CMake 構建複雜工程實戰：多庫依賴、跨平台配置與 Out-of-Source Build

專案結構規劃

soTest/
├── CMakeLists.txt          # 根配置
├── so1/
│   ├── CMakeLists.txt
│   ├── so1.c
│   └── so1.h
├── so2/
│   ├── CMakeLists.txt
│   ├── so2.c
│   └── so2.h          # 依賴 so1
├── test/
│   ├── CMakeLists.txt
│   ├── test.c         # 依賴 so2
│   └── test.py        # Python 調用 so2
└── build/             # Out-of-source 建構目錄 (不納入版控)

根 CMakeLists.txt — 全域設定與子目錄串聯

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(soTest)

# 統一頭檔搜尋路徑
include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR})

# 庫檔與執行檔輸出目錄統一至 build/libs
set(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/libs)
set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/libs)

# 庫檔搜尋路徑優先序
link_directories(${PROJECT_BINARY_DIR}/libs /usr/local/lib /usr/lib)

# 納入子目錄 (各自有 CMakeLists.txt)
add_subdirectory(so1)
add_subdirectory(so2)
add_subdirectory(test)

so1/CMakeLists.txt — 基礎共享庫

project(soTest)
set(SO1_SRCS so1.c)
add_library(so1 SHARED ${SO1_SRCS})

so2/CMakeLists.txt — 依賴 so1 的共享庫

project(soTest)
set(SO2_SRCS so2.c)
add_library(so2 SHARED ${SO2_SRCS})
target_link_libraries(so2 so1)  # 關鍵：聲明鏈接依賴

test/CMakeLists.txt — 可執行檔鏈接 so2 與 so1

project(soTest)
set(TEST_SRCS test.c)
add_executable(st ${TEST_SRCS})
target_link_libraries(st so2 so1)  # 遞移依賴自動處理

Out-of-Source Build 標準流程

mkdir build && cd build
cmake ..          # 生成 Makefile / VS Solution
make              # 編譯
./libs/st         # 執行測試

關鍵 CMake 指令解析

進階實務技巧

• 版本資訊：set_target_properties(so1 PROPERTIES VERSION 1.0.0 SOVERSION 1) 生成 libso1.so.1。
• 安裝規則：install(TARGETS so1 so2 st DESTINATION lib/bin) 支援 make install。
• CMakePresets.json (CMake 3.19+)：預設建構配置 (Debug/Release、編譯器旗標)，避免命令列參數過長。
• FetchContent / find_package：引入第三方依賴 (如 googletest, spdlog, nlohmann_json)。
• Generator Expressions：$<BUILD_INTERFACE:...> / $<INSTALL_INTERFACE:...> 區分建構期/安裝期頭檔路徑。

跨平台注意事項

CMake 會自動處理平台差異，但符號匯出需自行用 #ifdef _WIN32 定義巨集。

總結

CMake 以「宣告式配置 + 原生建構系統生成」解決跨平台構建痛點。本範例展示了**多層庫依賴、統一輸出目錄、Out-of-Source Build** 的最小可行專案結構。實務專案中應善用現代 CMake (3.10+) 的 target_* 族群 API，實現屬性遞移、介面隔離與安裝部署標準化。