CMake构建Makefile深度解析：从底层原理到复杂项目（三）

CMake构建Makefile深度解析：从底层原理到复杂项目（二）https://developer.aliyun.com/article/1465060

5.4 CMake生成的Makefile中的常见问题及解决方案

在使用CMake生成Makefile的过程中，可能会遇到一些常见的问题。这些问题可能涉及到Makefile的生成、执行、以及依赖关系的处理等方面。下面我们将详细介绍这些问题，以及相应的解决方案。

1. Makefile生成失败：这是一个比较常见的问题，通常是由于CMakeLists.txt文件中的错误导致的。解决这个问题的方法是检查CMakeLists.txt文件，确保其中的命令和参数都是正确的。
   
2. Makefile执行错误：这个问题通常是由于Makefile中的命令错误导致的。解决这个问题的方法是检查Makefile，确保其中的编译链接命令都是正确的。
   
3. 依赖关系处理错误：这个问题通常是由于CMake处理源文件之间的依赖关系时出错导致的。解决这个问题的方法是检查CMakeLists.txt文件，确保其中的依赖关系都是正确的。
   

以上就是在使用CMake生成Makefile时可能遇到的一些常见问题，以及相应的解决方案。在实际使用中，可能还会遇到其他的问题，这时候需要根据具体的错误信息，进行相应的排查和解决。

参考资料：

1. Common Problems, Realistic Solutions
2. Common Problems, Realistic Solutions
3. Solutions to Common PHP/Mysql Problems

六、CMake与外部Makefile的交互（Interaction Between CMake and External Makefile）

6.1 如何在CMake中使用外部Makefile（How to Use External Makefile in CMake）

在CMake中使用外部Makefile，我们可以使用add_custom_command和add_custom_target这两个命令。这两个命令可以用来执行一些自定义的构建规则，比如运行一个脚本，创建一个文件，或者运行一个Makefile。

6.1.1 add_custom_command

add_custom_command命令用于定义如何生成一个文件。这个命令有很多参数，但是最常用的是OUTPUT，COMMAND和DEPENDS。

• OUTPUT参数用于指定生成的文件。
• COMMAND参数用于指定生成文件的命令，可以是任何shell命令。
• DEPENDS参数用于指定生成文件所依赖的文件。

例如，我们可以使用以下命令来运行一个外部Makefile：

add_custom_command(
  OUTPUT ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/generated_file
  COMMAND make -C ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/external_project
  DEPENDS ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/external_project/Makefile
)

这个命令表示，如果generated_file不存在，或者external_project/Makefile有任何改动，那么就会执行make -C external_project命令来生成generated_file。

6.1.2 add_custom_target

然而，add_custom_command只有在其输出文件被其他目标使用时，才会被执行。如果我们想要在每次构建时都执行某个命令，那么我们需要使用add_custom_target命令。

add_custom_target命令用于定义一个自定义的目标。这个目标不会生成任何文件，也不会在构建时自动被执行。我们需要手动执行这个目标，或者将它添加为其他目标的依赖。

例如，我们可以使用以下命令来定义一个运行外部Makefile的目标：

add_custom_target(
  run_external_makefile
  COMMAND make -C ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/external_project
)

这个命令定义了一个名为run_external_makefile的目标。我们可以使用make run_external_makefile命令来手动执行这个目标。

如果我们想要在每次构建时都执行这个目标，那么我们可以将它添加为其他目标的依赖。例如，我们可以使用以下命令来将run_external_makefile添加为my_target的依赖：

add_dependencies(my_target run_external_makefile)

这样，每次构建my_target时，都会先执行run_external_makefile目标。

以上就是如何在CMake中使用外部Makefile的基本方法。在实际使用中，我们可能需要根据具体的需求来调整这些命令的参数。

6.1.3 add_custom_command的其他参数

除了OUTPUT，COMMAND和DEPENDS参数外，add_custom_command命令还有一些其他的参数，可以用来控制命令的行为。

• WORKING_DIRECTORY参数用于指定命令的工作目录。如果不指定这个参数，那么命令的工作目录就是当前的构建目录。
• COMMENT参数用于指定一个注释，这个注释会在命令执行时显示在控制台上。
• VERBATIM参数用于控制命令的参数是否需要转义。如果设置为TRUE，那么命令的参数就会被转义，这样就可以安全地处理包含特殊字符的参数。

例如，我们可以使用以下命令来运行一个外部Makefile，并显示一个注释：

add_custom_command(
  OUTPUT ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/generated_file
  COMMAND make -C ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/external_project
  DEPENDS ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/external_project/Makefile
  WORKING_DIRECTORY ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}
  COMMENT "Running external Makefile"
  VERBATIM
)

这个命令表示，如果generated_file不存在，或者external_project/Makefile有任何改动，那么就会在${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}目录下执行make -C external_project命令来生成generated_file，并显示"Running external Makefile"的注释。

以上就是在CMake中使用外部Makefile的基本方法。在实际使用中，我们可能需要根据具体的需求来调整这些命令的参数。

6.2 外部Makefile如何影响CMake生成的Makefile（How External Makefile Affects Makefile Generated by CMake）

在CMake中，我们可以通过add_custom_command或add_custom_target命令来插入外部Makefile，从而影响CMake生成的Makefile。下面是这个过程的示意图：

在这个过程中，CMake首先解析CMakeLists.txt文件，生成CMakeCache.txt文件。然后，CMake根据CMakeCache.txt文件生成Makefile。在生成Makefile的过程中，CMake会执行add_custom_command或add_custom_target命令，插入外部Makefile。

插入外部Makefile的主要目的是为了增加一些自定义的构建规则。例如，我们可能需要在构建过程中执行一些特殊的命令，或者生成一些特殊的文件。通过插入外部Makefile，我们可以在CMake的构建过程中执行这些自定义的构建规则。

然而，插入外部Makefile也可能会带来一些问题。例如，如果外部Makefile中的构建规则与CMake生成的构建规则冲突，那么可能会导致构建失败。因此，在插入外部Makefile时，我们需要确保外部Makefile中的构建规则与CMake生成的构建规则是兼容的。

在实际使用中，我们可能需要根据具体的需求来调整插入外部Makefile的方式。例如，我们可以通过修改add_custom_command或add_custom_target命令的参数，来控制外部Makefile的插入位置，或者控制外部Makefile的执行方式。

6.3 高级技巧：自由控制CMake生成规则（Advanced Techniques: Freely Control CMake Generation Rules）

CMake提供了一系列的命令，可以用来自由控制生成规则。这些命令可以用来定义自定义的目标，添加依赖关系，设置编译选项，等等。下面我们将介绍一些高级的技巧，可以帮助你更好地控制CMake的生成规则。

6.3.1 自定义目标（Custom Targets）

在CMake中，我们可以使用add_custom_target命令来定义一个自定义的目标。这个目标不会生成任何文件，也不会在构建时自动被执行。我们需要手动执行这个目标，或者将它添加为其他目标的依赖。

例如，我们可以使用以下命令来定义一个运行外部Makefile的目标：

add_custom_target(
  run_external_makefile
  COMMAND make -C ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/external_project
)

这个命令定义了一个名为run_external_makefile的目标。我们可以使用make run_external_makefile命令来手动执行这个目标。

6.3.2 添加依赖关系（Adding Dependencies）

在CMake中，我们可以使用add_dependencies命令来添加目标之间的依赖关系。这个命令接受两个或更多的参数，第一个参数是目标，后面的参数是它所依赖的目标。

例如，我们可以使用以下命令来将run_external_makefile添加为my_target的依赖：

add_dependencies(my_target run_external_makefile)

这样，每次构建my_target时，都会先执行run_external_makefile目标。

6.3.3 设置编译选项（Setting Compilation Options）

在CMake中，我们可以使用target_compile_options命令来设置目标的编译选项。这个命令接受两个参数，第一个参数是目标，第二个参数是编译选项。

例如，我们可以使用以下命令来为my_target设置编译选项：

target_compile_options(my_target PRIVATE -Wall -Wextra)

这个命令会为my_target添加-Wall和-Wextra这两个编译选项。

以上就是在CMake中自由控制生成规则的一些高级技巧。在实际使用中，我们可能需要根据具体的需求来调整这些命令的参数。