在前面的内容中，我们编写了很多示例程序，但这些示例程序都只有一个.c 源文件，非常简单。因此，编译这些示例代码其实都非常简单，直接使用 GCC 编译器编译即可，连 Makefile 都不需要。但是，在实际的项目中，并非如此简单，一个工程中可能包含几十、成百甚至上千个源文件，这些源文件按照其类型、功能、模块分别放置在不同的目录中；面对这样的一个工程，通常会使用 make 工具进行管理、编译，make 工具依赖于 Makefile 文件，通过 Makefile 文件来定义整个工程的编译规则，使用 make 工具来解析 Makefile 所定义的编译规则。
Makefile 带来的好处就是——“自动化编译”，一旦写好，只需要一个 make 命令，整个工程完全按照 Makefile 文件定义的编译规则进行自动编译，极大的提高了软件开发的效率。大都数的 IDE 都有这个工具， 譬如 Visual C++的 nmake、linux 下的 GNU make、Qt 的 qmake 等等，这些 make 工具遵循着不同的规范和标准，对应的 Makefile 文件其语法、格式也不相同，这样就带来了一个严峻的问题：如果软件想跨平台，必须要保证能够在不同平台下编译，而如果使用上面的 make 工具，就得为每一种标准写一次 Makefile，这将是一件让人抓狂的工作。
而 cmake 就是针对这个问题所诞生，允许开发者编写一种与平台无关的 CMakeLists.txt 文件来制定整个工程的编译流程，再根据具体的编译平台，生成本地化的 Makefile 和工程文件，最后执行 make 编译。
因此，对于大多数项目，我们应当考虑使用更自动化一些的 cmake 或者 autotools 来生成 Makefile，而不是直接动手编写 Makefile。
本专栏我们便来学习 cmake，也是作为我们项目编程的起点。
cmake 简介
cmake 是一个跨平台的自动构建工具，前面导语部分也已经给大家介绍了，cmake 的诞生主要是为了解决直接使用 make+Makefile 这种方式无法实现跨平台的问题，所以 cmake 是可以实现跨平台的编译工具， 这是它最大的特点，当然除了这个之外，cmake 还包含以下优点：
- 开放源代码 我们可以直接从 cmake 官网 https://cmake.org/下载到它的源代码；
- 跨平台 cmake 并不直接编译、构建出最终的可执行文件或库文件，它允许开发者编写一种与平台 无关的 CMakeLists.txt 文件来制定整个工程的编译流程，cmake 工具会解析 CMakeLists.txt 文件语法规则，再根据当前的编译平台，生成本地化的 Makefile 和工程文件，最后通过 make 工具来编译整个工程；所以由此可知，cmake 仅仅只是根据不同平台生成对应的 Makefile，最终还是通过 make 工具来编译工程源码，但是 cmake 却是跨平台的。
- 语法规则简单 Makefile 语法规则比较复杂，对于一个初学者来说，通常并不那么友好，并且 Makefile 语法规则在不同平台下往往是不一样的；而 cmake 依赖的是 CMakeLists.txt 文件，该文件的语法规则与平台无关，并且语法规则简单、容易理解！cmake 工具通过解析 CMakeLists.txt 自动帮我们生成 Makefile，这样就不需要我们自己手动编写 Makefile 了。
cmake 和 Makefile
直观上理解，cmake 就是用来产生 Makefile 的工具，解析 CMakeLists.txt 自动生成 Makefile：
除了 cmake 之外，还有一些其它的自动构建工具，常用的譬如 automake、autoconf 等，有兴趣的朋友可以自己了解下。
cmake 的使用方法
cmake 就是一个工具命令，在 Ubuntu 系统下通过 apt-get 命令可以在线安装，如下所示：
sudo apt-get install cmake
安装完成之后可以通过 cmake --version 命令查看 cmake 的版本号，如下所示：
由上图可知，当前系统安装的 cmake 对应的版本号为 3.5.1，cmake 工具版本更新也是比较快的，从官网CMake可知，cmake 最新版本为 3.22.0，不过这都没关系，其实使用哪个版本都是可以的，差别并不会太大，所以这个大家不用担心。
安装完 cmake 工具之后，接着我们就来学习如何去使用 cmake。cmake 官方也给大家提供相应教程，链接地址如下所示：
Documentation | CMake //文档总链接地址
CMake Tutorial — CMake 3.26.4 Documentation //培训教程
如果大家自学能力强，完全可以参考官方提供的培训教程学习 cmake；对于 cmake 的学习，笔者给大家两个建议：
- 从简单开始、再到复杂！
- 重点是自己动手多练习。
本文我们将从一个非常简单的示例开始向大家介绍如何使用 cmake，再从这个示例进一步扩展、提出更多需求，来看看 cmake 如何去满足这些需求。
示例：单个源文件编译
单个源文件的程序通常是最简单的，一个经典的 C 程序“Hello World”，如何用 cmake 来进行构建呢？
//main.c
#include <stdio.h>
int main(){
printf("Hello World!\n");
return 0;
}
现在我们需要新建一个CMakeLists.txt文件，CMakeLists.txt文件会被cmake工具解析，就好比是Makefile文件会被make工具解析一样；CMakeLists.txt创建完成后，在文件中写入如下内容：
project(HELLO)
add_executable(hello ./main.c)
写入完成之后，保存退出，当前工程目录结构如下所示：
├── CMakeLists.txt
└── main.c在我们的工程目录下有两个文件，源文件 main.c 和 CMakeLists.txt，接着我们在工程目录下直接执行 cmake 命令，如下所示：
cmake ./cmake 后面携带的路径指定了 CMakeLists.txt 文件的所在路径，执行结果如下所示：
执行完 cmake 之后，除了源文件 main.c 和 CMakeLists.txt 之外，可以看到当前目录下生成了很多其它的文件或文件夹，包括：CMakeCache.txt、CmakeFiles、cmake_install.cmake、Makefile，重点是生成了这个 Makefile 文件，有了 Makefile 之后，接着我们使用 make工具编译我们的工程，如下所示：
通过make编译之后得到了一个可执行文件 hello，这个名字是在 CMakeLists.txt 文件中指定的，稍后向大家介绍。通过 file 命令可以查看到 hello 是一个 x86-64 架构下的可执行文件，所以只能在我们的 Ubuntu PC 上运行：
为了验证 hello 可执行文件运行结果是否与源代码相同，我们直接在 Ubuntu 下运行即可，如下所示：
CMakeLists.txt 文件
上面我们通过了一个非常简单例子向大家演示了如何使用 cmake，重点在于去编写一个 CMakeLists.txt 文件，现在来看看 CMakeLists.txt 文件中写的都是什么意思。
⚫ 第一行 project(HELLO)
project 是一个命令，命令的使用方式有点类似于 C 语言中的函数，因为命令后面需要提供一对括号， 并且通常需要我们提供参数，多个参数使用空格分隔而不是逗号“,”。
project 命令用于设置工程的名称，括号中的参数 HELLO 便是我们要设置的工程名称；设置工程名称并不是强制性的，但是最好加上。
⚫ 第二行 add_executable(hello ./main.c)
add_executable 同样也是一个命令，用于生成一个可执行文件，在本例中传入了两个参数，第一个参数表示生成的可执行文件对应的文件名，第二个参数表示对应的源文件；所以 add_executable(hello ./main.c)表示需要生成一个名为 hello 的可执行文件，所需源文件为当前目录下的 main.c。
使用 out-of-source 方式构建
在上面的例子中，cmake 生成的文件以及最终的可执行文件 hello 与工程的源码文件 main.c 混在了一起，这使得工程看起来非常乱，当我们需要清理 cmake 产生的文件时将变得非常麻烦，这不是我们想看到的；我们需要将构建过程生成的文件与源文件分离开来，不让它们混杂在一起，也就是使用 out-of-source 方式构建。
将 cmake 编译生成的文件清理下，然后在工程目录下创建一个 build 目录，如下所示：
├── build
├── CMakeLists.txt
└── main.c然后进入到 build 目录下执行 cmake：
cd build/
cmake ../
make
这样 cmake 生成的中间文件以及 make 编译生成的可执行文件就全部在 build 目录下了，如果要清理工程，直接删除 build 目录即可，这样就方便多了，如下图所示。
