用CMake代替makefile進行跨平臺交叉編譯

時間 2019-11-11

標籤 cmake 代替 makefile 進行跨平臺交叉編譯欄目 C&C++ 简体版

原文原文鏈接

　在開始介紹如何使用CMake編譯跨平臺的靜態庫以前，先講講我在沒有使用CMake以前所趟過的坑。由於不少開源的程序，好比png，都是自帶編譯腳本的。咱們可使用下列腳原本進行編譯：html

1linux

2android

3ios

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

makegit

make installgithub

　　相信手動在類Unix系統上面編譯過開源程序的同窗對上面的命令確定很是熟悉。更悲慘的是，有些開源庫是不提供configure配置文件的，只有一個Makefile或者Makefile.gcc。個人體會是，Makefile是一個很複雜的東西，沒有必定的積累咱們是看不懂的，更別說去修改它了。而本文的CMake能夠更傻瓜更簡單地達到咱們的目的，你不須要理會複雜的makefile語法。Just follow me!編程

　　若是不配置編譯器和一些編譯、連接參數，這樣的操做，最後編譯出來的靜態庫只能在本系統上面被連接使用。好比你在mac上面運行上面的命令，編譯出來的靜態庫就只能給mac程序連接使用。若是在Linux上面運行上述命令，則也只能給Linux上面的程序所連接使用。若是咱們想要在Mac上面編譯出ios和android的靜態庫，就必需要用到交叉編譯。windows

　　要進行交叉編譯，通常來講要指定目標編譯平臺的編譯器，一般是指定一個CC環境變量，根據編譯的是c庫仍是c++庫，要分別指定C_flags和CXX_flag，固然還須要指定c/c++和系統sdk的頭文件包含路徑。總之，很是之繁瑣。xcode

爲何要使用CMake

　　爲何咱們不使用autoconf？爲何咱們不使用QMake,JAM,ANT呢？具體緣由你們能夠參考我在本文最後的參考連接裏面的《Mastering CMake》一書的第一章。我本身使用CMake的感覺就是：我原來編寫bash，配置configure參數，讀各個開源庫的INSTALL文件(由於不一樣庫的configure參數有差異)，配置各類編譯flag，頭文件包含等。最後3天時間，折騰了png和jepg兩個庫的編譯。固然，中間我還寫了android和linux的編譯腳本。而換用CMake之後，我2天時間編譯完了Box2D,spine和Chipmunk的編譯。而且配置腳本至關簡單，添加新的庫，基本上只是拷貝腳本，修改一兩個參數便可。有了CMake，編譯跨平臺靜態庫和生成跨平臺可執行程序So Easy！

編寫CMakeLists.txt

　　編寫一個靜態庫的CMake配置文件過程以下：（這裏我以Box2D爲例）

一、指定頭文件和源文件

include_directories(

${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}

)

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

　　個人CMakeLists.txt和Box2D的文件結構關係以下圖所示：

　　這裏的${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}表示CMakeLists.txt所在的目錄。而GLOB_RECURSE能夠遞歸地去搜索Box2D目錄下面全部的.cpp文件來參與靜態庫的編譯。而include_directories和file指令，顯而易見，它們是用來指定靜態庫的頭文件和實現文件。

　　注：指定頭文件的原則是：能夠多引入，但不能缺。交叉編譯本質也是編譯，所以基本的要求是語法沒問題，若是必要的頭文件缺乏了天然編譯會失敗！因此，原則上能夠把整個根目錄的頭文件都引入進去，不過這樣雖然省事，可是會致使生成的庫文件體積過大，可是會更保險一些，好比：

include_directories(

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

"../../../"#很殘暴地引入了整個根目錄

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

)

二、添加環境變量(可選, added by 編程小翁, 博客園)

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

若是須要判斷平臺，能夠這麼寫：

IF(APPLE)

add_definitions(-DENV_MACOSX)

FIND_LIBRARY(COREFOUNDATION_LIBRARY CoreFoundation )

ENDIF(APPLE)

其中-D_FILE_OFFSET_BITS=64表示定義一個環境變量_FILE_OFFSET_BITS且值爲64。添加環境變量用在何時呢？咱們經常能夠在一些開源的項目工程代碼中看到這樣的形式：

#ifdef _UNICODE

AString name = nameWindowToUnix2(fileName);

#else

const char * name = nameWindowToUnix(fileName);

#endif

以上代碼中_UNICODE就是環境變量，那像這種變量該經過何時定義呢？一種是像上面同樣經過add_definitions寫咱們的編譯腳本CMakeLists.txt，另外一種是新建一個.h文件，寫在裏面而後引用。兩種方式徹底等效，我在個人交叉編譯工程中實踐過。例如，上面的add_definitions能夠轉化爲：

#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、設置庫的名字跟類型

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

　　這裏add_library表示最終編譯爲一個庫，static表示是靜態庫，若是想編譯動態庫，能夠修改成shared. 至此，一個靜態庫的配置就完成了。固然，由於這個庫沒有包括其它外部的頭文件，因此會比較簡單。但這也遠比本身寫一個Makefile要簡單N倍，請記住這句話。

　　以上就是編寫一個CMakeLists.txt配置文件的所有必要過程，一些更復雜的配置文件可能會增長一些其餘東西，不過以上部分是基本逃不掉的。只要包含以上步驟就能成功交叉編譯出目標平臺的庫文件。下面是一個完整的CMakeLists.txt文件示例(文件名不能改)：

1 cmake_minimum_required(VERSION 3.2)
 2 
 3 #一、添加頭文件目錄，能夠多引用，可是不能缺，由於缺了就編譯不過
 4 include_directories(
 5   "../../../myWindows"
 6   "../../../"
 7   "../../../include_windows"
 8 )
 9 
10 #二、添加環境變量，請結合實際項目要求，不是必須的
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、設置生成靜態庫以及名稱
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)

編譯iOS靜態庫

　　咱們有了配置完畢的CMakeLists.txt文件，但不要覺得這樣就萬事大吉了！不知道你發現了沒，上述內容並不涉及目標平臺的相關信息，所以編譯出來的庫只能在運行該配置文件的當前系統上使用。如今須要配合接下來的操做才能最終達到目的。

　　編譯iOS庫，通常要先使用cmake指令生成xcode工程，再用xcode工程運行編譯出靜態庫(也就是工程的product是靜態庫，而不是**.app)。插播一段MAC系統下cmake安裝與使用方法介紹：

MAC默認是沒有cmake指令的。要測試你的MAC是否已經裝過cmake，能夠這樣作：打開Terminal，輸入cmake --version，若是已經安裝，則會顯示具體的版本號；不然就是沒安裝或者沒配置成功。

一、從這裏http://mac.softpedia.com/get/Development/Compilers/CMake.shtml下載cmake.app，而後安裝到默認位置；

二、將cmake.app與terminal相連接。打開terminal，輸入如下命令：export PATH=/Applications/CMake.app/Contents/bin:$PATH

三、配置成功。此次再輸入cmake就有效了。不過，以上連接只對本terminal窗口有效，一旦關閉或者其餘新建的terminal一樣要再作一遍！

　　回到iOS交叉編譯上來，使用cmake命令生成xcode工程能夠這麼作：

1	`cmake -GXcode .`

　　經過該命令能夠生成一個project.xcodeproject工程。可是，上述命令並不包含任何關於iOS的信息，所以該xcode工程只能用於MAC庫的編譯。不過咱們能夠藉助ios-cmake開源項目。下載iOS_64.cmake這個toolchain文件，而後使用下列命令來生成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 .`

　　這個過程很容易出錯，出錯了不要慌，根據terminal的提示大膽地更改iOS_64.cmake(記得提早備份)。我也是一步步調試過來的，如下的iOS_64.cmake是我本身更改後的，SDK是iOS8.3，Xcode6.3，若是環境跟我同樣的話理論上說能夠直接使用個人.cmake：

個人iOS_64.cmake

　　若是上面的操做都沒錯，就會順利生成一個project.xcodeproject文件，打開後記得作下面幾件事情：

一、設置Product->Scheme->Edit Scheme爲release模式

二、其餘設置如圖：

設置完畢後，點擊運行，就能生成.a靜態庫了。這時候，你可使用下面的命令測試一下生成的靜態庫是否真的是iOS下的庫。

打開terminal，cd到.a所在目錄，假設靜態庫名字爲libMyLib.a，輸入： lipo -info libMyLib.a ，若是顯示 Architectures in the fat file: lib7z_C++_938.a are: armv7 arm64 就說明操做無誤了。而後，盡情享用你的靜態庫吧！