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= C++ CMake =

== 介绍 ==
'''CMake''' 是一个跨平台的自动化构建系统，用于管理软件构建过程。它使用平台无关的配置文件（CMakeLists.txt）来生成标准的构建文件（如Makefile或Visual Studio项目文件）。CMake特别适合管理C++项目，因为它能处理复杂的依赖关系和跨平台编译需求。

CMake的主要优势包括：
* 跨平台支持（Windows、Linux、macOS等）
* 可扩展的模块系统
* 强大的依赖管理
* 与多种IDE和构建工具集成

== 基本概念 ==

=== CMakeLists.txt ===
这是CMake的核心配置文件，定义了项目的构建规则。一个最简单的CMakeLists.txt文件如下：

<syntaxhighlight lang="cmake">
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(MyProject)
add_executable(my_app main.cpp)
</syntaxhighlight>

这个例子：
1. 指定了最低CMake版本要求
2. 定义了项目名称
3. 添加了一个可执行文件目标，从main.cpp源文件构建

=== 构建过程 ===
典型的CMake构建流程分为三个步骤：

1. 配置阶段：读取CMakeLists.txt
2. 生成阶段：创建构建系统文件
3. 构建阶段：实际编译代码

<mermaid>
graph TD
    A[CMakeLists.txt] --> B[配置阶段]
    B --> C[生成构建系统文件]
    C --> D[构建项目]
</mermaid>

== 进阶用法 ==

=== 变量与选项 ===
CMake支持变量和选项来控制构建过程：

<syntaxhighlight lang="cmake">
set(MY_VARIABLE "Hello")  # 设置变量
option(ENABLE_FEATURE "Enable special feature" ON)  # 创建选项
</syntaxhighlight>

=== 查找包与依赖 ===
CMake可以查找系统上的库：

<syntaxhighlight lang="cmake">
find_package(Boost REQUIRED COMPONENTS filesystem system)
target_link_libraries(my_app PRIVATE Boost::filesystem Boost::system)
</syntaxhighlight>

=== 添加子目录 ===
对于大型项目，可以模块化管理：

<syntaxhighlight lang="cmake">
add_subdirectory(src)  # 包含src子目录中的CMakeLists.txt
</syntaxhighlight>

== 实际案例 ==

=== 简单项目结构 ===
考虑一个具有以下结构的项目：
<pre>
my_project/
├── CMakeLists.txt
├── include/
│   └── utils.h
└── src/
    ├── main.cpp
    └── utils.cpp
</pre>

对应的CMakeLists.txt：

<syntaxhighlight lang="cmake">
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(MyProject)

# 设置C++标准
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)

# 包含目录
include_directories(include)

# 添加可执行文件
add_executable(my_app 
    src/main.cpp
    src/utils.cpp
)
</syntaxhighlight>

=== 现代CMake实践 ===
现代CMake推荐使用目标导向的方法：

<syntaxhighlight lang="cmake">
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(MyProject)

add_library(utils STATIC src/utils.cpp)
target_include_directories(utils PUBLIC include)

add_executable(my_app src/main.cpp)
target_link_libraries(my_app PRIVATE utils)
</syntaxhighlight>

这种方法更模块化，依赖关系更清晰。

== 高级主题 ==

=== 条件编译 ===
可以根据条件控制编译选项：

<syntaxhighlight lang="cmake">
if(WIN32)
    target_compile_definitions(my_app PRIVATE OS_WINDOWS)
elseif(UNIX)
    target_compile_definitions(my_app PRIVATE OS_LINUX)
endif()
</syntaxhighlight>

=== 自定义命令 ===
可以添加自定义构建步骤：

<syntaxhighlight lang="cmake">
add_custom_command(
    OUTPUT generated.cpp
    COMMAND generator_tool input.txt generated.cpp
    DEPENDS input.txt
)
</syntaxhighlight>

=== 测试支持 ===
CMake内置CTest支持：

<syntaxhighlight lang="cmake">
enable_testing()
add_test(NAME my_test COMMAND my_app --test)
</syntaxhighlight>

== 数学公式示例 ==
如果需要表示数学概念，可以使用LaTeX语法：

<math>
E = mc^2
</math>

== 总结 ==
CMake是管理C++项目的强大工具，从简单的单文件项目到复杂的多平台系统都能胜任。关键要点包括：
* 使用CMakeLists.txt定义构建规则
* 采用现代目标导向的方法
* 合理组织项目结构
* 利用CMake的模块系统和依赖管理

掌握CMake可以显著提高C++项目的可维护性和跨平台能力。

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