就能给 Windows 生成.vcxproj，给 Linux 生成 Makefile，给 macOS 生成 Xcode 工程，再也不用为每个平台手写不同的编译脚本。
1. 为什么要有 CMake？
CMake 把 “平台、编译器、依赖”全部抽象掉，一次编写，“Write once, build everywhere”。
最核心的功能：自动生成各个构建系统对应的配置文件
1. 跨平台构建需求日益增长：在 20 世纪末到 21 世纪初，软件项目越来越需要在多个操作系统（Windows、Linux、macOS）和多个编译器（GCC、Clang、MSVC）上构建。
Windows 用 Visual Studio，Linux 用 Makefile，macOS 用 Xcode——格式全不一样，如下：
- Makefile：Unix/Linux 上常用，但在 Windows 上支持差，而且 几十万源文件，手写 Makefile 等于自杀
- Visual Studio 项目文件（.vcxproj）：仅限 Windows。
- Autotools（autoconf/automake）：主要用于 Unix-like 系统，配置复杂，Windows 支持差。
这些工具无法统一管理跨平台构建，导致开发者需要为每个平台维护一套构建脚本，成本高、易出错。
2. 构建逻辑与平台细节分离
CMake 的核心思想是：用平台无关的 CMakeLists.txt 描述构建逻辑，然后由 CMake 为不同平台生成对应的本地构建系统文件（如 Makefile、Visual Studio 项目、Xcode 项目等）
这样，开发者只需写一份构建描述，CMake 自动适配目标平台，极大简化了多平台开发。
3. 管理复杂依赖和项目结构
大型项目（如 KDE、VTK、ITK、LLVM、OpenCV）包含多个子模块、库、可执行文件、测试等，手动维护 Makefile 或项目文件非常困难。而 CMake 提供：
- 模块化构建（add_subdirectory）
- 依赖自动管理（target_link_libraries）
- 编译选项与路径配置（include_directories, target_compile_definitions）
- 测试集成（CTest）
- 安装与打包（CPack）
4. 与 IDE 和工具链集成：CMake 可以生成主流 IDE 的项目文件（如 VS、Xcode、CLion、Qt Creator），方便开发者在熟悉的环境中开发，同时保持构建描述的一致性。
2. CMake 的发展历史
起源（2000 年）：CMake 最初由Kitware 公司为支持其医学影像处理项目Insight Segmentation and Registration Toolkit (ITK)而开发。ITK 需要在多个平台（包括 Windows）上构建，而当时 Autotools 在 Windows 上表现不佳，Visual Studio 项目又无法跨平台，于是 Kitware 决定开发一个新工具 —— CMake。
“CMake” 名称含义：Cross-platform Make（跨平台 Make），但实际它不是 Make，而是 Makefile 生成器。
重要版本里程碑
- 2000 年：CMake 1.0 发布，最初支持 Unix 和 Windows。
- 2003 年：CMake 1.4 支持生成 Visual Studio 项目文件，极大推动 Windows 开发者采用。
- 2006 年：CMake 2.4 发布，功能趋于稳定，被 KDE、VTK 等大型开源项目采用。
- 2010 年代：CMake 2.8 成为长期稳定版本，广泛用于工业界和学术界。
- 2015 年：CMake 3.0 发布，引入“现代 CMake”概念，强调基于目标（target-based）的构建方式，取代旧式全局变量方式。
- 2017 年：CMake 3.8 支持 C++17，3.11 支持 FetchContent（替代 ExternalProject 简化依赖管理）。
- 2020 年：CMake 3.17+ 支持 C++20，集成 CUDA、Swift 等语言，支持更复杂的构建场景。
- 2023 年至今：CMake 持续迭代，支持嵌入式、交叉编译、包管理（CPM、vcpkg 集成）、IDE 更好集成等。
社区与生态发展
- 被几乎所有主流 C/C++ 项目采用：LLVM、OpenCV、Qt、Boost（部分）、ROS、TensorFlow C++ 接口等。
- 成为 C++ 构建的事实标准。
- 与包管理器（vcpkg、Conan、Hunter）深度集成。
- IDE 原生支持：CLion、VS Code + CMake Tools、Qt Creator、Visual Studio（2017+ 原生支持 CMake 项目）。
没有 CMake，跨平台 C++ 开发就像徒手拧螺丝；有了 CMake，等于电动批头——一套动作，全平台秒装。
3. CMake 的背景与设计哲学
1. 设计目标
- 跨平台：一份配置，多平台生成。
- 可扩展：支持自定义命令、模块、函数。
- 可读性：CMakeLists.txt 比原始 Makefile 更结构化、语义化。
- 与编译器/工具链解耦：不绑定特定编译器，支持 GCC、Clang、MSVC、Intel、NVIDIA CUDA 等。
2. 与传统工具对比
| 工具 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| Make | 简单、通用 | 手动编写复杂、跨平台差 |
| Autotools | Unix 标准、功能强大 | 配置复杂、Windows 支持差 |
| Visual Studio | IDE 集成好、调试方便 | 仅限 Windows、无法跨平台 |
| CMake | 跨平台、现代、生态强大 | 学习曲线陡峭、语法有时冗长 |
3. “现代 CMake” 理念（CMake 3.0+）
- 使用
target_*命令（如target_include_directories,target_link_libraries）替代全局命令（如include_directories）。 - 强调封装性和可重用性：每个 target 自带属性，避免全局污染。
- 支持导入目标（imported targets），便于第三方库集成。
- 推荐使用
FetchContent、find_package管理依赖。
小结
CMake 的存在，是为了让开发者专注于代码，而不是构建脚本；让项目一次编写，随处构建。
二：🔥 安装
- CMake官方源代码下载地址：https://cmake.org/download/
- CMake官方英文档地址：https://cmake.org/cmake/help/latest/index.html
直接输入下面指令安装即可：
sudoaptinstallcmake# 验证安装$ cmake --version cmake version3.22.1 CMake suite maintained and supported by Kitware(kitware.com/cmake).VScode 上 CMake 插件安装
VS Code CMake 插件有以下2点好处:
- 语法高亮和代码补全：对 CMakeLists.txt 文件提供语法高亮显示，使代码结构更加清晰易读。同时，支持代码补全功能，当你输入 CMake 命令或变量时，插件会自动提示可能的选项，减少手动输入的错误和时间。
- 智能分析和错误检查：能够对 CMakeLists.txt 文件进行智能分析，检查其中的语法错误和在问题，并在编辑器中实时显示错误提示和警告信息，帮助你及时发现和解决问题。
搜索 CMake, 安装下面四个插件即可：
三：🔥 快速熟悉 – Hello World 工程
学习任何一门技术，最开始的时候都是从编写输出 Hello World 开始 😏
一般步骤如下
- 编写 CMake 配置文件（定义要生成的目标以及源代码列表）
- 使用 CMake 生成 Makeflie
- 使用
make编译工程
下图展示使用 CMake 来管理 Hello World 程序生成的过程
在当前目录创建如下两个文件：
hello.cpp
#include<iostream>intmain(){std::cout<<"Hello World!"<<std::endl;return0;}CMakeLists.txt（注意CMakeLists大小写 还有末尾不要多空格，不要写错了）
# 1. 设置能运行 CMake 项目的最低CMake 版本 cmake_minimum_required(VERSION 3.18) # 2. 设置项目名称 project(helloWorld) # 3. 添加构建目标 add_executable(hello hello.cpp)- 第一行意思是 cmake 最低版本要求 3.18
- 第二行是本项目的工程名
- 第三行：第一个变量：要生成的可执行文件名为 hello，后面的参数是需要的依赖。
接着在当前目录下执行cmake .
# 生成 Makefile 文件$ cmake.-- The C compiler identification is GNU11.4.0 -- The CXX compiler identification is GNU11.4.0 -- Detecting C compiler ABI info -- Detecting C compiler ABI info -done-- Checkforworking C compiler: /usr/bin/cc - skipped -- Detecting C compile features -- Detecting C compile features -done-- Detecting CXX compiler ABI info -- Detecting CXX compiler ABI info -done-- Checkforworking CXX compiler: /usr/bin/c++ - skipped -- Detecting CXX compile features -- Detecting CXX compile features -done-- Configuringdone-- Generatingdone-- Build files have been written to: /home/lighthouse/code/cmake/learn1此时就可以发现当前文件夹下多了许多文件，如下：
$lsCMakeCache.txt CMakeFiles cmake_install.cmake CMakeLists.txt hello hello.cpp Makefile然后看到了 Makefile，相信大家后面都会用了吧，如下：
# 生成可执行文件$make[50%]Building CXX object CMakeFiles/hello.dir/hello.cpp.o[100%]Linking CXX executable hello[100%]Built target hello# 运行可执行文件$ ./hello Hello World!🦋 思考
问题一：为什么需要设置最低的cmake版本?
CMake 是一个不断迭代的工具(目前最新4.x，历史有3.x)，不同版本可能会引入新的语法、命令、模块或行为变更。如果项目中使用了高版本 CMake 才支持的特性(例如特定的函数、生成器表达式、目标属性等)，而用户本地安装的cmake版本低于项目要求的版本，就会出现无法解释或者产生不可预知的行为。
为了防止以上情况出现：CMake 给我们提供了cmake_minimum_required，这个命令会在配置阶段(cmake 命令执行时)检查当前 CMake 版本：
- 若当前版本低于最低要求，CMake 会直接终止并报错，明确提示“需要至少 X.X版本”，避免后续因版本不兼容导致的模糊错误。
- 若当前安装的版本满足要求，则继续执行后续配置流程。
问题二：CMake 里的"目标"是什么?
在 CMake 中，“目标 (Target) 代表了一个需要被生成的实体，如可执行文件、静态库/动态库等，和 Makefile 里的目标是一个意思，他是现在 CMake 里最核心的3个概念之一（后面会介绍的）
四：🔥 共勉
😋 以上就是我对【CMake#1】：CMake 安装与快速上手的理解, 觉得这篇博客对你有帮助的，可以点赞收藏关注支持一波~ 😉
