[C++][CMake][嵌套的CMake]详细讲解

0.前言 & 准备

如果项目很大，或者项目中有很多的源码目录，在通过CMake管理项目的时候如果只使用一个CMakeLists.txt，那么这个文件相对会比较复杂
有一种化繁为简的方式就是给每个源码目录都添加一个CMakeLists.txt文件(头文件目录不需要)，这样每个文件都不会太复杂，而且更灵活，更容易维护

以下目录结构为例

.
├── CMakeLists.txt
├── bin
├── build
├── calc
│   ├── CMakeLists.txt
│   ├── add.c
│   ├── div.c
│   ├── mult.c
│   └── sub.c
├── calc_test
│   ├── CMakeLists.txt
│   └── calc_main.c
├── include
│   ├── calc.h
│   └── sort.h
├── lib
├── sort
│   ├── CMakeLists.txt
│   └── sort.c
└── sort_test
    ├── CMakeLists.txt
    └── sort_main.c

1.节点关系

Linux的目录是树状结构，所以嵌套的CMake也是一个树状结构，最顶层的CMakeLists.txt是根节点，其次都是子节点
因此，需要了解一些关于CMakeLists.txt文件变量作用域的一些信息：
- 根节点CMakeLists.txt中的变量全局有效
- 父节点CMakeLists.txt中的变量可以在子节点中使用
- 子节点CMakeLists.txt中的变量只能在当前结点中使用

2.添加子目录

CMake中建立父子节点关系

add_subdirectory(source_dir [binary_dir] [EXCLUDE_FROM_ALL])

参数：
- source_dir：指定了CMakeLists.txt源文件和代码文件的位置，其实就是指定子目录
- binary_dir：制定了输出文件的路径，一般不需要指定，忽略即可
- EXCLUDE_FROM_ALL：在子路径下的目标默认不会被包含到父路径的ALL目标里，并且也会被排除在IDE工程文件之外。用户必须显式构建在子路径下的目标

3.解决问题

1.根目录

根目录中的CMakeLists.txt文件

cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
project(mult_test)

# 设置静态库生成路径
set(LIB_PATH ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/lib)
# 测试程序生成的路径
set(EXEC_PATH ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/bin)
# 头文件目录
set(HEAD_PATH ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/include)

# 静态库名字
set(CALC_LIB calc)
set(SORT_LIB sort)

# 可执行程序的名字
set(APP_NAME_1 calc_test)
set(APP_NAME_2 sort_test)

# 给当前结点添加子目录目录
add_subdirectory(calc)
add_subdirectory(sort)
add_subdirectory(sort_test)
add_subdirectory(calc_test)

在根节点对应的文件中主要做了两件事情：定义全局变量和添加子目录
- 定义的全局变量主要是给子节点使用，目的是为了提高子节点中的CMakeLists.txt文件的可读性和可维护性，避免冗余并降低出错的概率
- 一共添加了四个子目录，每个子目录中都有一个CMakeLists.txt文件，这样它们的父子关系就被确定下来了

2.calc目录

calc目录中的CMakeLists.txt文件

cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
project(calc)

# 搜索源文件
aux_source_directory(./ SRC)
include_directories(${HEAD_PATH})

set(CMAKE_ARCHIVE_OUTPUT_DIRECTORY ${LIB_PATH})
add_library(${CALC_LIB} STATIC ${SRC})

3.sort目录

sort目录中的CMakeLists.txt文件

cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
project(sort)

# 搜索源文件
aux_source_directory(./ SRC)
include_directories(${HEAD_PATH})

set(CMAKE_ARCHIVE_OUTPUT_DIRECTORY ${LIB_PATH})
add_library(${SORT_LIB} STATIC ${SRC})

4.calc_test目录

calc_test目录中的CMakeLists.txt文件

cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
project(calc_test)

# 搜索源文件
aux_source_directory(./ SRC)
include_directories(${HEAD_PATH})

link_directories(${LIB_PATH})
link_libraries(${CALC_LIB})

set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${EXEC_PATH})
add_executable(${APP_NAME_1} ${SRC})

5.sort_test

sort_test目录中的CMakeLists.txt文件

cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
project(calc_test)

# 搜索源文件
aux_source_directory(./ SRC)
include_directories(${HEAD_PATH})

link_directories(${LIB_PATH})
link_libraries(${SORT_LIB})

set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${EXEC_PATH})
add_executable(${APP_NAME_2} ${SRC})

4.注意

在实际开发中，一个大型的 CMake 项目中，project() 命令通常只在最外层的 CMakeLists.txt 文件中出现一次

顶层 CMakeLists.txt 文件是项目的入口点，在这里应该定义项目名称、全局设置和添加子目录

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(MyLargeProject)

# 设置全局属性
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED True)

# 添加子目录
add_subdirectory(src)
add_subdirectory(lib)

在子目录的 CMakeLists.txt 文件中，通常不需要重复使用 project() 命令，相反，应该专注于定义目标(例如：库或可执行文件)、设置目标属性和包含路径
```
# 添加库文件
add_library(MyLibrary mylibrary.cpp)
# 设置包含路径
target_include_directories(MyLibrary PUBLIC ${CMAKE_SOURCE_DIR}/include)
```