《CMake實踐》筆記一：PROJECT/MESSAGE/ADD_EXECUTABLE
《CMake實踐》筆記二：INSTALL/CMAKE_INSTALL_PREFIX
《CMake實踐》筆記三：構建靜態庫與動態庫 及 如何使用外部共享庫和頭文件
五、靜態庫與動態庫構建
讀者雲，太能羅唆了，一個Hello World就折騰了兩個大節。OK，從本節開始，我們不再折騰Hello World了，我們來折騰Hello World的共享庫。
本節的任務：
１、建立一個靜態庫和動態庫，提供HelloFunc函數供其他程序編程使用，HelloFunc向終端輸出Hello World字符串。
２、安裝頭文件與共享庫。
（一）、准備工作：
在/backup/cmake目錄建立t3目錄，用於存放本節涉及到的工程
（二）、建立共享庫
cd /backup/cmake/t3
mkdir lib
在t3目錄下建立CMakeLists.txt，內容如下：
PROJECT(HELLOLIB)
ADD_SUBDIRECTORY(lib)
在lib目錄下建立兩個源文件hello.c與hello.h
hello.c內容如下：
#include "hello.h"
void HelloFunc()
{
printf("Hello World\n");
}
hello.h內容如下：
#ifndef HELLO_H
#define HELLO_H
#include <stdio.h>
void HelloFunc();
#endif
在lib目錄下建立CMakeLists.txt，內容如下：
SET(LIBHELLO_SRC hello.c)
ADD_LIBRARY(hello SHARED ${LIBHELLO_SRC})
（三）、編譯共享庫
仍然采用 out-of-source 編譯的方式，按照習慣，我們建立一個build目錄，在build目錄中
cmake ..
make
這時，你就可以在lib目錄得到一個libhello.so，這就是我們期望的共享庫。
如果你要指定libhello.so生成的位置，可以通過在主工程文件CMakeLists.txt中修改ADD_SUBDIRECTORY(lib)指令來指定一個編譯輸出位置或者在lib/CMakeLists.txt中添加SET(LIBRARY_OUTPUT_PATH <路徑>)來指定一個新的位置。這兩者的區別我們上一節已經提到了，所以，這里不再贅述，下面，我們解釋一下一個新的指令ADD_LIBRARY：
ADD_LIBRARY(libname [SHARED|STATIC|MODULE][EXCLUDE_FROM_ALL]source1 source2 ... sourceN)
你不需要寫全libhello.so，只需要填寫hello即可，cmake系統會自動為你生成libhello.X。類型有三種:
- SHARED，動態庫(擴展名為.so)
- STATIC，靜態庫(擴展名為.a)
- MODULE，在使用dyld的系統有效，如果不支持dyld，則被當作SHARED對待。
- EXCLUDE_FROM_ALL 參數的意思是這個庫不會被默認構建，除非有其他的組件依賴或者手工構建。
（四）、添加靜態庫
同樣使用上面的指令，我們在支持動態庫的基礎上再為工程添加一個靜態庫，按照一般的習慣，靜態庫名字跟動態庫名字應該是一致的，只不過后綴是.a罷了。下面我們用這個指令再來添加靜態庫：
ADD_LIBRARY(hello STATIC ${LIBHELLO_SRC})
然后再在build目錄進行外部編譯，我們會發現，靜態庫根本沒有被構建，仍然只生成了一個動態庫。因為hello作為一個target是不能重名的，所以，靜態庫構建指令無效。
如果我們把上面的hello修改為hello_static：
ADD_LIBRARY(hello_static STATIC ${LIBHELLO_SRC})
就可以構建一個libhello_static.a的靜態庫了。這種結果顯示不是我們想要的，我們需要的是名字相同的靜態庫和動態庫，因為target名稱是唯一的，所以，我們肯定不能通過ADD_LIBRARY指令來實現了。這時候我們需要用到另外一個指令：
SET_TARGET_PROPERTIES，其基本語法是：
SET_TARGET_PROPERTIES(target1 target2 ...PROPERTIES prop1 value1prop2 value2 ...)這條指令可以用來設置輸出的名稱，對於動態庫，還可以用來指定動態庫版本和API版本。在本例中，我們需要作的是向lib/CMakeLists.txt中添加一條：
SET_TARGET_PROPERTIES(hello_static PROPERTIES OUTPUT_NAME "hello")
這樣，我們就可以同時得到libhello.so/libhello.a兩個庫了。與他對應的指令是：
GET_TARGET_PROPERTY(VAR target property)
具體用法如下例，我們向lib/CMakeListst.txt中添加：
GET_TARGET_PROPERTY(OUTPUT_VALUE hello_static OUTPUT_NAME)
MESSAGE(STATUS "This is the hello_static OUTPUT_NAME:" ${OUTPUT_VALUE})如果沒有這個屬性定義，則返回 NOTFOUND。
讓我們來檢查一下最終的構建結果，我們發現，libhello.a已經構建完成，位於build/lib目錄中，但是libhello.so去消失了。這個問題的原因是：cmake在構建一個新的target時，會嘗試清理掉其他使用這個名字的庫，因為，在構建libhello.a時，就會清理掉libhello.so.為了回避這個問題，比如再次使用SET_TARGET_PROPERTIES定義
CLEAN_DIRECT_OUTPUT屬性。向lib/CMakeLists.txt中添加:
SET_TARGET_PROPERTIES(hello PROPERTIES CLEAN_DIRECT_OUTPUT 1)
SET_TARGET_PROPERTIES(hello_static PROPERTIES CLEAN_DIRECT_OUTPUT 1)
這時候，我們再次進行構建，會發現build/lib目錄中同時生成了 libhello.so 和 libhello.a
（五）、動態庫版本號
按照規則，動態庫是應該包含一個版本號的，我們可以看一下系統的動態庫，一般情況是
libhello.so.1.2
libhello.so ->libhello.so.1
libhello.so.1->libhello.so.1.2
為了實現動態庫版本號，我們仍然需要使用SET_TARGET_PROPERTIES指令。具體使用方法如下：
SET_TARGET_PROPERTIES(hello PROPERTIES VERSION 1.2 SOVERSION 1)
VERSION指代動態庫版本，SOVERSION指代API版本。將上述指令加入lib/CMakeLists.txt中，重新構建看看結果。
在build/lib目錄會生成：
libhello.so.1.2
libhello.so.1->libhello.so.1.2
libhello.so ->libhello.so.1
（六）、安裝共享庫和頭文件
以上面的例子，我們需要將libhello.a, libhello.so.x以及hello.h安裝到系統目錄，才能真正讓其他人開發使用，在本例中我們將hello的共享庫安裝到<prefix>/lib目錄，將hello.h安裝到<prefix>/include/hello目錄。
利用上一節了解到的INSTALL指令，我們向lib/CMakeLists.txt中添加如下指令：
INSTALL(TARGETS hello hello_static
LIBRARY DESTINATION lib
ARCHIVE DESTINATION lib)
INSTALL(FILES hello.h DESTINATION include/hello)
注意，靜態庫要使用ARCHIVE關鍵字通過:
cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr ..
make
make install
我們就可以將頭文件和共享庫安裝到系統目錄/usr/lib和/usr/include/hello中了。
（七）、小結
本小節，我們談到了：
如何通過 ADD_LIBRARY 指令構建動態庫和靜態庫。
如何通過 SET_TARGET_PROPERTIES 同時構建同名的動態庫和靜態庫。
如何通過 SET_TARGET_PROPERTIES 控制動態庫版本
最終使用上一節談到的 INSTALL 指令來安裝頭文件和動態、靜態庫。
在下一節，我們需要編寫另一個高級一點的Hello World來演示怎么使用我們已經構建的構建的共享庫libhello和外部頭文件。
以下是我跟着做的截圖，確實很方便：(這里有點失誤，設置了個CC的環境變量，所以這里找的是arm-linux-gcc去了。。本意是用gcc編譯的)
六、如何使用外部共享庫和頭文件
抱歉，本節仍然繼續折騰Hello World。
上一節我們已經完成了libhello動態庫的構建以及安裝，本節我們的任務很簡單：
編寫一個程序使用我們上一節構建的共享庫。
1、准備工作:
請在/backup/cmake目錄建立t4目錄，本節所有資源將存儲在t4目錄。
2、重復以前的步驟，建立src目錄，編寫源文件main.c，內容如下：
#include <hello.h>
int main()
{
HelloFunc();
return 0;
}
編寫工程主文件CMakeLists.txt
PROJECT(NEWHELLO)
ADD_SUBDIRECTORY(src)
編寫src/CMakeLists.txt
ADD_EXECUTABLE(main main.c)
上述工作已經嚴格按照我們前面季節提到的內容完成了。
３、外部構建
按照習慣，仍然建立build目錄，使用cmake ..方式構建。
過程：
cmake ..
make
構建失敗，如果需要查看細節，可以使用第一節提到的方法
make VERBOSE=1
來構建
錯誤輸出為是：
/backup/cmake/t4/src/main.c:1:19: error: hello.h: 沒有那個文件或目錄
４、引入頭文件搜索路徑
hello.h位於/usr/include/hello目錄中，並沒有位於系統標准的頭文件路徑，(有人會說了，白痴啊，你就不會include <hello/hello.h>，同志，要這么干，我這一節就沒什么可寫了，只能選擇一個glib或者libX11來寫了，這些代碼寫出來很多同志是看不懂的)
為了讓我們的工程能夠找到hello.h頭文件，我們需要引入一個新的指令
INCLUDE_DIRECTORIES，其完整語法為：
INCLUDE_DIRECTORIES([AFTER|BEFORE] [SYSTEM] dir1 dir2 ...)
這條指令可以用來向工程添加多個特定的頭文件搜索路徑，路徑之間用空格分割，如果路徑中包含了空格，可以使用雙引號將它括起來，默認的行為是追加到當前的頭文件搜索路徑的后面，你可以通過兩種方式來進行控制搜索路徑添加的方式：
(１)、CMAKE_INCLUDE_DIRECTORIES_BEFORE，通過SET這個cmake變量為on，可以將添加的頭文件搜索路徑放在已有路徑的前面。
(２)、通過AFTER或者BEFORE參數，也可以控制是追加還是置前。現在我們在src/CMakeLists.txt中添加一個頭文件搜索路徑，方式很簡單，加入：INCLUDE_DIRECTORIES(/usr/include/hello)
進入build目錄，重新進行構建，這是找不到hello.h的錯誤已經消失，但是出現了一個新的錯誤：
main.c:(.text+0x12): undefined reference to `HelloFunc'
因為我們並沒有link到共享庫libhello上。
5、為target添加共享庫
我們現在需要完成的任務是將目標文件鏈接到libhello，這里我們需要引入兩個新的指令
LINK_DIRECTORIES和TARGET_LINK_LIBRARIES
LINK_DIRECTORIES的全部語法是：
LINK_DIRECTORIES(directory1 directory2 ...)
這個指令非常簡單，添加非標准的共享庫搜索路徑，比如，在工程內部同時存在共享庫和可執行二進制，在編譯時就需要指定一下這些共享庫的路徑。這個例子中我們沒有用到這個指令。
TARGET_LINK_LIBRARIES的全部語法是:
TARGET_LINK_LIBRARIES(target library1<debug | optimized> library2...)
這個指令可以用來為target添加需要鏈接的共享庫，本例中是一個可執行文件，但是同樣可以用於為自己編寫的共享庫添加共享庫鏈接。為了解決我們前面遇到的HelloFunc未定義錯誤，我們需要作的是向src/CMakeLists.txt中添加如下指令：
TARGET_LINK_LIBRARIES(main hello)
也可以寫成
TARGET_LINK_LIBRARIES(main libhello.so)
這里的hello指的是我們上一節構建的共享庫libhello.
進入build目錄重新進行構建。
cmake ..
make
這是我們就得到了一個連接到libhello的可執行程序main，位於build/src目錄，運行main的結果是輸出：
Hello World
讓我們來檢查一下main的鏈接情況：
ldd src/main
linux-gate.so.1 => (0xb7ee7000)
libhello.so.1 => /usr/lib/libhello.so.1 (0xb7ece000)
libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0xb7d77000)
/lib/ld-linux.so.2 (0xb7ee8000)
可以清楚的看到main確實鏈接了共享庫libhello，而且鏈接的是動態庫libhello.so.1
那如何鏈接到靜態庫呢？
方法很簡單：
將TARGET_LINK_LIBRRARIES指令修改為:
TARGET_LINK_LIBRARIES(main libhello.a)
重新構建后再來看一下main的鏈接情況
ldd src/main
linux-gate.so.1 => (0xb7fa8000)
libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0xb7e3a000)
/lib/ld-linux.so.2 (0xb7fa9000)
說明，main確實鏈接到了靜態庫libhello.a
6、特殊的環境變量 CMAKE_INCLUDE_PATH 和 CMAKE_LIBRARY_PATH
務必注意，這兩個是環境變量而不是cmake變量。使用方法是要在bash中用export或者在csh中使用set命令設置或者CMAKE_INCLUDE_PATH=/home/include cmake ..等方式。
這兩個變量主要是用來解決以前autotools工程中--extra-include-dir等參數的支持的。也就是，如果頭文件沒有存放在常規路徑(/usr/include, /usr/local/include等)，則可以通過這些變量就行彌補。我們以本例中的hello.h為例，它存放在/usr/include/hello目錄，所以直接查找肯定是找不到的。前面我們直接使用了絕對路徑INCLUDE_DIRECTORIES(/usr/include/hello)告訴工程這個頭文件目錄。為了將程序更智能一點，我們可以使用CMAKE_INCLUDE_PATH來進行，使用bash的方法如下：
export CMAKE_INCLUDE_PATH=/usr/include/hello然后在頭文件中將INCLUDE_DIRECTORIES(/usr/include/hello)替換為：
FIND_PATH(myHeader hello.h)
IF(myHeader)
INCLUDE_DIRECTORIES(${myHeader})
ENDIF(myHeader)
上述的一些指令我們在后面會介紹。這里簡單說明一下，FIND_PATH用來在指定路徑中搜索文件名，比如：
FIND_PATH(myHeader NAMES hello.h PATHS /usr/include/usr/include/hello)
這里我們沒有指定路徑，但是，cmake仍然可以幫我們找到hello.h存放的路徑，就是因為我們設置了環境變量CMAKE_INCLUDE_PATH。如果你不使用FIND_PATH，CMAKE_INCLUDE_PATH變量的設置是沒有作用的，你不能指望它會直接為編譯器命令添加參數-I<CMAKE_INCLUDE_PATH>。以此為例，CMAKE_LIBRARY_PATH可以用在FIND_LIBRARY中。同樣，因為這些變量直接為FIND_指令所使用，所以所有使用FIND_指令的cmake模塊都會受益。
7、小節
本節我們探討了:
如何通過INCLUDE_DIRECTORIES指令加入非標准的頭文件搜索路徑。
如何通過LINK_DIRECTORIES指令加入非標准的庫文件搜索路徑。
如果通過TARGET_LINK_LIBRARIES為庫或可執行二進制加入庫鏈接。
並解釋了如果鏈接到靜態庫。
到這里為止，您應該基本可以使用cmake工作了，但是還有很多高級的話題沒有探討，比如編譯條件檢查、編譯器定義、平台判斷、如何跟pkgconfig配合使用等等。
到這里，或許你可以理解前面講到的“cmake的使用過程其實就是學習cmake語言並編寫cmake程序的過程”，既然是“cmake語言”，自然涉及到變量、語法等。
下一節，我們將拋開程序的話題，看看常用的CMAKE變量以及一些基本的控制語法規則。
未完，待續。。。。
這里關於LINK_DIRECTORIES似乎有個bug。基本上按照上述所寫方法，只是我沒有將測試用的hello.h和libhello.so安裝在系統的usr/lib目錄下。於是我就需要用到這個LINK_DIRECTORIES指定我的庫文件的目錄。main.c的CMakeLists.txt如下：
ADD_EXECUTABLE(main main.c)
FIND_PATH(myHeader hello.h)
IF(myHeader)
INCLUDE_DIRECTORIES(${myHeader})
ENDIF(myHeader)
TARGET_LINK_LIBRARIES(main libhello.so)
LINK_DIRECTORIES(/home/wideking/cmakeDemo/libhello/bulid)
在編譯的時候它就是找不到我的libhello.so文件。goole了一下，有人試過將ADD_EXECUTABLE和LINK_DIRECTORIES互換了下位置就行了。我也試了試，提示錯誤，必須先有main，才能有庫的鏈接，確實也應該這樣。於是再在后面增加一行ADD_EXECUTABLE就變成了這樣：
ADD_EXECUTABLE(main main.c)
FIND_PATH(myHeader hello.h)
IF(myHeader)
INCLUDE_DIRECTORIES(${myHeader})
ENDIF(myHeader)
TARGET_LINK_LIBRARIES(main libhello.so)
LINK_DIRECTORIES(/home/wideking/cmakeDemo/libhello/bulid)
ADD_EXECUTABLE(main main.c)
雖然有構建的時候有warning，但是這樣才能正常的使用。我是在cmake2.6版本中測試的。不知道這個是我沒理解對還是咋的。。。。
那個warning就是不得不多添加了一次ADD_EXECUTABLE出來的
cmake中lib庫的路徑設置
比如目錄結構如下
project/utils
project/bin/lib
project/login/remote/control/src
project/login/remote/control/build
構造control工程
LINK_DIRECTORIES(../../../bin/lib)
這里的相對路徑並不是相對於源碼路徑(CMakeLists.txt路徑)，而是相對於執行命令的路徑（build目錄），向上三層目錄結構。
src目錄下是源代碼，在build目錄下執行make，那么這個相對路徑就是相對於build目錄。
而頭文件的路徑則是相對於源碼的路徑(CMakeLists.txt路徑)
INCLUDE_DIRECTORIES（../../utils）向上2層目錄
指定頭文件搜索路徑
INCLUDE_DIRECTORIES( "../../xxxx" ) // 注意：括號里的相對路徑是相對CMakeLists.txt的。
指定庫的連接路徑
LINK_DIRECTORIES(" ../../xxxx ") // 括號里的相對路徑是相對執行make動作的目錄為基准的。
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