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layout: post
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title: "CMake 基本语法"
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subtitle: ""
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description: "CMake 的简明语法。"
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excerpt: "通过简明的方式对 CMake 构建系统基本语法进行说明。"
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date: 2020-01-20 15:17:00
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author: "Rick Chan"
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tags: ["Development", "Environment", "CMake"]
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categories: ["Software"]
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published: true
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CMake 支持大写、小写、混合大小写的命令。
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## 1.最小版本号
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```cpp
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cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
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```
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## 2.工程名
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```cpp
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project(<Project Name>)
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```
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## 3.Include 路径
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*需要出现在 add_executable 和 add_library 等之前。*
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```cpp
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include_directories(
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<Path 1>
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<Path 2>
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...
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<Path N>
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)
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```
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## 4.添加库路径
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*需要出现在 add_executable 和 add_library 等之前。*
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```cpp
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link_directories(
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<Path 1>
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||
<Path 2>
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||
...
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<Path N>
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||
)
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```
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## 5.添加库文件
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*已经被废弃了，需要出现在 add_executable 和 add_library 等之前。*
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```cpp
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link_libraries(
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<Library 1>
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<Library 2>
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...
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<Library N>
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)
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```
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支持直接全路径的写法。
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## 6.可执行文件目标和源码
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```cpp
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add_executable(
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<Executable Name>
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<Source 1>
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<Source 2>
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||
...
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<Source N>
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||
)
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```
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## 7.库文件目标和源码
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```cpp
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add_library(
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<Library>
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<SHARED/STATIC>
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<Source 1>
|
||
<Source 2>
|
||
...
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<Source N>
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||
)
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```
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## 8.为目标添加库文件
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*可添加的动态库或静态库，可以在 add_executable 和 add_library 等之后。*
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```cpp
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target_link_libraries(
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<Target Name>
|
||
<Library 1>
|
||
<Library 2>
|
||
...
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<Library N>
|
||
)
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```
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## 9.添加依赖工程
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```cpp
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add_dependencies(
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<Target Name>
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<Depend Target 1>
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||
<Depend Target 2>
|
||
...
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||
<Depend Target N>
|
||
)
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```
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## 10.添加子目录
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添加的子目录下的 CMakeLists.txt 和源码将被处理。
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```cpp
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add_subdirectory(
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<sub dir 1>
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||
<sub dir 2>
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||
...
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<sub dir N>
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||
)
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```
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## 11.自定义编译选项
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CMake 允许为项目增加编译选项，从而可以根据用户的环境和需求选择最合适的编译方案。
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```cpp
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option (USE_MYMATH
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||
"Use provided math implementation" ON)
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if (USE_MYMATH)
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include_directories ("${PROJECT_SOURCE_DIR}/math")
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add_subdirectory (math)
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set (EXTRA_LIBS ${EXTRA_LIBS} MathFunctions)
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endif (USE_MYMATH)
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```
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## 12.Config File
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configure_file 命令用于加入一个配置头文件（如 config.h），这个文件由 CMake（从 config.h.in）生成，通过这样的机制，将可以通过预定义一些参数和变量来控制代码的生成。
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```cpp
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configure_file (
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||
"${PROJECT_SOURCE_DIR}/config.h.in"
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||
"${PROJECT_BINARY_DIR}/config.h"
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)
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```
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编写一个 config.h.in 文件，内容如下：
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```cpp
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#cmakedefine USE_MYMATH
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```
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## 13.编译项目
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通常会创建一个 build 目录为 cmake 的工作目录，用于存放 cmake 临时文件：
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```bash
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mkdir build && cd build
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cmake ..
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make
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make install
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```
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为了便于交互式的选择该变量的值，可以使用：
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```bash
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ccmake
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# 或
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cmake -i
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```
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该命令会提供一个会话式的交互式配置界面。
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## 14.CMake 标准宏
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### 14.1.CMAKE_INSTALL_PREFIX
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用于指定 make install 的安装根目录，默认值为：/usr/local/。
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## 15.CTest
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CMake 提供了一个称为 CTest 的测试工具。我们要做的只是在项目根目录的 CMakeLists 文件中调用一系列的 add_test 命令。
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```cpp
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# 启用测试
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enable_testing()
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# 测试程序是否成功运行
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add_test (test_run Demo 5 2)
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# 测试帮助信息是否可以正常提示
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add_test (test_usage Demo)
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set_tests_properties (test_usage
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PROPERTIES PASS_REGULAR_EXPRESSION "Usage: .* base exponent")
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# 测试 5 的平方
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add_test (test_5_2 Demo 5 2)
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set_tests_properties (test_5_2
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PROPERTIES PASS_REGULAR_EXPRESSION "is 25")
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# 测试 10 的 5 次方
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add_test (test_10_5 Demo 10 5)
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set_tests_properties (test_10_5
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PROPERTIES PASS_REGULAR_EXPRESSION "is 100000")
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# 测试 2 的 10 次方
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add_test (test_2_10 Demo 2 10)
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set_tests_properties (test_2_10
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PROPERTIES PASS_REGULAR_EXPRESSION "is 1024")
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```
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上面的代码包含了四个测试。第一个测试 test_run 用来测试程序是否成功运行并返回 0 值。剩下的三个测试分别用来测试 5 的 平方、10 的 5 次方、2 的 10 次方是否都能得到正确的结果。其中 PASS_REGULAR_EXPRESSION 用来测试输出是否包含后面跟着的字符串。
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让我们看看测试的结果：
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```bash
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[ehome@xman Demo5]$ make test
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Running tests...
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Test project /home/ehome/Documents/programming/C/power/Demo5
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Start 1: test_run
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1/4 Test #1: test_run ......................... Passed 0.00 sec
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Start 2: test_5_2
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||
2/4 Test #2: test_5_2 ......................... Passed 0.00 sec
|
||
Start 3: test_10_5
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||
3/4 Test #3: test_10_5 ........................ Passed 0.00 sec
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||
Start 4: test_2_10
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||
4/4 Test #4: test_2_10 ........................ Passed 0.00 sec
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||
100% tests passed, 0 tests failed out of 4
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||
Total Test time (real) = 0.01 sec
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```
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如果要测试更多的输入数据，像上面那样一个个写测试用例未免太繁琐。这时可以通过编写宏来实现：
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```cpp
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# 定义一个宏，用来简化测试工作
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macro (do_test arg1 arg2 result)
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add_test (test_${arg1}_${arg2} Demo ${arg1} ${arg2})
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set_tests_properties (test_${arg1}_${arg2}
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PROPERTIES PASS_REGULAR_EXPRESSION ${result})
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endmacro (do_test)
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# 使用该宏进行一系列的数据测试
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do_test (5 2 "is 25")
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do_test (10 5 "is 100000")
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do_test (2 10 "is 1024")
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```
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||
关于 CTest 的更详细的用法可以通过 man 1 ctest 参考 CTest 的文档。
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## 16.支持 GDB
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让 CMake 支持 gdb 的设置也很容易，只需要指定 Debug 模式下开启 -g 选项：
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```cpp
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set(CMAKE_BUILD_TYPE "Debug")
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set(CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG "$ENV{CXXFLAGS} -O0 -Wall -g -ggdb")
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||
set(CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE "$ENV{CXXFLAGS} -O3 -Wall")
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||
```
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## 17.添加版本号
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首先修改顶层 CMakeLists 文件，在 project 命令之后加入如下两行：
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```cpp
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set (Demo_VERSION_MAJOR 1)
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set (Demo_VERSION_MINOR 0)
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```
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||
分别指定当前的项目的主版本号和副版本号。
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之后，为了在代码中获取版本信息，我们可以修改 config.h.in 文件，添加两个预定义变量：
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```cpp
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||
// the configured options and settings for Tutorial
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||
#define Demo_VERSION_MAJOR @Demo_VERSION_MAJOR@
|
||
#define Demo_VERSION_MINOR @Demo_VERSION_MINOR@
|
||
```
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这样就可以直接在代码中打印版本信息了：
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```cpp
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||
int main(void)
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{
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printf("Version %d.%d\n",
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||
Demo_VERSION_MAJOR,
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||
Demo_VERSION_MINOR);
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||
return 0;
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||
}
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||
```
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## 18.生成安装包
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首先在顶层的 CMakeLists.txt 文件尾部添加下面几行：
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```cpp
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# 构建一个 CPack 安装包
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include (InstallRequiredSystemLibraries)
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set (CPACK_RESOURCE_FILE_LICENSE
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"${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/License.txt")
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set (CPACK_PACKAGE_VERSION_MAJOR "${Demo_VERSION_MAJOR}")
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set (CPACK_PACKAGE_VERSION_MINOR "${Demo_VERSION_MINOR}")
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||
include (CPack)
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```
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上面的代码做了以下几个工作：
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1. 导入 InstallRequiredSystemLibraries 模块，以便之后导入 CPack 模块；
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2. 设置一些 CPack 相关变量，包括版权信息和版本信息，其中版本信息用了上一节定义的版本号；
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3. 导入 CPack 模块。
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接下来的工作是像往常一样构建工程，并执行 cpack 命令。
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* 生成二进制安装包：
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```bash
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cpack -C CPackConfig.cmake
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```
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* 生成源码安装包
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||
```bash
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||
cpack -C CPackSourceConfig.cmake
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||
```
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在生成项目后，执行 cpack -C CPackConfig.cmake 命令，此时会在该目录下创建：Demo8-1.0.1-Linux.sh、Demo8-1.0.1-Linux.tar.gz、Demo8-1.0.1-Linux.tar.Z，3 个不同格式的二进制包文件。
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关于 CPack 的更详细的用法可以通过 man 1 cpack 参考 CPack 的文档。
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## 19.外部参考资料
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1. [cmake手册详解](https://blog.csdn.net/chengde6896383/article/details/81330564)
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2. [cmake 的link_libraries和target_link_libraries](https://blog.csdn.net/harryhare/article/details/89143410)
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||
3. [【学习cmake】cmake如何使用链接库 （link_directories, LINK_LIBRARIES, target_link_libraries，FIND_PACKAGE）实践篇2](https://blog.csdn.net/KYJL888/article/details/85109782)
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||
4. [CMake 入门实战](https://www.hahack.com/codes/cmake/)
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