第2章：CMake基础入门

说实话，我刚开始接触嵌入式开发那会儿，用的还是各种厂商自带的IDE。点一下编译按钮，等个几十秒，程序就跑起来了。那时候觉得，这玩意儿挺方便啊，干嘛要学CMake？

直到有一次，我需要把一个项目从Keil移植到GCC，再移植到IAR。三个IDE，三套工程配置，每次改代码都得同步三份。那感觉，就像同时维护三个不同的项目。嗯，从那以后，我老老实实开始学CMake了。

CMake是什么？

CMake，全称Cross-platform Make。说白了，它是一个跨平台的构建系统生成器。

你可能会问：它跟Makefile什么关系？

我打个比方：Makefile就像是你手写的一份详细菜谱，告诉厨师每一步该怎么做。而CMake，是一个帮你自动生成菜谱的工具。你只需要告诉它「我要做红烧肉」，它就能根据你厨房的实际情况（Linux、Windows、还是Mac），生成一份合适的菜谱（Makefile、Visual Studio工程、Xcode工程等）。

我个人习惯把CMake看作一个元构建系统。它不直接编译代码，而是生成其他构建系统能识别的文件。这样，你的项目就能在Linux上用Make编译，在Windows上用Visual Studio编译，在Mac上用Xcode编译——同一份CMakeLists.txt，搞定所有平台。

CMakeLists.txt基本语法

CMake的配置文件叫CMakeLists.txt。每个有源码的目录下，都可以放一个。我见过不少新手，一上来就写几百行的CMakeLists.txt，结果到处报错。其实，CMake的语法没那么复杂，核心就几条命令。

注释

CMake的注释用#开头，跟Shell脚本一样。

# 这是一条注释
# 我习惯在关键逻辑前加注释，方便后来人（包括三个月后的自己）

变量

CMake里变量用${}引用。定义变量用set()命令。

set(MY_VARIABLE "hello")
message("变量的值是：${MY_VARIABLE}")

这里有个坑，我曾经踩过：变量名大小写敏感。${MY_VARIABLE}和${my_variable}是两个不同的变量。建议统一用小写或大写，别混着用。

条件判断

CMake支持if、elseif、else、endif。语法跟C语言有点像，但更灵活。

if(WIN32)
    message("这是Windows平台")
elseif(APPLE)
    message("这是macOS平台")
else()
    message("这是Linux或其他平台")
endif()

循环

foreach和while，用得不多，但偶尔能救命。比如批量处理源文件时。

set(SOURCES main.cpp utils.cpp driver.cpp)
foreach(src ${SOURCES})
    message("处理源文件：${src}")
endforeach()

project()与add_executable()

这两个命令，是CMakeLists.txt里最核心的。几乎每个项目都离不开它们。

project()

这条命令定义项目名称，还能指定语言版本。我习惯在第一行就写上。

project(MyProject C CXX ASM)

参数说明：

• 第一个参数：项目名称。会生成PROJECT_NAME变量。
• 后续参数：项目使用的语言。C表示C语言，CXX表示C++，ASM表示汇编。不写的话默认全支持。

我曾经犯过一个错：在嵌入式项目中忘了加ASM，结果启动文件编译不过。折腾了半天才发现，原来CMake默认不处理汇编文件。

add_executable()

这条命令告诉CMake：我要生成一个可执行文件。你需要哪些源文件？

add_executable(my_app main.cpp utils.cpp)

第一个参数是目标名称，也就是生成的可执行文件名。后续参数是源文件列表。

我个人的习惯是：源文件列表单独用变量定义，这样后期维护方便。

set(SOURCES
    main.cpp
    utils.cpp
    driver/gpio.cpp
    driver/uart.cpp
)

add_executable(my_app ${SOURCES})

这样写的好处是：哪天要加个源文件，只需要在set里加一行，不用去改add_executable那行。项目大了以后，这个习惯能省不少事。

最小化CMake项目实战

光说不练假把式。我们来写一个最简的CMake项目。

假设项目结构如下：

my_project/
├── CMakeLists.txt
└── main.cpp

main.cpp内容：

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Hello, CMake!" << std::endl;
    return 0;
}

CMakeLists.txt内容：

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(HelloCMake CXX)
add_executable(hello main.cpp)

就这么三行。第一行指定CMake最低版本，第二行定义项目，第三行生成可执行文件。

编译步骤：

mkdir build
cd build
cmake ..
make

或者用更现代的方式：

cmake -B build
cmake --build build

我个人推荐第二种方式。它更简洁，而且跨平台兼容性更好。在Windows上，cmake --build会自动调用MSBuild；在Linux上，它会调用make。你不需要关心底层用的是哪个构建工具。

本章知识体系

下面这张图，是我梳理的CMake入门知识结构。你可以把它当作一个快速索引。

嗯，看到这里，你应该对CMake有了一个基本的认识。它不是什么高深莫测的东西，就是一个帮你管理构建流程的工具。记住：先跑通最小项目，再逐步添加功能。别一上来就想搞个完美的构建系统，那只会让你陷入细节的泥潭。

我个人建议，你现在就可以打开终端，按照上面的步骤创建一个最小项目。亲手跑一遍，比看十遍文章都管用。