參考資料地址：https://github.com/Akagi201/learning-cmake/blob/master/docs/cmake-practice.pdf
一、靜態庫與動態庫構建
本小節目標如下：
- 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
- 安裝頭文件與共享庫
1. 建立工作目錄t3
mkdir -p /backup/cmake/t3
2. 建立共享庫目錄
cd /backup/cmake/t3
mkdir lib
在t3工程目錄下建立CMakeLists.txt：
// /backup/cmake/t3/CMakeLists.txt
1 PROJECT(HELLOLIB) 2 ADD_SUBDIRECTORY(lib)
在lib目錄下建立源文件hello.c與hello.h：
//hello.c
1 #include "hello.h" 2 void HelloFunc() 3 { 4 printf("Hello World\n"); 5 }
//hello.h
1 #ifndef HELLO_H 2 #define HELLO_H 3 #include <stdio.h> 4 void HelloFunc(); 5 #endif
在lib子目錄下建立CMakeLists.txt：
// /backup/cmake/t3/CMakeLists.txt
1 SET(LIBHELLO_SRC hello.c) 2 ADD_LIBRARY(hello SHARED ${LIBHELLO_SRC})
3. 編譯共享庫
mkdir build + cd build
cmake .. + make //在lib目錄生成共享庫libhello.so
//可修改工程目錄t3中的CMakeLists.txt指定生成位置：ADD_SUBDIRECTORY(lib <目錄>)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
ADD_LIBRARY指令的語法：
ADD_LIBRARY(libname [SHARED|STATIC|MODULE] [EXCLUDE_FROM_ALL] source1 source2 ... sourceN)
注：
（1）無需寫全libhello.so，只需要將libname設置為hello即可，cmake系統會自動生成libhello.X
（2）庫類型有三種：
- SHARED：動態庫
- STATIC： 靜態庫
- MODULE：在使用dyld的系統中有效，如果不支持dyld則被視為SHARED
（3）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
4. 添加靜態庫（lib/CMakeLists.txt）
ADD_LIBRARY(hello STATIC ${LIBHELLO_SRC}) //靜態庫和動態庫名字一致，生成后綴為.a
添加上述命令並重新進行外部編譯后，仍然僅生成動態庫，並沒有構建靜態庫。原因：hello作為一個target是不能重名的，所以，靜態庫構建指令無效。
（1）解決方案一：ADD_LIBRARY(hello_static STATIC ${LIBHELLO_SRC})
構建了libhello_static.a的靜態庫；不足：靜態庫和動態庫名字不同
（2）解決方案二：采用SET_TARGET_PROPERTIES指令，基本語法如下
SET_TARGET_PROPERTIES(target1 target2 ... PROPERTIES prop1 value1 prop2 value2 ...)
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lib/CMakeLists.txt繼續添加：SET_TARGET_PROPERTIES(hello_static PROPERTIES OUTPUT_NAME "hello")
至此，可以同時得到libhello.so和libhello.a兩個庫。
補充：對應的GET_TARGET_PROPERTY指令
GET_TARGET_PROPERTY(VAR target property)
具體用法：向lib/CMakeLists.txt添加
GET_TARGET_PROPERTY(OUTPUT_VALUE hello_static OUTPUT_NAME)
MESSAGE(STATUS “This is the hello_static OUTPUT_NAME: ” ${OUTPUT_VALUE}) //如果未定義該屬性，則返回NOTFOUND
（3）問題：檢查最終的構建結果，會發現build/lib目錄中存在libhello.a，但是libhello.so卻消失了！
原因：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，因此在構建libhello.a時，會清理掉libhello.so
解決方案：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）
至此，build/lib目錄中同時生成了libhello.so和libhello.a庫
5. 動態庫版本號：使用SET_TARGET_PROPERTIES指令
在lib/CMakeLists.txt中加入：SET_TARGET_PROPERTIES(hello PROPERTIES VERSION 1.2 SOVERSION 1)
構建結果會在build/lib目錄生成：
libhello.so.1.2
libhello.so.1 -> libhello.so.1.2
libhello.so -> libhello.so.1
6. 安裝共享庫和頭文件（將libhello.a, libhello.so.x以及hello.h安裝到系統目錄，以供其他人開發使用）
在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：靜態庫要使用ARCHIVE關鍵字
執行cd build + cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr .. + make + make install 將頭文件和共享庫安裝到系統目錄/usr/lib和/usr/include/hello目錄中
二、使用外部共享庫和頭文件
1. 創建工作目錄
mkdir -p /bakcup/cmake/t4
2. 建立src子目錄 mkdir src，編寫源文件main.c：
//main.c
1 #include<hello.h> 2 int main() 3 { 4 HelloFunc(); 5 return 0; 6 }
編寫工程目錄CMakeLists.txt：
// /backup/cmake/t4/CMakeLists
1 PROJECT(NEWHELLO) 2 ADD_SUBDIRECTORY(src)
編寫src/CMakeLists.txt：
// /backup/cmake/t4/src/CMakeLists
1 ADD_EXECUTABLE(main main.c)
3. 外部構建
mkdir build + cd build + cmake .. + make VERBOSE=1
構建失敗，錯誤輸出為：/backup/cmake/t4/src/main.c:1:19: error: hello.h: 沒有那個文件或目錄
原因：找不到頭文件
4. 引入頭文件搜索路徑（上一節的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）
解決方法：采用INCLUDE_DIRECTORIES指令
INCLUDE_DIRECTORIES([AFTER|BEFORE] [SYSTEM] dir1 dir2 ...)
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，可以通過兩種方式來進行控制搜索路徑添加的方式：
（1）通過SET指令設置cmake變量CMAKE_INCLUDE_DIRECTORIES_BEFORE為on，將添加的頭文件搜索路徑放在已有路徑的前面
（2）通過上述指令的AFTER或者BEFORE參數，控制是追加還是置前
因此，在src/CMakeLists.txt中添加頭文件搜索路徑：INCLUDE_DIRECTORIES(/usr/include/hello)
重新進入build構建，仍然會失敗，新的錯誤為：main.c:(.text+0x12): undefined reference to `HelloFunc'
原因：目標文件沒有link到共享庫libhello上
5. 為target添加共享庫
解決方法：LINK_DIRECTORIES和TARGET_LINK_LIBRARIES指令
LINK_DIRECTORIES(directory1 directory2 ...) //添加非標准的共享庫搜索路徑
TARGET_LINK_LIBRARIES(target library1 <debug | optimized> library2 ...) //添加鏈接，為target添加需要鏈接的共享庫或可執行二進制文件，本例中是一個可執行文件，也可以用於為自己編寫的共享庫添加共享庫鏈接
因此，在src/CMakeLists.txt中添加如下指令：TARGET_LINK_LIBRARIES(main hello) 或者 TARGET_LINK_LIBRARIES(main libhello.so)
重新進入build構建，得到了一個連接到libhello的可執行程序main，位於build/src目錄
查看main的鏈接情況：ldd src/main //ldd：list dynamic dependencies，列出動態庫依賴關系
linux-gate.so.1 => (0xb7ee7000)
libhello.so.1 => /usr/lib/libhello.so.1 (0xb7ece000) //鏈接動態庫libhello.so.1
libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0xb7d77000)
/lib/ld-linux.so.2 (0xb7ee8000)
如何鏈接到靜態庫？修改鏈接指令為：TARGET_LINK_LIBRARIES(main libhello.a)
ldd src/main：
linux-gate.so.1 => (0xb7fa8000)
libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0xb7e3a000)
/lib/ld-linux.so.2 (0xb7fa9000)
結果無動態庫，表明確實鏈接到靜態庫
6. 特殊的環境變量CMAKE_INCLUDE_PATH和CMAKE_LIBRARY_PATH（非cmake變量）
用於在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；主要用於彌補頭文件沒有存放在常規路徑的搜索情況
例如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src/CMakeLists.txt中將INCLUDE_DIRECTORIES(/usr/include/hello)替換為：
FIND_PATH(myHeader hello.h)
IF(myHeader)
INCLUDE_DIRECTORIES(${myHeader})
ENDIF(myHeader)
//FIND_PATH用來在指定路徑中搜索文件名，如：FIND_PATH(myHeader NAMES hello.h PATHS /usr/include /usr/include/hello)，此處沒有指定路徑但仍然可以搜索到的原因為：設置了環境變量CMAKE_INCLUDE_PATH；相應的FIND_LIBRARY可以使用CMAKE_LIBRARY_PATH變量，所有使用FIND_指令的cmake模塊都可以使用上述環境變量。