一、参考资料

CMake 入门实战 | HaHack

Cmake入门和MindsporeLite Cmake文件分析 | 摸黑干活 (fazzie-key.cool)

GitHub - wzpan/cmake-demo: 《CMake入门实战》源码

User Interaction Guide — CMake 3.20.6 Documentation

Home · Wiki · CMake / Community · GitLab (kitware.com)

cmake的一些小经验 - 驭风万里无垠 - C++博客 (cppblog.com)

二、相关介绍

1. CMake预定义变量

CMake中常用的预定义变量

项目示例

D:\MyDocuments\cache\Demo>tree
.
├─build
│  ├─bin
│  └─lib
├─example
└─src├─base├─http└─net

PROJECT_NAME

通过PROJECT指定的项目名称：

project(Demo)

PROJECT_SOURCE_DIR

工程的根目录，项目示例中的Demo目录。

PROJECT_BINARY_DIR

执行cmake命令的目录，一般是在build目录，在此目录执行cmake ..

CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR

当前CMakeLists.txt文件所在目录。

CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR

编译目录，可使用ADD_SUBDIRECTORY来修改此变量。

# 添加cmake执行子目录
ADD_SUBDIRECTORY(example)

EXECUTABLE_OUTPUT_PATH

二进制可执行文件输出位置。

# 设置可执行文件的输出路径为 build/bin
set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/bin)

LIBRARY_OUTPUT_PATH

库文件输出位置。

set(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/lib)

常用系统信息变量

liulinjun@LAPTOP-4DTD5D42:~$ cmake --version
cmake version 3.11.2

CMAKE_MAJOR_VERSION: cmake的主版本号cmake version 3.11.2中的3；
CMAKE_MINOR_VERSION: cmake的次版本号cmake version 3.11.2中的11；
CMAKE_PATCH_VERSION: cmake的补丁等级cmake version 3.11.2中的2；

CMAKE_SYSTEM: 系统名称，带版本号；
CMAKE_SYSTEM_NAME: 系统名称，不带版本号；
CMAKE_SYSTEM_VERSION: 系统版本号；
CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR: 处理器名称；

BUILD_SHARED_LIBS

默认的库编译方式(shared or static)，默认为static，一般在ADD_LIBRARY时直接指定编译库的类型。

CMAKE_C_FLAGS

设置C编译选项。

SET(CMAKE_C_FLAGS_PUBLIC "-mcpu=cortex-a7 -mfloat-abi=softfp -mfpu=neon-vfpv4 -ffunction-sections -mno-unaligned-access -fno-aggressive-loop-optimizations -mapcs-frame -rdynamic")
SET(CMAKE_C_FLAGS_DEBUG "-Wall -ggdb3 -DNM_DEBUG ${CMAKE_C_FLAGS_PUBLIC}")
SET(CMAKE_C_FLAGS_RELEASE  "-Wall -O3  ${CMAKE_C_FLAGS_PUBLIC}")

CMAKE_CXX_FLAGS

设置C++编译选项。

• CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG: 设置编译类型为Debug时的编译选项；
• CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE: 设置编译类型为Release时的编译选项；

CMAKE_CXX_COMPILER

设置C++编译器。

# 设置C++编译器为g++
set(CMAKE_CXX_COMPILER "g++")
# 设置标准库版本为c++17 并开启警告
set(CMAKE_CXX_FLAGS "-std=c++17 -Wall")
# 设置Debug模式下，不开启优化，开启调试，生成更详细的gdb调试信息
set(CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG "-O0 -g -ggdb")
# 设置Release模式下，开启最高级优化
set(CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE "-O3")

2. CMake语法

STREQUAL

STREQUAL 用于比较字符串，相同返回 true 。

if(NOT("${X86_64_SIMD}" STREQUAL "sse" OR "${X86_64_SIMD}" STREQUAL "avx" OR "${X86_64_SIMD}" STREQUAL "avx512"))set(KERNEL_SRC_SSE_FILE ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/fp32/convolution_im2col_sse_fp32.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/fp32/matmul_fp32_sse.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/fp32/convolution_winograd_sse_fp32.cc)list(REMOVE_ITEM KERNEL_SRC ${KERNEL_SRC_SSE_FILE})
endif()

3. 缓存变量

CMake语法—缓存变量（Cache Variable）

3.1 CMake缓存变量

• Normal Variable，普通变量，相当于一个局部变量。在同一个CMake工程中使用，会有作用域限制或区分。

• Cache Variable，缓存变量，相当于一个全局变量。在同一个CMake工程中任何地方都可以使用。

3.2 定义格式

set( ... CACHE   [FORCE])

参数解释

• variable：变量名称；
• value：变量值列表；
• CACHE：cache变量的标志；
• type：变量类型，取决于变量的值。类型分为：BOOL、FILEPATH、PATH、STRING、INTERNAL；
• docstring：必须是字符串，作为变量概要说明；
• FORCE：强制选项，强制修改变量值；

示例

set(MSLITE_REGISTRY_DEVICE "off" CACHE STRING "Compile Mindspore Lite that supports specific devices, currently supported devices: Hi3516D/Hi3519A/Hi3559A/SD3403")

3. 注意事项

1. 缓存变量，本质是全局变量，可以把缓存变量当做C、C++中的全局变量理解即可。类比法理解与体会，更易于学习与应用。
2. 缓存变量，都会存储在CMakeCache.txt文件中，当你确认某个变量是缓存变量时，理论上你一定可以在CMakeCache.txt中找到此变量的记录项。
3. CMakeCache.txt文件中，还有很多默认的缓存变量，可自行查看与分析研究。
4. 缓存变量发生问题，一定记得先删除build目录下的CMakeCache.txt文件，然后重新配置项目。

4. 环境变量（ENV）

CMake语法—环境变量（Environment Variable）

4.1 定义格式

set(ENV{} [])

参数解释

• ENV：环境变量标志性前缀；
• variable：变量名称；
• value：变量值；

示例

# 定义环境变量
set(ENV{CMAKE_PATH} "F:/cmake")# 判断CMAKE_PATH环境变量是否定义
if(DEFINED ENV{CMAKE_PATH})message("CMAKE_PATH_1: $ENV{CMAKE_PATH}")
else()message("NOT DEFINED CMAKE_PATH VARIABLES")
endif()

4.2 CMakeLists.txt示例

cmake_minimum_required(VERSION 3.18)# 设置工程名称
set(PROJECT_NAME KAIZEN)# 设置工程版本号
set(PROJECT_VERSION "1.0.0.10" CACHE STRING "默认版本号")# 工程定义
project(${PROJECT_NAME}LANGUAGES CXX CVERSION ${PROJECT_VERSION}
)# 打印开始日志
message(STATUS "\n########## BEGIN_TEST_ENV_VARIABLE")# 判断JAVA_HOME变量是否定义
if(DEFINED ENV{JAVA_HOME})message("JAVA_HOME: $ENV{JAVA_HOME}")
else()message("NOT DEFINED JAVA_HOME VARIABLES")
endif()# 定义环境变量
set(ENV{CMAKE_PATH} "F:/cmake")# 判断CMAKE_PATH环境变量是否定义
if(DEFINED ENV{CMAKE_PATH})message("CMAKE_PATH_1: $ENV{CMAKE_PATH}")
else()message("NOT DEFINED CMAKE_PATH VARIABLES")
endif()# 定义测试函数，在函数中新定义环境变量
function(test_env_variable)# 访问环境变量CMAKE_PATHmessage("CMAKE_PATH_2: $ENV{CMAKE_PATH}")# 函数内定义环境变量set(ENV{CMAKE_FUNC} "F:/cmake/dir")# 判断CMAKE_FUNC环境变量是否定义if(DEFINED ENV{CMAKE_FUNC})message("CMAKE_FUNC_1: $ENV{CMAKE_FUNC}")else()message("NOT DEFINED CMAKE_FUNC_1 VARIABLES")endif()
endfunction()# 调用函数
test_env_variable()# 判断CMAKE_FUNC环境变量是否定义
if(DEFINED ENV{CMAKE_FUNC})message("CMAKE_FUNC_2: $ENV{CMAKE_FUNC}")
else()message("NOT DEFINED CMAKE_FUNC_2 VARIABLES")
endif()# 如果没有参数值
set(ENV{CMAKE_FUNC})# 判断CMAKE_FUNC环境变量是否定义
if(DEFINED ENV{CMAKE_FUNC})message("CMAKE_FUNC_3: $ENV{CMAKE_FUNC}")
else()message("NOT DEFINED CMAKE_FUNC_3 VARIABLES")
endif()# 定义测试宏，在函数中新定义环境变量
macro(test_env_var)# 访问环境变量CMAKE_PATHmessage("CMAKE_PATH_3: $ENV{CMAKE_PATH}")# 宏内定义环境变量set(ENV{CMAKE_MACRO} "F:/cmake/macro")# 判断CMAKE_MACRO环境变量是否定义if(DEFINED ENV{CMAKE_MACRO})message("CMAKE_MACRO_1: $ENV{CMAKE_MACRO}")else()message("NOT DEFINED CMAKE_MACRO_1 VARIABLES")endif()
endmacro()# 调用宏
test_env_var()# 判断CMAKE_MACRO环境变量是否定义
if(DEFINED ENV{CMAKE_MACRO})message("CMAKE_MACRO_2: $ENV{CMAKE_MACRO}")
else()message("NOT DEFINED CMAKE_MACRO_2 VARIABLES")
endif()# 如果多个参数值
set(ENV{CMAKE_FILE} "F:/cmake/cmake1.txt" "F:/cmake/cmake2.txt")# 判断CMAKE_FILE环境变量是否定义
if(DEFINED ENV{CMAKE_FILE})message("CMAKE_FILE: $ENV{CMAKE_FILE}")
else()message("NOT DEFINED CMAKE_FILE VARIABLES")
endif()# 打印结束日志
message(STATUS "########## END_TEST_ENV_VARIABLE\n")

输出结果

-- Selecting Windows SDK version 10.0.18362.0 to target Windows 10.0.17763.
-- The CXX compiler identification is MSVC 19.0.24245.0
-- The C compiler identification is MSVC 19.0.24245.0
-- Detecting CXX compiler ABI info
-- Detecting CXX compiler ABI info - done
-- Check for working CXX compiler: C:/Program Files (x86)/Microsoft Visual Studio 14.0/VC/bin/amd64/cl.exe - skipped
-- Detecting CXX compile features
-- Detecting CXX compile features - done
-- Detecting C compiler ABI info
-- Detecting C compiler ABI info - done
-- Check for working C compiler: C:/Program Files (x86)/Microsoft Visual Studio 14.0/VC/bin/amd64/cl.exe - skipped
-- Detecting C compile features
-- Detecting C compile features - done
--
########## BEGIN_TEST_ENV_VARIABLE
JAVA_HOME: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201
CMAKE_PATH_1: F:/cmake
CMAKE_PATH_2: F:/cmake
CMAKE_FUNC_1: F:/cmake/dir
CMAKE_FUNC_2: F:/cmake/dir
NOT DEFINED CMAKE_FUNC_3 VARIABLES
CMAKE_PATH_3: F:/cmake
CMAKE_MACRO_1: F:/cmake/macro
CMAKE_MACRO_2: F:/cmake/macro
CMake Warning (dev) at CMakeLists.txt:98 (set):Only the first value argument is used when setting an environment variable.Argument 'F:/cmake/cmake2.txt' and later are unused.
This warning is for project developers.  Use -Wno-dev to suppress it.CMAKE_FILE: F:/cmake/cmake1.txt
-- ########## END_TEST_ENV_VARIABLE-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: F:/learn_cmake/build
请按任意键继续. . .

5. gcc/g++编译（无CMake）

5.1 单文件编译

对于单文件"hello.cpp",
生成hello（hello.exe）所需要执行的bash命令：

gcc -v -o hello hello.c

5.2 多文件编译（无依赖）

但当涉及多文件编译时，我们的命令会十分复杂，比如一个main.cpp文件依赖于Foo1.cpp,Foo2.cpp,…Foo10,我们需要先将这10个文件编译成.o文件，再将各.o文件和main.o进行链接，代码如下：

g++ -std=c++17 -O2 -o Foo1.o -c Foo1.cpp
g++ -std=c++17 -O2 -o Foo2.o -c Foo2.cpp
g++ -std=c++17 -O2 -o Foo3.o -c Foo3.cpp
g++ -std=c++17 -O2 -o Foo4.o -c Foo4.cpp
g++ -std=c++17 -O2 -o Foo5.o -c Foo5.cpp
g++ -std=c++17 -O2 -o Foo6.o -c Foo6.cpp
g++ -std=c++17 -O2 -o Foo7.o -c Foo7.cpp
g++ -std=c++17 -O2 -o Foo8.o -c Foo8.cpp
g++ -std=c++17 -O2 -o Foo9.o -c Foo9.cpp
g++ -std=c++17 -O2 -o Foo10.o -c Foo10.cpp
g++ -std=c++17 -O2 -o main.o -c main.cpp
g++ -std=c++17 -O2 main.o Foo1.o Foo2.o Foo3.o Foo4.o Foo5.o Foo6.o Foo7.o Foo8.o Foo9.o Foo10.o -o main

5.3 多文件编译（有依赖）

上述编译过程还算简单，因为各子文件还不相互依赖，但如果子文件有相互依赖关系，比如foo1.cpp依赖于foo10.cpp我们编译的顺序有必须更改，在文件数目更大的工程中，一行一行输入命令进行编译是不现实的，所以我们引入了Makefile,对于上述编译任务，我们的MakeFile如下，我们只需输入make一句命令即可完成编译。

COMPILER = g++ -std=c++17 -O2 -I./include  
OBJECTS = Foo1.o Foo2.o Foo3.o Foo4.o Foo5.o Foo6.o Foo7.o Foo8.o Foo9.o Foo10.o main.o
TARGET = main$(TARGET): $(OBJECTS)$(COMPILER) -o $@ $^ -lprotobuf
$(OBJECTS): %.o: %.cpp$(COMPILER) -o $@ -c $<
$(DEPENDENCIES): %.d: %.cpp$(COMPILER) -o $@ -MM $

# CMake 最低版本号要求
cmake_minimum_required (VERSION 2.8)# 项目信息
project (mindsporelite)# 指定生成目标
add_executable(mindsporelite main.cc)

# 生成动态库
add_library(mindsporelite SHARED main.cc)
# 生成静态库
add_library(mindsporelite STATIC main.cc)

# 生成动态库
add_library(mindsporelite SHARED main.cc a.cc b.cc)
# 生成静态库
add_library(mindsporelite STATIC main.cc a.cc b.cc)

set(LITE_SRC${API_SRC}${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/common/context_util.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/common/file_utils.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/common/config_file.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/common/utils.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/common/graph_util.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/common/log.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/common/lite_utils.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/common/prim_util.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/common/tensor_util.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/runtime/inner_allocator.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/runtime/runtime_allocator.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/runtime/infer_manager.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/schema_tensor_wrapper.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/tensor.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/ms_tensor.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/executor.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/inner_context.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/lite_model.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/kernel_registry.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/inner_kernel.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/lite_kernel.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/lite_kernel_util.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/sub_graph_kernel.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/scheduler.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/lite_session.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/errorcode.cc${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/cpu_info.cc)# 生成动态库
add_library(mindsporelite SHARED ${LITE_SRC})
# 生成静态库
add_library(mindsporelite STATIC ${LITE_SRC})

add_library( OBJECT [...])
add_library(... $ ...)
add_executable(... $ ...)

ms_build_flatbuffers_lite(FBS_FILES ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/schema/ fbs_src ${CMAKE_BINARY_DIR}/schema "")#生成中间文件
add_library(lite_src_mid OBJECT ${LITE_SRC})
#添加依赖
add_dependencies(lite_src_mid fbs_src)# 生成动态库
add_library(mindsporelite SHARED $)
# 生成静态库
add_library(mindsporelite STATIC $)

add_subdirectory(${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src)

# 生成动态库
add_library(mindsporelite SHARED $)
# 生成静态库
add_library(mindsporelite-static STATIC $)
# 生成可执行文件
add_executable(benchmark main.cc)
# 动态链接
target_link_libraries(benchmark mindsporelite）
#静态链接
target_link_libraries(benchmark mindsporelite-static)

export LD_LIBRARY_PATH=/path/to/lib:${LD_LIBRARY_PATH}

add_library (MathFunctions ${DIR_LIB_SRCS})

sudo apt-get install build-essential
sudo apt-get install cmake git libgtk2.0-dev pkg-config libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev
sudo apt-get install python-dev python-numpy libtbb2 libtbb-dev libjpeg-dev libtiff-dev libjasper-dev libdc1394-22-dev

tar -xvzf opencv-3.4.0.tar.gzcd opencv-3.4.0

mv …/opencv_contrib-3.4.0 ./

mkdir buildmkdir installcmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE \
-D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/x/x \
–D WITH_VTK=ON \
-D OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=/x/x/opencv_contrib-3.4.0/modules/ \
-D CUDA_NVCC_FLAGS="-std=c++11 --expt-relaxed-constexpr" \
-D WITH_NVCUVID=OFF \
-D BUILD_opencv_cudacodec=OFF \
-D ENABLE_CXX11=YES  \
..

make -j${nproc}make check# 安装
make install

tar -xvf protobufcd protobuf
autogen.shconfigure -prefix=/you/want/to/install/make
make check
make install