• cmake:选择编译器及设置编译器选项


    1. 说明

    在实际的项目平台中可能安装有多个版本的编译器,同时由于不同的功能可能会需要设置不同的编译参数,这篇笔记就记录如何选择指定的编译器和配置参数。

    2. 选择编译器

    2.1 初始状态

    我使用的开发平台默认安装的gcc5.5.0,后面又安装了clang3.8.0,在默认path下C编译器会使用gcc 5.5.0,C++编译器使用clang3.8.0,如下所示:

    /build$ cmake ..
    -- The C compiler identification is GNU 5.5.0
    -- The CXX compiler identification is Clang 3.8.0
    ...
     

    后面由于项目开发的要求我又安装了gcc8.3.0版本,PATH也是设置为8.3.0,即在命令行下输入"gcc -v"默认显示8.3.0,但是在cmake会根据PATH路径去查找支持的编译器,还是会首先查找到原来的编译器版本。

    2.2 使用命令行

    在编译时可以通过参数直接选择指定的编译器的完整路径,比如我的gcc8.3.0安装在/usr/local/gcc/bin路径下,在编译时输入:

    cmake .. -DCMAKE_CXX_COMPILER=/usr/local/gcc/bin/g++

    就会在编译时选定gcc-8.3.0

    2.3 在配置文件中指定

    在CMakeLists.txt文件中添加:

    set (CMAKE_C_COMPILER "/usr/local/gcc/bin/gcc")
    set (CMAKE_CXX_COMPILER "/usr/local/gcc/bin/g++")

    直接修改全局变量CMAKE_C_COMPILER和CMAKE_CXX_COMPILER为指定的编译器路径。

    注:这两条命令应该放在文件的开始位置(cmake_minimum_required命令之下,其他命令之上),否则可能无效。

    CMAKE_C_COMPILER
    原本是保存环境变量"CC"值的变量,而CC是编译C语言的首选编译器,但是在新的CMP0054策略中如果设置的CMAKE_C_COMPILER则会忽略CC的值。

    CMAKE_CXX_COMPILER
    与CMAKE_C_COMPILER类似,不过这个变量对应的环境变量是CXX,是编译C++语言的编译器。

    结果如下:

    $ cmake ..
    -- The C compiler identification is GNU 8.3.0
    -- The CXX compiler identification is GNU 8.3.0
    ...

    3. 配置编译参数

    假设我使用g++编译器,添加"-std=c++11", “-Wall"和”-Werror"等参数为例。

    3.1 使用add_compile_options命令

    通过在CMakeLists.txt文件中添加add_compile_options命令可以起到添加参数的作用,如:

    add_compile_options(-std=c++11 -Wall -Werror)

    但是这个命令是针对所有类型编译器的,也就是说这里添加的选项会在所有的编译器中运用,比如-std=c++11是针对C++的编译器参数,也会被运用在C语言编译器中,虽然不一定会报错但是终究体验感不好。而且此命令添加的参数是递归的,即在多层目录结构中,根文件下设置选项后,在所有的子目录编译时都会运用。

    3.2 通过设置CMAKE_CXX_FLAGS来配置

    CMAKE_CXX_FLAGS是针对C++编译器的参数选项,默认保存环境变量CXX_FLAGS的内容,但是如果直接修改这个参数值,那么系统会忽略原CXX_FLAGS的内容。设置方式如下:

    set(CMAKE_CXX_FLAGS
        -std=c++11
        -Wall
        -Werror
    )
     

    这个变量只在当前文件有效,如果项目中有多个模块,多个编译文件,那么需在每一个CMakeLists.txt文件中都添加对应的命令和参数。

    3.3 两种方式比较

    add_compile_options CMAKE_CXX_FLAGS
    对所有编译器有效 只针对C++编译器
    作用域是全局,对所有编译文件有效 作用域是单个编译文件

    综上,对于一些在整个项目中通用的编译选项可以使用add_compile_options命令来添加比较方便,对于各个模块中的独立选项则使用CMAKE_CXX_FLAGS变量更好。

    4. 命令解析

    4.1 add_compile_options

    将编译器选项添加到当前及子目录的源文件的编译中。

    用法

    add_compile_options(<option> ...)
     
    • option:编译选项,注意对于不同编译器,支持的选项可能不一样。

    示例

    if (MSVC)
        # warning level 4 and all warnings as errors
        add_compile_options(/W4 /WX)
    else()
        # lots of warnings and all warnings as errors
        add_compile_options(-Wall -Wextra -pedantic -Werror)
    endif()

    4.2 add_compile_definitions

    将预编译参数添加到源文件的编译中,对下级子目录同样有效。

    用法

    add_compile_definitions(<definition> ...)

    预编译命令会添加到COMPILE_DEFINITIONS目录属性中。

    5. CMAKE__FLAGS变量

    这里用到的CMAKE_CXX_FLAGS变量是只针对C++编译器的选项,对于其他编程语言,只要替换部分就可以,在当前cmake版本(3.17.2)中支持如下语言:

    • CMAKE_C_FLAGS:C语言编译器选项,对应于环境变量CFLAGS
    • CMAKE_CXX_FLAGS:C++语言编译器选项,对应于环境变量CXXFLAGS
    • CMAKE_CUDA_FLAGS:CUDA语言编译器选项,对应于环境变量CUDAFLAGS
    • CMAKE_Fortran_FLAGS:Fortran语言编译器选项,对应于环境变量FFLAGS
     
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