CMake知识点

参考：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/661284252

cmake使用教程（实操版）-CSDN博客

【CMake】CMake从入门到实战系列（二）——实例入手，讲解CMake的基本流程_cmake创建一个可执行目标的过程-CSDN博客

一、跨平台设计（Cross-Platform Design）
1.1 跨平台设计原理（Principles of Cross-Platform Design）
在大型C/C++项目中，跨平台设计是一个重要的考虑因素。跨平台设计的目标是使得源代码能够在多种操作系统和硬件架构上编译和运行，而无需进行大量的修改。这样可以大大提高代码的可移植性和复用性，降低维护成本。

CMake（Cross-platform Make）是一个开源的、跨平台的自动化建构系统，它允许开发者编写一份通用的CMakeList.txt文件来控制编译过程，而不需要修改特定平台下的编译配置，从而实现真正意义上的跨平台编译。

CMake支持多种编译器，包括GCC，Clang，Visual Studio等，并且可以生成各种类型的项目文件，如Makefile，Ninja，Visual Studio解决方案等。这使得CMake成为了跨平台C/C++项目的首选构建工具。

在CMake中，跨平台设计的实现主要依赖于以下几个原理：
抽象层：CMake为各种操作系统和编译器提供了一套抽象层，开发者只需要关注源代码和依赖库，而无需关心具体的编译器和操作系统。这是通过在CMakeList.txt文件中设置目标（target）和
属性（property）来实现的。
模块系统：CMake提供了一套模块系统，用于查找库和包，检查编译器和系统特性，以及管理测试等。这些模块大大简化了跨平台开发的复杂性。
生成器：CMake通过生成器（generator）将CMakeList.txt文件转换为特定平台下的构建文件。
生成器根据目标系统的特性，自动处理平台相关的编译和链接问题。
变量和条件：CMake支持变量和条件语句，使得开发者可以根据不同的平台和编译器，选择不同的源文件和编译选项。

以上就是CMake实现跨平台设计的基本原理，接下来我们将深入探讨CMake在跨平台设计中的应用。

1.2 跨平台设计
在大型C/C++项目中，跨平台设计是必不可少的一环。这主要涉及到如何使用CMake来配置和管理不同平台的编译环境。

1.2.1 CMake的跨平台特性
CMake本身就是一个跨平台的构建工具，它可以在Windows、Linux、Mac等多种操作系统上运行。CMake通过生成平台相关的构建文件（如Unix的Makefile，Windows的nmake文件或Visual Studio项目文件等）来实现跨平台构建。这意味着，我们可以编写一套CMake构建脚本，然后在不同的平台上生成相应的构建文件，从而实现跨平台构建。

1.2.2 使用CMake进行跨编译
跨编译是指在一个平台上生成另一个平台的可执行代码。例如，我们可能需要在Linux平台上编译出运行在嵌入式设备上的ARM架构的代码。CMake支持跨编译，我们可以通过设置CMake的工具链文件（Toolchain File）来指定交叉编译器和相关的编译选项。

在CMake的工具链文件中，我们可以设置如下变量：
CMAKE_SYSTEM_NAME：目标系统的名称，如Linux、Windows、Android等。
CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR：目标系统的处理器架构，如x86、arm等。
CMAKE_C_COMPILER、CMAKE_CXX_COMPILER：C和C++的交叉编译器的路径。
CMAKE_FIND_ROOT_PATH：在查找库和头文件时，CMake应该查找的路径。

通过设置这些变量，我们可以告诉CMake我们要编译的目标平台是什么，以及应该使用哪些工具进行编译。

1.2.3 处理平台相关的代码
在大型C/C++项目中，通常会有一些平台相关的代码。例如，Windows平台和Linux平台的系统调用是不同的，处理文件路径的方式也是不同的。我们需要在CMake构建脚本中检测目标平台，然后根据目标平台来决定编译哪些源文件。

CMake提供了 if命令 来进行条件判断。我们可以使用CMAKE_SYSTEM_NAME变量来判断目标平台。例如：

if(CMAKE_SYSTEM_NAME STREQUAL "Linux")
    # 编译Linux平台的源文件
    add_library(mylib linux_specific_code.c)
elseif(CMAKE_SYSTEM_NAME STREQUAL "Windows")
    # 编译Windows平台的源文件

在大型C/C++项目中，我们需要考虑到跨平台设计。这主要涉及到如何使用CMake来配置和管理不同平台的编译环境。CMake本身就是一个跨平台的构建工具，它可以在Windows、Linux、Mac等多种操作系统上运行。CMake通过生成平台相关的构建文件（如Unix的Makefile，Windows的nmake文件或Visual Studio项目文件等）来实现跨平台构建。

跨编译是指在一个平台上生成另一个平台的可执行代码。
例如，我们可能需要在Linux平台上编译出运行在嵌入式设备上的ARM架构的代码。
CMake支持跨编译，我们可以通过设置CMake的工具链文件（Toolchain File）来指定交叉编译器和相关的编译选项。

在大型C/C++项目中，通常会有一些平台相关的代码。
例如，Windows平台和Linux平台的系统调用是不同的，处理文件路径的方式也是不同的。
我们需要在CMake构建脚本中检测目标平台，然后根据目标平台来决定编译哪些源文件。
CMake提供了if命令来进行条件判断。我们可以使用CMAKE_SYSTEM_NAME变量来判断目标平台。

1.3 跨平台设计的实践与案例（Practice and Case Study of Cross-Platform Design）
在实践中，跨平台设计是一个复杂的过程，需要考虑到各种因素。
以下是一些实践和案例，帮助我们更好地理解跨平台设计的过程和挑战。

首先，我们需要理解平台差异（Understanding Platform Differences）。
      不同的操作系统和硬件平台有不同的特性和限制。例如，Windows和Linux在文件系统、
      线程管理和网络编程等方面有显著的差异。理解这些差异是设计跨平台应用的第一步。

其次，选择合适的工具和库（Choosing Appropriate Tools and Libraries）也是非常重要的。
      有些工具和库是跨平台的，可以在多种操作系统和硬件平台上运行。例如，CMake就是一个跨平台的构建工具，可以在Windows、Linux和MacOS上使用。使用这些工具和库可以大大简化跨平台设计的复杂性。

然后，编写可移植的代码（Writing Portable Code）是另一个关键步骤。
      可移植的代码是指可以在多种平台上编译和运行的代码。为了实现代码的可移植性，
      我们需要避免使用特定平台的特性和API，或者使用预处理器指令来处理平台差异。

最后，进行全面的测试（Comprehensive Testing）是确保跨平台应用正确运行的重要步骤。
      我们需要在所有目标平台上测试应用，确保它在各种环境中都能正常工作。

以上就是跨平台设计的一些基本步骤和实践。在实际的项目中，我们可能还需要考虑到其他的因素，如性能、安全性和用户体验等。但是，只要我们遵循这些基本原则，我们就可以设计出高质量的跨平台应用。

第二章：CMake的基本使用
2.1 CMake的基本命令