使用CMake管理和构建现代C项目
在编写大型复杂的软件系统时，尤其是涉及多个源文件、库、第三方依赖以及跨平台支持的项目，手动管理构建过程会变得异常困难。为了解决这个问题，出现了诸如makefile这样的工具，它们能够自动化地将源代码转换成可执行程序。但是，这些工具通常只能处理简单的情况，并且对于复杂的项目来说，是很难维护和扩展的。
此时，一个名为CMake的强大的构建系统就应运而生。它提供了一种灵活、高效且易于维护的方式来管理和生成build规则。这篇文章将探讨如何使用CMake来管理并构建现代C++项目。
什么是CMake？
简介
在开始之前，我们需要了解一下什么是CMake。简而言之，CMake是一个开源工具，它允许开发者定义如何从源代码生成目标（如可执行文件或库）。这意味着它可以用来配置编译器选项、链接库、设置安装路径等，使得跨不同操作系统和编译器版本进行开发变得更加容易。
CMake与其他构建系统对比
相较于传统的手工编辑makefile或者更高级但可能过于复杂的一些自动化工具（例如Automake），CMake提供了一种更加清晰和易读的人类友好的描述语言（通过配置文件）来指定构建逻辑。这使得不仅专业工程师，也能轻松地理解并调整它们所负责的大型项目中任何部分。
安装与设置
获取并安装CMakE
要开始使用我们首先需要获取并安装它。在大多数Linux发行版上，你可以通过包管理器轻松安装：
sudo apt-get install cmake
对于Windows用户，可以从官方网站下载二进制版本进行安装。此外，有许多IDE也内置了对cmake支持，如CLion, Visual Studio Code, Qt Creator等，所以你可以直接在这些环境中创建新的cmake项目，而无需额外步骤。
创建第一个cmake列表(CList)
创建新目录作为你的工作区，并初始化一个基本的CTestLists.txt文件：
# CTestLists.txt 文件内容示例：
add_test(NAME MyTest COMMAND ${PROJECT_BINARY_DIR}/MyProgram)
然后运行ctest以测试你的脚本：
cd /path/to/your/project/
mkdir build && cd build/
cmake ..
ctest -V
这将创建一个名为MyProgram的小测试程序，并尝试运行它。如果一切顺利，你应该看到输出指出测试成功完成了。
使用CMakE进行高级任务
处理依赖关系
当你开始处理第三方库或者自己的模块时，你会发现自己需要添加更多依赖项到你的project中。在这种情况下，您可以利用find_package()命令查找特定类型或名称的问题，以确保您有必要的一切组件。此外，您还可以使用target_link_libraries()函数链接这些组件到您的应用程序中。
以下是一个例子展示如何找到包含一些常见数据结构实现的一个libjson_c库，然后把该库添加到当前应用程序中的目标:
# 在YourProject/CMakeLists.txt 中增加以下行：
find_package(json_c REQUIRED)
include_directories(${json_c_INCLUDE_DIRS})
link_directories(${json_c_LIBRARY_DIRS})
# 然后，在同一份配置中，将 json_c 的目标附加到应用程序:
add_executable(YourExecutable your_files.cpp)
target_link_libraries(YourExecutable ${json_c_LIBRARIES})
这样做不仅保持了独立性，还提高了代码重用的可能性，因为现在任何人都能很容易地检查哪些功能被引入到了他们正在建立应用程序中的所有给定的资源上，以及它们具体来自哪里。
配置与自定义Builds
选择不同的架构：如果你想要针对不同的硬件架构，比如x86_64或ARMv7a等，则只需在调用add_compile_options()函数的时候设定适当参数即可。
优化性能：通过修改编译器选项，如关闭某些优化，以达到最佳性能。
调试模式：根据需求启用调试符号以便更好地跟踪错误来源。
例如，要指定CPU架构，可以这样做：
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -march=native")
结论
总结一下，从文本创作题目“c++程序设计”出发，我们探讨了现代软件工程实践中的重要技术之一——使用 cmake 管理和构建 c++ 项目。这个过程涵盖了从初学者的基础知识介绍到高级主题，如处理依赖关系、配置自定义 builds 和优化性能等方面。这篇文章旨在帮助读者掌握如何有效利用 cmake 来组织大型 c++ 项目，同时保持灵活性以适应不断变化的需求。这就是为什么 cmake 在软件开发领域越来越受到欢迎的一个原因——因为它既强大又易于学习，为团队成员提供了一种通用的方法去共享信息和协作工作流程。
