Cmake入门02-检测环境（笔记）

《CMake cookbook》笔记

检测操作系统

cmake中通过CMAKE_SYSTEM_NAME变量来识别系统类型。
主流操作系统：

• Linux
• Windows
• Darwin (即macos)
• AIX (IBM AIX)

例如：

if(CMAKE_SYSTEM_NAME STREQUAL "Linux")do something
endif()

处理平台相关源码

在cpp等源文件中通过宏控制操作系统平台相关源码

例如：

• target_compile_definitions(targetName PUBLIC/INTERFACE/PRIVATE “IS_LINUX”)

  • 为特定目标设定宏定义等， 精细度控制

• add_definitions(-DIS_LINUX)

  • 整个CMakeLists.txt项目中都设置宏，精细度小

在源文件中定义

source.cpp
......
#ifdef IS_WINDOWSsource code for windows
#elif IS_LINUXsource code for linux
#elif IS_Darwinsource code for macos
#endif
......

在CMakeLists.txt中定义如下

....
if(CMAKE_SYSTEM_NAME STREQUAL "Linux")target_compile_definitions(helloworld PUBLIC "IS_LINUX")
endif()
if(CMAKE_SYSTEM_NAME STREQUAL "Darwin")target_compile_definitions(helloworld PUBLIC "IS_MACOS")
endif()
if(CMAKE_SYSTEM_NAME STREQUAL "Windows")target_compile_definitions(helloworld PUBLIC "IS_WINDOWS")
endif()
.....

target_compile_definitions()为特定目标进行定义和编译。
例如

#为源文件helloworld.cpp生成的target hellworld可执行文件定义一个宏IS_LINUX
target_compile_definitions(helloworld PUBLIC "IS_LINUX")

处理编译器相关源码编译

与编译系统相关的源码一样，为源文件设置宏定义。

• 通过CMAKE_<LANG>_COMPILER_ID获取编译器名称, <LANG>为：
  • CXX
  • C
  • PYTHON
  • 等
• 获取编译器名称后为源文件定义宏
  例如：

# 定义源项目中使用的宏定义 IS_XXX_CXX_COMPILER
target_compile_definitions(HelloWorld PUBLIC "IS_${CMAKE_CXX_COMPILER_ID}_CXX_COMPILER")

编译处理器相关源码

检查cpu是32位还是64位的

通过cmake系统变量CMAKE_SIZEOF_VOID_P的大小进行判断.

• CMAKE_SIZEOF_VOID_P==8 为64位cpu
• 否则为32位cpu
  例如:

CMakeLists.txt
if(CMAKE_SIZEOF_VOID_P EQUAL 8)#64位cpu相关cmake设置
else()#32位cpu相关cmake设置
endif()

检测cpu架构

通过cmake的CMAKE_HOST_SYSTEM_PROCESSOR系统变量来识别cpu架构

常见cpu架构有:

• i386
• i686
• x86_64
• AMD64

例如:

if(CMAKE_HOST_SYSTEM_PROCESSOR MATCHES "i386")#i386相关设置elseif(CMAKE_HOST_SYSTEM_PROCESSOR MATCHES "i686")#i686相关CMake设置elseif(CMAKE_HOST_SYSTEM_PROCESSOR MATCHES "x86_64")#x86_64相关CMake设置elseif(CMAKE_HOST_SYSTEM_PROCESSOR MATCHES "AMD64")#AMD64相关CMake设置else()
endif()
message(STATUS "${CMAKE_HOST_SYSTEM_PROCESSOR} architecture detected")

CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR与CMAKE_HOST_SYSTEM_PROCESSOR有细微差别.

处理 CPU指令相关源码

cmake_host_system_information 该cmake指令用于查询系统中的信息.
例如:

cmake_host_system_information(RESULT _NUMBER_OF_LOGICAL_CORES  QUERY NUMBER_OF_LOGICAL_CORES)

cpu逻辑核心数结果存放在_NUMBER_OF_LOGICAL_CORES中,类似于系统检测, 系统相关, 编译器相关, CPU相关. 获取cpu指令集相关信息后就能在项目中针对不同指令集,包含不同的源文件从而生成适合平台的可执行文件(或库).

tips:

• 在add_executable()中,可以先不指定源文件
• 通过检测不同平台的相关信息, 通过cmake if else语句添加对应的源文件.

例如:

# add_executable中源文件为空是为了依据检测到的操作系统类型,编译器类型,cpu架构等来添加相应的源文件
add_executable(targetName "")
if( condition )
# 添加源文件
target_sources(targetName PRIVATE relate_source_file)
endif()
# add file folder for target
target_include_directories(ISC_infoPRIVATE${PROJECT_BINARY_DIR} #当前cmakelists中对应的build文件夹
)
......
#修改并复制一份源文件到另一个位置,比如target_include_directories中指定的build文件夹
configure_file(config.h.in config.h @ONLY)

案例展示 Eigen3向量化加速项目

处理器的向量功能可以加速程序的执行,例如向量运算. eigen是线性代数C++模板库.

设置编译器开启向量化优化

#checkCXXCompilerFlag.cmake标准模块文件:
include(CheckCXXCompilerFlag)
#GNU编译器的向量化加速编译选项
check_cxx_compiler_flag("-march=native" _march_native_works)
# intel编译器的向量化加速编译选项
check_cxx_compiler_flag("-xHost" _xhost_works)
#根据获得的值(例如_march_native_works设定编译选项)
list(APPEND flags "-march=native")
# or 
list(APPEND flags "-xHost")

• 指示编译器检查处理器，并为当前体系结构生成本机编译优化选项.
• 使用CheckCXXCompilerFlag.cmake模块提供的check_cxx_compiler_flag函数进行编译器标志的检查