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在c/c++工程开发中，往往会涉及多级CMakeLists.txt的调用，并且调用方式错综复杂，主要有以下两种方式：
- 子目录中的CMakeLists.txt独立生成目标，不作为主目标生成过程主的依赖存在，与主目标并无任何关系。
- 子目录中的CMakeLists.txt作为主目标的依赖源文件，不单独生成目标，作为主目标生成过程主的部分源文件，通常以生成.a静态库的方式提供给主CMakeLists.txt使用。
一.工程目录结构
下面给出了测试工程目录，进行了两项测试：一是unit-test目录作为独立生成目标，其CMakeLists.txt在主CMakeLists.txt主被调用；二是subfunc和subsubfunc作为主CMakeLists.txt向下两级的依赖，为主CMakeLists.txt提供源文件支持，其CMakeLists.txt为逐级调用的方式：CMakeLists.txt----->/subfunc/CMakeLists.txt------>/subfunc/subsubfunc/CMakeLists.txt。
具体目录结构如下：
cmaketest
├── build // 编译目录，生成的目标执行文件文件、静态库、中间缓存文件均存在此处
├── inc // 主头文件目录
│ └── func1.hpp
│ └── func2.hpp
│
└── src // 主源文件目录
│ └── func1.cpp
│ └── func2.cpp
│
└── subfunc // 依赖的一级子目录
│ └── subsubfunc // 依赖的二级子目录
│ │ └── subsubfunc.cpp
│ │ └── subsubfunc.hpp
│ │ └──CMakeLists.txt // 被cmaketest/subfunc/CMakeLists.txt调用
│ └── subfunc.cpp
│ └── subfunc.hpp
│ └── CMakeLists.txt // 被cmaketest/CMakeLists.txt调用
│
└── unit-test // 单元测试目录，独立生成目标文件
│ └──unit-test.cpp
│ └── CMakeLists.txt // 被cmaketest/CMakeLists.txt调用
│
├── main.cpp
├── CMakeLists.txt // 最上层、主CMakeLists.txt
二.工程源代码
2.1 上层目录
2.1.1 cmaketest/CMakeLists.txt
cmake_minimum_required(VERSION 3.8) # 1.cmake版本
PROJECT(cmaketest) # 2.工程名
#setthe project nameset(PROJECT_NAME cmaketest) # 3.设置工程名
#specifythe C++ standard set(CMAKE_CXX_STANDARD 17) # 4.设置c++标准为c++17set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)
# 5.设置本地头文件路径，注意：子目录中的头文件通过target_include_directories添加到${PROJECT_NAME}中
INCLUDE_DIRECTORIES(
inc # 上层头文件路径
${SUB_INCLUDE_DIR} # 下级头文件目录
)
# 6.将源文件路径添加到变量SRC_LIST中
AUX_SOURCE_DIRECTORY(. SRC_LIST)AUX_SOURCE_DIRECTORY(src SRC_LIST)
# 7.生成目标(可执行文件)：cmaketest
ADD_EXECUTABLE(${PROJECT_NAME} ${SRC_LIST})
# 8.设置编译时依赖的subfunc静态库
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} #目标：tcu
subfunc # sub子目录下的静态库文件
subsubfunc # subsub子目录下的静态库文件
)
# 9.添加子目录，这样子目录中的CMakeLists.txt才会被调用
add_subdirectory(subfunc) # 调用subfunc子目录中的CMakeLists.txt，生成静态库而不生成新目标，目标与主CMakeLists.txt中设定的一致
add_subdirectory(unit-test) # 调用unit-test子目录中的CMakeLists.txt，生成新目标，目标与主CMakeLists.txt中设定的无关，仅仅是调用
注意：INCLUDE_DIRECTORIES包含的是的头文件的路径可以被各级子目录中的目标所使用，而target_include_directories包含的头文件路径只能被特定目标所使用；另外，注意这里采用的是变量传递（ ${SUB_INCLUDE_DIR}引入子路径 ）的方式引入子目录中的头文件路径。
2.1.2 cmaketest/main.cpp
#include<iostream>#include<string>#include"func1.hpp"//应用层头文件1#include"func2.hpp"//应用层头文件2intmain(int argc,char*argv[]){func1();//调用上层func1func2();//调用上层func2return0;}
2.1.3 cmaketest/inc/func1.hpp
#ifndef__FUNC1_HPP__#define__FUNC1_HPP__intfunc1(void);#endif
2.1.4 cmaketest/inc/func2.hpp
#ifndef__FUNC2_HPP__#define__FUNC2_HPP__intfunc2(void);#endif
2.1.5 cmaketest/src/func1.cpp
#include"subfunc.hpp"//subfunc头文件#include"func1.hpp"//应用层头文件1#include<iostream>#include<string>intfunc1(void){
std::cout<<"------------func1函数调用开始----------"<<std::endl;subfunc1();
std::cout<<"------------func1函数调用结束----------"<<std::endl<<std::endl;return0;}
2.1.6 cmaketest/src/func2.cpp
#include"subfunc.hpp"//subfunc头文件#include"func2.hpp"//应用层头文件1#include<iostream>#include<string>intfunc2(void){
std::cout<<"------------func2函数调用开始----------"<<std::endl;subfunc2();
std::cout<<"------------func2函数调用结束----------"<<std::endl;return0;}
2.2 subfunc及subsubfunc子目录
2.2.1 cmaketest/subfunc/CMakeLists.txt
# 1.将本目录下的所有.c 文件添加到SUB_DIR_LIB_SRCS变量
AUX_SOURCE_DIRECTORY(. SUB_DIR_SRC_LIST)
# 2.设置当前的头文件路径
set(SUB_INCLUDE_DIR
${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR} # 当前源文件路径
${SUB_SUB_INCLUDE_DIR} # 由下层subsubfunc目录传递的头文件路径
CACHE INTERNAL "subfunc include dir" # 这个字符串相当于对变量SUB_INCLUDE_DIR的描述说明，不能省略，但可以自己随便定义,只有添加了这个描述SUB_INCLUDE_DIR变量才能被上层CMakeLists.txt调用！！！
)MESSAGE(STATUS "subfunc层头文件路径 :${SUB_INCLUDE_DIR}")
# 3.生成静态库
add_library(subfunc ${SUB_DIR_SRC_LIST})
# 4.添加subsubfunc子目录，这样子目录中的CMakeLists.txt才会被调用
add_subdirectory(subsubfunc)
2.2.2 cmaketest/subfunc/subfunc.hpp
#ifndef__SUB_FUNC_HPP__#define__SUB_FUNC_HPP__intsubfunc1(void);intsubfunc2(void);#endif
2.2.3 cmaketest/subfunc/subfunc.cpp
#include"subfunc.hpp"#include"subsubfunc.hpp"#include<iostream>#include<string>intsubfunc1(void){
std::cout<<"------subfunc1函数调用开始------"<<std::endl;/* 中间调用subsubfunc1函数 */subsubfunc1();
std::cout<<"------subfunc1函数调用结束------"<<std::endl;return0;}intsubfunc2(void){
std::cout<<"------subfunc2函数调用开始------"<<std::endl;subsubfunc2();/* 中间调用subsubfunc2函数 */
std::cout<<"------subfunc2函数调用结束------"<<std::endl;return0;}
2.2.4 cmaketest/subfunc/subsubfunc/CMakeLists.txt
# 1.将本目录下的所有.c 文件添加到SUB_DIR_LIB_SRCS变量
AUX_SOURCE_DIRECTORY(. SUB_SUB_DIR_SRC_LIST)
# 2.设置当前的头文件路径
set(SUB_SUB_INCLUDE_DIR
${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR} # 当前源文件路径
CACHE INTERNAL "subsubfunc include dir" # 这个字符串相当于对变量SUB_SUB_INCLUDE_DIR的描述说明，不能省略，但可以自己随便定义,只有添加了这个描述SUB_SUB_INCLUDE_DIR变量才能被上层CMakeLists.txt调用！！！
)MESSAGE(STATUS "subsubfunc层头文件路径 :${SUB_SUB_INCLUDE_DIR}")
# 3.生成静态库
add_library(subsubfunc ${SUB_SUB_DIR_SRC_LIST})
2.2.5 cmaketest/subfunc/subsubfunc/subsubfunc.hpp
#ifndef__SUB_SUB_FUNC_HPP__#define__SUB_SUB_FUNC_HPP__intsubsubfunc1(void);intsubsubfunc2(void);#endif
2.2.6 cmaketest/subfunc/subsubfunc/subsubfunc.cpp
#include"subsubfunc.hpp"#include<iostream>#include<string>intsubsubfunc1(void){
std::cout<<"-subsubfunc1函数调用开始-"<<std::endl;
std::cout<<"-subsubfunc1函数调用结束-"<<std::endl;return0;}intsubsubfunc2(void){
std::cout<<"-subsubfunc2函数调用开始-"<<std::endl;
std::cout<<"-subsubfunc2函数调用结束-"<<std::endl;return0;}
分析：注意头文件目录变量的逐级向上传递，通过设置SUB_SUB_INCLUDE_DIR变量（必须添加CACHE INTERNAL "subsubfunc include dir"描述），将subsubfunc文件下的头文件路径传递给了上级sunfunc文件下的CMakeLists.txt；通过设置SUB_INCLUDE_DIR变量（必须添加CACHE INTERNAL "subfunc include dir"描述），将subfunc文件下的头文件路径（包含之前获得的${SUB_SUB_INCLUDE_DIR}）传递给了最上层文件下的CMakeLists.txt。
2.3 unit-test子目录
2.3.1 cmaketest/unit-test/CMakeLists.txt
add_executable(unit-test unit-test.cpp)target_link_libraries(unit-test boost_system pthread)
2.3.2 cmaketest/unit-test/unit-test.cpp
#include<boost/asio.hpp>#include<iostream>intmain(int argc,char* argv[]){
std::cout<<"unit-test代码调用!!!"<<std::endl;return0;}
2.4 源代码git路径
三.编译及出现的问题
在项目路径下创建/build文件夹，用于存放cmake编译过程中生成的各种中间文件、库、最终目标文件等：
cd build
cmake . .
make
在cmake编译的过程中发现了一个问题，就是一开始执行cmake . .时候，并没有完成头文件变量的传递，导致make编译出错。cmake . .执行与make执行结果如下：
cmake . .
make
可以看到，由于SUB_SUB_INCLUDE_DIR变量并没有传递到subfunc层的CMakeLists.txt，从而导致了在subfunc层并没有包含全部发头文件路径，导致编译的时候找不到subsubfunc.hpp。
解决方案：
经过反复测试发现，多执行几次cmake . .(三次以上)就可以解决这个问题，猜测是因为多次执行cmake . .的过程完成了SUB_SUB_INCLUDE_DIR和SUB_INCLUDE_DIR变量向上层的传递，多执行几次cmake . .的执行结果如下：
四.build目录分析
下面是执行编译完成后的build文件目录结构：
可以看出，unit-test作为独立的子目录，生成了独立的目标文件unit-test。而在subfunc下生成了libsubfunc.a的静态库文件，在subsubfunc下生成了libsubsubfunc.a的静态库文件，这两个库文件供最上层CMakeLists.txt调用，并最终生成一个目标文件cmaketest。
五.程序执行结果
六.总结
上述测试了两种类型的多级CMakeLists.txt调用，一种是独立的unit-test生成独立的目标文件，与主CMakeLists.txt仅有一个调用与被调用的关系，并不存在任何的编译依关系；
而另一种多级CMakeLists.txt调用之间存在上下级的依赖关系，下层的源代码给上层的调用提供支持（以生成静态库的方式），这里进行了分层设计，下层的头文件路径仅传递给调用的上一层而不会传递给最上层，这种变量传递的方式提高了代码的分层性，这里需要注意变量的设置（CACHE INTERNAL属性的必须添加）以完成下层到上层的变量传递，上述的两种分层CMakeLists.txt调用方式可覆盖基本的全部开发场景。
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