biscuitの博客

1. 写源码(.cpp或者.h)#

1
#include <iostream>
2
#define MSG "Hello, C++!"
3

4
int main() {
5
    std::cout << MSG << std::endl;
6
    return 0;
7
}

2.预处理（-E）#

命令：

1
g++ -E hello.cpp -o hello.i

展开 #include，替换 #define，处理 #if/#ifdef 等。条件编译

通常得到一个巨大的依托（展开 #include）

1
int main() {
2
    std::cout << "Hello, C++!" << std::endl;   // MSG 宏已被替换
3
    return 0;
4
}

3.编译（生成汇编）#

命令：

1
g++ -S hello.i -o hello.s

把预处理后的代码翻译成汇编（目标架构指令）。产物部分展示如下：

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main:
2
    pushq   %rbp
3
    movq    %rsp, %rbp
4
    leaq    .LC0(%rip), %rdi   # 加载字符串地址 "Hello, C++!"
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    call    _ZStlsISt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIcT_ES5_PKc
6
    movl    $0, %eax
7
    popq    %rbp
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    ret

4.汇编（生成目标文件.o）#

命令

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g++ -c hello.s -o hello.o

把汇编转成目标文件（machine code 的片段，.o），包含重定位信息和符号表。

5. 链接#

命令

1
g++ hello.o -o hello

把多个 .o 和库（静态 .a 或动态 .so/.dll）合并，解析符号引用，生成最终可执行文件或动态库。

6. 运行#

命令

1
./hello

操作系统把 ELF/PE/Mach-O 映射到内存，动态链接器处理共享库重定位，执行运行时初始化（CRT），然后进入 main()。

工程初始化#

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cmake_minimum_required(VERSION <version>)  #指定cmake的最低版本
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project(<projectName> <LANGUAGE> )  #定义工程名和语言,语言可以有多个，用空格隔开

添加可执行文件/库(声明target)#

NOTE

在 CMake 官方文档里，target 的定义是：

A target is an executable or library to be built, or a custom entity representing an output of the build system.

“target”是构建系统要生成的“产物”或“构建对象”，它可以是：

• 可执行文件 target：由add_executable 定义

• 库文件 target：由 add_library 定义（静态库 / 动态库 / 模块库）

• 自定义 target：由 add_custom_target 定义（本文未介绍）

• 接口 target：由 add_library(... INTERFACE) 定义，仅用来传递编译参数/头文件路径，不会生成文件

所以 target = 构建单位的抽象。 CMake 一切围绕 target 进行管理

1. 声明（一组）源文件为可执行文件target

   1
   add_executable(<target> <source_file1> <source_file2>...)
   

   <source_file1>...是源文件列表，用空格隔开，这个语句生成可执行文件target。其中<target>参数是可执行文件target的名称。

2. 把（一组）源文件编译成库target（静态库或动态库）

   1
   add_library(<target> <修饰符> <source_file1> <source_file2>...)
   2
   #例如
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   add_library(mylib STATIC lib.cpp)
   4
   add_library(mylib SHARED lib.cpp)
   5
   add_library(mylib OBJECT lib.cpp)
   

   所谓库，就是打包好的目标文件，这里把lib.cpp源文件编译成库（Linux下生成库文件libmylib.a，库文件命名规则：lib+target.name+.a），同时生成一个名叫mylib的库target

配置target属性#

1. cmakelist之间的关系

   1
    add_subdirectory(src)#包含src目录下的子cmakelists
   

2. 查找并使用外部库

   1
   find_package(<packagename> REQUIRED)#REQUIRED表示找不到就报错
   2
   #例如找opencv库：
   3
   find_package(OpenCV REQUIRED)
   

   <packagename>就是外部库的包名。理想情况下，find_package()能把一整个依赖包的头文件包含路径、库路径、库名字、版本号等情况都获取到

   find_package()找到包后，会生成一些包含头文件路径（比如#include <opencv2/opencv.hpp>里openCV的路径）的变量，例如：

   1
   find_package(OpenCV REQUIRED)
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   #生成的变量
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   OpenCV_INCLUDE_DIRS=/usr/local/include/opencv4 #头文件
   4
   OpenCV_LIBS=/usr/local/lib/libopencv_core.so #库文件
   5
   #路径放在变量里存储
   

   这些变量会保存在CMakeCache.txt里，就是 CMake 的缓存配置文件，有上一次找到的编译器、库路径、编译选项等信息

3. 设置target包含的头文件的搜索路径（库target的路径）

   1
   include_directories(<头文件所在目录1> <头文件所在目录2>...)#该cmakelists全局
   2
   target_include_directories(<target> <修饰符> <头文件所在目录1> <头文件所在目录2>...)#指定target
   

   在编译 C++ 项目时，头文件提供了声明和接口，是源代码文件间相互引用的关键部分。为了告诉编译器去哪里查找这些头文件，通常需要指定一个或多个包含目录（include directories）。如果没有正确设置头文件路径，编译器会报出类似 “file not found” 的错误。

   include_directories会为当前CMakeLists.txt的所有库target，以及之后添加的所有子目录的目标添加头文件搜索路径。会影响此cmakelist以及下游cmakelist中所有的（全局）target。

   target_include_directories只会为指定库target设置头文件搜索路径。

   例：

   1
   add_library(math_utils STATIC math_utils.cpp)
   2
   target_include_directories(math_utils PUBLIC ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/math_utils)
   

   TIP

   这里面的target参数也可是可执行文件target，但此时这些头文件不是库的一部分，要加PRIVATE

   例

   1
   add_executable(main_exec main.cpp)
   2
   target_include_directories(main_exec PRIVATE ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/include)
   

   target的修饰符包括PRIVARTE：仅target用。PUBLIC：target以及下游依赖也能用。INTERFACE：自己不用，只给下游依赖用

4. 添加要链接到target的库

   1
   target_link_libraries(<target> <库1> <库2> ...)#指定target
   2
   link_libraries(<库1> <库2> ...)#该camekelists的全局
   

   实现了库和库之间的关联，通常是可执行文件target和库target之间的链接

   link_libraries把库1234…加到当前CMakeLists.txt的所有可执行文件target中，以及之后添加的所有子目录的target中。会影响此cmakelist以及下游cmakelist中所有的（全局）target。

   target_link_libraries给某一个具体的可执行文件target添加要链接的库。

   (target_)link_libraries语句中的参数<库1><库2>...可以是系统库的名字，外部库的路径（用${存储外部库地址的变量名}来表示），也可以是由add_library定义的库target的名字

TIP

find_package(第三方库名)和include_directory(${库名_INCLUDE_DIRS})以及target_link_libraries(可执行文件target ${库名_LIBS})联合使用，就可以确定引用的第三方库的头文件路径和库文件路径

• ${}是解析变量的语法