Русская Википедия:CMake

Шаблон:Карточка программы CMake (МФА Шаблон:МФА2; от Шаблон:Lang-en — кроссплатформенный make^[1]) — кроссплатформенное программное средство автоматизации сборки программного обеспечения из исходного кода. Не занимается непосредственно сборкой, а лишь генерирует файлы сборки из предварительно написанного файла сценария CMakeLists.txt и предоставляет простой единый интерфейс управления. Помимо этого, способно автоматизировать процесс установки и сборки пакетов.

Считается альтернативой распространённой в сообществе GNU системе Autotools, разработанной на базе Perl и M4, основными недостатками которой считаются необходимость нетривиальных навыков для практического использования и несовместимость версий в ряде случаев.

В сравнении с другой альтернативой Autotools — системой SCons, основанной на Python, является более быстродействующей, поскольку написана на Си и использует крайне простой макроязык, но при этом SCons обладает большими возможностями по расширению.

История

Разработка CMake началась в 1999 году в ответ на потребность в кроссплатформенной системе сборки для Шаблон:Iw^[2], финансируемой национальной библиотекой медицины США части Шаблон:Iw. Задача по разработке была возложена на небольшую компанию Шаблон:Iw. На него повлияла более ранняя система pcmaker, созданная Кеном Мартином (Ken Martin) и другими разработчиками для поддержки инструментария визуализации (VTK).

В то время обычным считалось использование конфигурационных сценариев и make-файлов для сборки программных проектов на Unix-платформах и файлов проектов Visual Studio в среде Windows. Такой подход к разработке вызывал огромное неудобство, например, добавление одного файла исходного кода в проект приводило к большим трудностям, так как для каждой платформы это приходилось делать по отдельности и совершенно разными методами. Очевидно, что разработчики нуждались в единой унифицированной системе сборки, не отнимающей лишнее время^[3]^[4].

Возможности

Ключевой особенностью является возможность размещать выходные данные компилятора (например, объектные файлы) вне дерева исходного кода. Это позволяет выполнять несколько вариаций сборок из одного и того же исходного кода, а также кросскомпиляцию. Такой подход разделения файлов исходного кода и файлов сборки даёт гарантию, что удаление каталога сборки не приведёт к удалению исходного кода. Однако сами пользователи не защищены от случайного удаления каталога с исходными файлами^[5].

Настраиваемая структура проекта

CMake может находить общесистемные и пользовательские каталоги исполняемых файлов, файлов конфигураций и библиотек. Эти местоположения хранятся в кэше, который можно конфигурировать перед созданием целевых файлов сборки. CMake-кэш можно редактировать с помощью графического редактора, который поставляется вместе с CMake, либо в командной строке с помощью команд CMake.

Сложные иерархии каталогов проектов, рассчитанные на разные конфигурации, сборка с разными библиотеками и инструментами также хорошо поддерживаются CMake. По сути CMake предоставляет возможность создавать подпроекты, собираемые перед сборкой основного проекта, что позволяет создавать цепочки зависимостей, собираемые в необходимой разработчику последовательности.

Поддержка разных сред разработки

CMake может создавать файлы проектов для нескольких популярных интегрированных средств разработки, в том числе Microsoft Visual Studio, Xcode и Eclipse CDT.

Может создавать сценарии сборки для MSBuild и nmake в Windows, make на Unix-подобных системах, Ninja. Для упрощения внедрения поддержки CMake в новые среды разработки используются файлы преднастройки CMakePresets.json. Среди сред, изначально поддерживающих CMake — CLion, KDevelop, Qt Creator, Visual Studio.

Поддержка компиляторов

CMake позволяет определять свойства, которые компилятор должен поддерживать, чтобы скомпилировать целевую программу или библиотеку^[6].

CMake поддерживает обширный список компиляторов, в который входят в том числе Clang (включая Clang из Xcode), GNU GCC, MSVC, SunPro, Intel C++.

Процесс сборки

Сборка программы или библиотеки с помощью CMake представляет собой двухэтапный процесс. На первом этапе стандартные файлы сборки генерируются из файлов конфигурации (CMakeLists.txt), которые написаны на языке CMake. Затем задействуются системные инструменты сборки, такие как make, Ninja, используемые для непосредственной компиляции программ^[5].

Файлы сборки конфигурируются в зависимости от используемого генератора (например, генератор «Unix Makefiles» — для make-фaйлов). Продвинутые пользователи могут создавать и включать свои собственные генераторы файлов Make для поддержки новых компиляторов и операционных систем. Сгенерированные файлы обычно помещаются (с помощью флага CMake) во внешний каталог, за пределами исходных файлов, например в каталог build.

После сборки каждый проект в подкаталогах содержит CMakeCache.txt и каталог make-файлов, что помогает избежать или ускорить этап «перегенерации» в случае повторного запуска сборки^[7].

В зависимости от конфигурации CMakeLists.txt и выбранной цели файлы сборки могут создавать:

исполняемые файлы;
разделяемые библиотеки (например, libxyz, xyz.dll и т. п.);
библиотеки объектных файлов;
псевдоцели (включая псевдонимы).

CMake может создавать объектные файлы, которые могут быть связаны с исполняемыми программами или библиотеками, избегая динамического (во время выполнения) связывания, вместо этого используя статическое связывание. Это обеспечивает гибкость в настройке различных оптимизаций (зависимости сборки могут определяться автоматически).

Начиная с версии CMake 3.6 можно создавать предварительно скомпилированные заголовочные файлы.

Язык

CMake имеет относительно простой интерпретируемый императивный язык сценариев, поддерживающий переменные, методы обработки строк, массивы, объявления функций и макросов, включение модулей (импортирование). Команды языка CMake (или директивы) считываются CMake из файла CMakeLists.txt. В этом файле указываются исходные файлы и параметры сборки, которые CMake размещает в спецификации сборки проекта (например, в make-файле). Кроме того, файлы с приставкой .cmake могут содержать сценарии, используемые CMake.

Аргументы команд разделены пробелами и могут содержать ключевые слова для разделения групп аргументов. Например, в команде:

# Команда установки
install(TARGETS ...                # цели
        CONFIGURATIONS ...         # конфигурации (Debug, Release…)
        RUNTIME DESTINATION ...)   # (исполняемый файл, MACOSX_BUNDLE, DLL) место_назначения

ключевые слова — Шаблон:Code, Шаблон:Code и Шаблон:Code. В данном случае Шаблон:Code и Шаблон:Code служат разделителями между «целями» и «конфигурациями»^[8].

Примеры команд CMake, которые определяют цели и их зависимости^[9]^[10]^[11]:

Шаблон:Code — определяет цель (исполняемый файл, например .exe, зависит от целевой платформы);
Шаблон:Code — определяет цель (библиотеку, например .so или .dll);
Шаблон:Code — определяет зависимости указанной цели.

CMake поддерживает извлечение значений данных в переменные из строк JSON (начиная с версии 3.19)^[12].

Модули и инструменты

CMake поставляется с большим количеством модулей и инструментов .cmake. Они облегчают такую работу, как поиск зависимостей (как встроенных, так и внешних, например, модули FindXYZ), инструменты для тестирования исполняемых файлов, упаковка (модуль CPack и команда cpack) и управление зависимостями от внешних проектов (модуль ExternalProject)^[13]^[14]:

ctest — используется для тестирования целей, заданных в CMakeLists.txt;
ccmake и cmake-gui — настраивает и обновляет переменные конфигурации, предназначенные для целевой системы сборки;
cpack — помогает упаковывать и устанавливать программное обеспечение.

Начиная с версии 2.4.2^[15] в состав CMake включены система автоматизированной сборки пакетов программного обеспечения CPack и модуль CMake для взаимодействия с ней. Система позволяет создавать пакеты программного обеспечения для популярных пакетных менеджеров (DEB, RPM, DMG), средства установки программного обеспечения (NSIS для Microsoft Windows, Qt Installer Framework для систем, работающих с Qt), а также архивы со сборкой (TGZ, TBZ2, ZIP, самораспаковывающийся TGZ)^[16].

Распространение

Среди проектов с открытым исходным кодом, использующих CMake — Boost, Blender, ReactOS, MySQL, KDE, FreeCAD, WebKit. Среди закрытых проектов, собираемых с использованием CMake — программное обеспечение эксперимента ATLAS^[17], медицинский проект Шаблон:Iw^[18], внутренние системы Netflix^[19] и Second Life^[20].

Пример

Проект «Hello, World!» на языке CMake:

# Файл — «CMakeLists.txt»

cmake_minimum_required(VERSION 3.16)     # Выбираем минимальную необходимую версию cmake

project(my_project)                      # Присваиваем имя проекту

add_executable(                          # Создаём цель (исполняемый файл)
  ${PROJECT_NAME}                        # Имя файла
  main.cpp                               # Список файлов исходного кода
)                                        # Добавлять заголовочные файлы нет необходимости

install(                                 # Указываем цель и путь установки
  TARGETS ${PROJECT_NAME}                # Путь прибавляется к префиксу
  RUNTIME DESTINATION bin                # bin - binary (путь к исполняемым файлам)
)                                        # Стандартный префикс для UNIX систем
                                         # "/usr/local" + "/bin"

// файл — «main.cpp»

# include <iostream>

int main()
{
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
    return 0;
}

Сборка осуществляется посредством следующих команд в каталоге с файлами:

cmake .            # Вызываем генерацию файлов сборки
cmake --build .    # Собираем цель, на выходе получаем исполняемый файл
cmake --install .  # По необходимости устанавливаем

При этом есть возможность получить справочную информацию об отдельном элементе языка CMake и его команд.

cmake --help
cmake --help-command-list
cmake --help-command install

Примечания

Шаблон:Примечания

Ссылки

Официальный сайт
Разработчики рассказывают о истории проекта CMake // Журнал «Открытые системы», 2007/03
Что за штука CMake? // Журнал «Linux Format», #99 (12), Декабрь 2007 (wiki)
Как использовать CMake в KDE4
Статьи по CMake
Почему KDE перешёл к использованию CMake Шаблон:Ref-en

Шаблон:Системы автоматизации сборки

[1] Шаблон:Cite web

[2] Шаблон:Cite web

[3] Шаблон:Cite web

[4] Шаблон:Cite web

[KDE_и_переход_на_CMake-5] 5,0 ^5,1 Шаблон:Cite web

[6] Шаблон:Cite web

[7] Шаблон:Cite web

[8] Шаблон:Cite web

[9] Шаблон:Cite web

[10] Шаблон:Cite web

[11] Шаблон:Cite web

[12] Шаблон:Cite web

[13] Шаблон:Cite web

[14] Шаблон:Cite web

[15] Шаблон:Cite web

[16] Шаблон:Cite web

[17] Шаблон:Cite web

[18] Шаблон:Cite web

[19] Шаблон:Cite web

[20] Шаблон:Cite web

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

Партнерские ресурсы
Криптовалюты	Обмен криптовалют - www.bestchange.ru Криптовалютная биржа CoinEx Криптовалютная биржа Binance HIVE OS - операционная система для майнинга e4pool - Мультивалютный пул для майнинга.
Магазины	AliExpress — глобальная виртуальная (в Интернете) торговая площадка, предоставляющая возможность покупать товары производителей из КНР; computeruniverse.net - Интернет-магазин компьютеров(Промо код 5 Евро на первую покупку:FWWC3ZKQ);
Хостинг	DigitalOcean - американский провайдер облачных инфраструктур, с главным офисом в Нью-Йорке и с центрами обработки данных по всему миру;
Разное	Викиум - Онлайн-тренажер для мозга Like Центр - Центр поддержки и развития предпринимательства. Gamersbay - лучший магазин по бустингу для World of Warcraft. Ноотропы OmniMind N°1 - Усиливает мозговую активность. Повышает мотивацию. Улучшает память. Санкт-Петербургская школа телевидения - это федеральная сеть образовательных центров, которая имеет филиалы в 37 городах России. Lingualeo.com — интерактивный онлайн-сервис для изучения и практики английского языка в увлекательной игровой форме. Junyschool (Джунискул) – международная школа программирования и дизайна для детей и подростков от 5 до 17 лет, где ученики осваивают компьютерную грамотность, развивают алгоритмическое и креативное мышление, изучают основы программирования и компьютерной графики, создают собственные проекты: игры, сайты, программы, приложения, анимации, 3D-модели, монтируют видео. Умназия - Интерактивные онлайн-курсы и тренажеры для развития мышления детей 6-13 лет SkillBox - это один из лидеров российского рынка онлайн-образования. Среди партнеров Skillbox ведущий разработчик сервисного дизайна AIC, медиа-компания Yoola, первое и самое крупное русскоязычное аналитическое агентство Tagline, онлайн-школа дизайна и иллюстрации Bang! Bang! Education, оператор PR-рынка PACO, студия рисования Draw&Go, агентство performance-маркетинга Ingate, scrum-студия Sibirix, имидж-лаборатория Персона. «Нетология» — это университет по подготовке и дополнительному обучению специалистов в области интернет-маркетинга, управления проектами и продуктами, дизайна, Data Science и разработки. В рамках Нетологии студенты получают ценные теоретические знания от лучших экспертов Рунета, выполняют практические задания на отработку полученных навыков, общаются с экспертами и единомышленниками. Познакомиться со всеми продуктами подробнее можно на сайте https://netology.ru, линейка курсов и профессий постоянно обновляется. StudyBay Brazil – это онлайн биржа для португалоговорящих студентов и авторов! Студент получает уникальную работу любого уровня сложности и больше свободного времени, в то время как у автора появляется дополнительный заработок и бесценный опыт. Автор24 — самая большая в России площадка по написанию учебных работ: контрольные и курсовые работы, дипломы, рефераты, решение задач, отчеты по практике, а так же любой другой вид работы. Сервис сотрудничает с более 70 000 авторов. Более 1 000 000 работ уже выполнено. StudyBay – это онлайн биржа для англоязычных студентов и авторов! Студент получает уникальную работу любого уровня сложности и больше свободного времени, в то время как у автора появляется дополнительный заработок и бесценный опыт.