用CMake代替makefile进行跨平台交叉编译

时间 2019-11-11

标签 cmake 代替 makefile 进行跨平台交叉编译栏目 C&C++ 繁體版

原文原文链接

　在开始介绍如何使用CMake编译跨平台的静态库以前，先讲讲我在没有使用CMake以前所趟过的坑。由于不少开源的程序，好比png，都是自带编译脚本的。咱们可使用下列脚原本进行编译：html

1linux

2android

3ios

./configure --prefix=/xxx/xx --enable-static=YESc++

makegit

make installgithub

　　相信手动在类Unix系统上面编译过开源程序的同窗对上面的命令确定很是熟悉。更悲惨的是，有些开源库是不提供configure配置文件的，只有一个Makefile或者Makefile.gcc。个人体会是，Makefile是一个很复杂的东西，没有必定的积累咱们是看不懂的，更别说去修改它了。而本文的CMake能够更傻瓜更简单地达到咱们的目的，你不须要理会复杂的makefile语法。Just follow me!编程

　　若是不配置编译器和一些编译、连接参数，这样的操做，最后编译出来的静态库只能在本系统上面被连接使用。好比你在mac上面运行上面的命令，编译出来的静态库就只能给mac程序连接使用。若是在Linux上面运行上述命令，则也只能给Linux上面的程序所连接使用。若是咱们想要在Mac上面编译出ios和android的静态库，就必需要用到交叉编译。windows

　　要进行交叉编译，通常来讲要指定目标编译平台的编译器，一般是指定一个CC环境变量，根据编译的是c库仍是c++库，要分别指定C_flags和CXX_flag，固然还须要指定c/c++和系统sdk的头文件包含路径。总之，很是之繁琐。xcode

为何要使用CMake

　　为何咱们不使用autoconf？为何咱们不使用QMake,JAM,ANT呢？具体缘由你们能够参考我在本文最后的参考连接里面的《Mastering CMake》一书的第一章。我本身使用CMake的感觉就是：我原来编写bash，配置configure参数，读各个开源库的INSTALL文件(由于不一样库的configure参数有差异)，配置各类编译flag，头文件包含等。最后3天时间，折腾了png和jepg两个库的编译。固然，中间我还写了android和linux的编译脚本。而换用CMake之后，我2天时间编译完了Box2D,spine和Chipmunk的编译。而且配置脚本至关简单，添加新的库，基本上只是拷贝脚本，修改一两个参数便可。有了CMake，编译跨平台静态库和生成跨平台可执行程序So Easy！

编写CMakeLists.txt

　　编写一个静态库的CMake配置文件过程以下：（这里我以Box2D为例）

一、指定头文件和源文件

include_directories(

${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}

)

file(GLOB_RECURSE box2d_source_files "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/Box2D/*.cpp")

　　个人CMakeLists.txt和Box2D的文件结构关系以下图所示：

　　这里的${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}表示CMakeLists.txt所在的目录。而GLOB_RECURSE能够递归地去搜索Box2D目录下面全部的.cpp文件来参与静态库的编译。而include_directories和file指令，显而易见，它们是用来指定静态库的头文件和实现文件。

　　注：指定头文件的原则是：能够多引入，但不能缺。交叉编译本质也是编译，所以基本的要求是语法没问题，若是必要的头文件缺乏了天然编译会失败！因此，原则上能够把整个根目录的头文件都引入进去，不过这样虽然省事，可是会致使生成的库文件体积过大，可是会更保险一些，好比：

include_directories(

"../../../myWindows"

"../../../"#很残暴地引入了整个根目录

"../../../include_windows"

)

二、添加环境变量(可选, added by 编程小翁, 博客园)

1	`add_definitions( -D_FILE_OFFSET_BITS=64 -D_LARGEFILE_SOURCE -D_REENTRANT -DENV_UNIX -DBREAK_HANDLER -DUNICODE -D_UNICODE)`

若是须要判断平台，能够这么写：

IF(APPLE)

add_definitions(-DENV_MACOSX)

FIND_LIBRARY(COREFOUNDATION_LIBRARY CoreFoundation )

ENDIF(APPLE)

其中-D_FILE_OFFSET_BITS=64表示定义一个环境变量_FILE_OFFSET_BITS且值为64。添加环境变量用在何时呢？咱们经常能够在一些开源的项目工程代码中看到这样的形式：

#ifdef _UNICODE

AString name = nameWindowToUnix2(fileName);

#else

const char * name = nameWindowToUnix(fileName);

#endif

以上代码中_UNICODE就是环境变量，那像这种变量该经过何时定义呢？一种是像上面同样经过add_definitions写咱们的编译脚本CMakeLists.txt，另外一种是新建一个.h文件，写在里面而后引用。两种方式彻底等效，我在个人交叉编译工程中实践过。例如，上面的add_definitions能够转化为：

#define FILE_OFFSET_BITS 64

#define _LARGEFILE_SOURCE 1

#define _REENTRANT 1

#define ENV_UNIX 1

#define BREAK_HANDLER 1

#define UNICODE 1

#define _UNICODE 1

三、设置库的名字跟类型

1	`add_library(Box2D STATIC ${box2d_source_files})`

　　这里add_library表示最终编译为一个库，static表示是静态库，若是想编译动态库，能够修改成shared. 至此，一个静态库的配置就完成了。固然，由于这个库没有包括其它外部的头文件，因此会比较简单。但这也远比本身写一个Makefile要简单N倍，请记住这句话。

　　以上就是编写一个CMakeLists.txt配置文件的所有必要过程，一些更复杂的配置文件可能会增长一些其余东西，不过以上部分是基本逃不掉的。只要包含以上步骤就能成功交叉编译出目标平台的库文件。下面是一个完整的CMakeLists.txt文件示例(文件名不能改)：

1 cmake_minimum_required(VERSION 3.2)
 2 
 3 #一、添加头文件目录，能够多引用，可是不能缺，由于缺了就编译不过
 4 include_directories(
 5   "../../../myWindows"
 6   "../../../"
 7   "../../../include_windows"
 8 )
 9 
10 #二、添加环境变量，请结合实际项目要求，不是必须的
11 add_definitions( -D_FILE_OFFSET_BITS=64 -D_LARGEFILE_SOURCE -D_REENTRANT -DENV_UNIX -DBREAK_HANDLER -DUNICODE -D_UNICODE)
12 
13 IF(APPLE)
14   add_definitions(-DENV_MACOSX)
15   FIND_LIBRARY(COREFOUNDATION_LIBRARY CoreFoundation )
16 ENDIF(APPLE)
17 
18 #三、源文件
19 file(GLOB_RECURSE src_files
20   "../../../../C/7zCrc.c"
21   "../../../../C/7zCrcOpt.c"
22   "../../../../C/7zStream.c"
23   "../../../../C/Aes.c"
24   "../../../../C/Alloc.c"
25   "../../../../C/Bra.c"
26   "../../../../C/Bra86.c"
27 )
28 
29 #四、设置生成静态库以及名称
30 add_library(myLibName STATIC ${src_files})
31 
32 IF(APPLE)
33    TARGET_LINK_LIBRARIES(myLibName ${COREFOUNDATION_LIBRARY} ${CMAKE_THREAD_LIBS_INIT})
34 ELSE(APPLE)
35 
36 IF(HAVE_PTHREADS)
37    TARGET_LINK_LIBRARIES(myLibName ${CMAKE_THREAD_LIBS_INIT})
38   ENDIF(HAVE_PTHREADS)
39 ENDIF(APPLE)

编译iOS静态库

　　咱们有了配置完毕的CMakeLists.txt文件，但不要觉得这样就万事大吉了！不知道你发现了没，上述内容并不涉及目标平台的相关信息，所以编译出来的库只能在运行该配置文件的当前系统上使用。如今须要配合接下来的操做才能最终达到目的。

　　编译iOS库，通常要先使用cmake指令生成xcode工程，再用xcode工程运行编译出静态库(也就是工程的product是静态库，而不是**.app)。插播一段MAC系统下cmake安装与使用方法介绍：

MAC默认是没有cmake指令的。要测试你的MAC是否已经装过cmake，能够这样作：打开Terminal，输入cmake --version，若是已经安装，则会显示具体的版本号；不然就是没安装或者没配置成功。

一、从这里http://mac.softpedia.com/get/Development/Compilers/CMake.shtml下载cmake.app，而后安装到默认位置；

二、将cmake.app与terminal相连接。打开terminal，输入如下命令：export PATH=/Applications/CMake.app/Contents/bin:$PATH

三、配置成功。此次再输入cmake就有效了。不过，以上连接只对本terminal窗口有效，一旦关闭或者其余新建的terminal一样要再作一遍！

　　回到iOS交叉编译上来，使用cmake命令生成xcode工程能够这么作：

1	`cmake -GXcode .`

　　经过该命令能够生成一个project.xcodeproject工程。可是，上述命令并不包含任何关于iOS的信息，所以该xcode工程只能用于MAC库的编译。不过咱们能够借助ios-cmake开源项目。下载iOS_64.cmake这个toolchain文件，而后使用下列命令来生成ios工程:

1	`cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=iOS_64.cmake -DCMAKE_IOS_DEVELOPER_ROOT=/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/Developer/ -DCMAKE_IOS_SDK_ROOT=/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/Developer/SDKs/iPhoneOS.sdk/ -GXcode .`

　　这个过程很容易出错，出错了不要慌，根据terminal的提示大胆地更改iOS_64.cmake(记得提早备份)。我也是一步步调试过来的，如下的iOS_64.cmake是我本身更改后的，SDK是iOS8.3，Xcode6.3，若是环境跟我同样的话理论上说能够直接使用个人.cmake：

个人iOS_64.cmake

　　若是上面的操做都没错，就会顺利生成一个project.xcodeproject文件，打开后记得作下面几件事情：

一、设置Product->Scheme->Edit Scheme为release模式

二、其余设置如图：

设置完毕后，点击运行，就能生成.a静态库了。这时候，你可使用下面的命令测试一下生成的静态库是否真的是iOS下的库。

打开terminal，cd到.a所在目录，假设静态库名字为libMyLib.a，输入： lipo -info libMyLib.a ，若是显示 Architectures in the fat file: lib7z_C++_938.a are: armv7 arm64 就说明操做无误了。而后，尽情享用你的静态库吧！

编译linux静态库（含64位和32位）

编译linux的静态库是很是简单的，只须要安装好cmake之后，运行如下命令便可:

1 2	`cmake .` `make`

注意，若是是64位的系统，那么这样只能生成64位的静态库。想要编译出32位的静态库，则必需要先安装32位系统的编译工具链。

sudo apt-get install libx32gcc-4.8-dev

sudo apt-get install libc6-dev-i386

sudo apt-get install lib32stdc++6

sudo apt-get install g++-multilib

　　而后，只须要指定cxx_flags为-m32便可，对应的CMake的写法为：

1	`set(CMAKE_CXX_FLAGS` `"${CMAKE_CXX_FLAGS} -m32")`

　　最后用cmake生成makefile并make便可生成32位的静态库。