CMakeLists学习一、find_package查找包

前言

很久之前就想写关于CMakeLists相关的学习记录，但当时的重点在数学基础内容上，这一块就搁置了，现在重新记录一下。

首先就是cmake中查找第三方包指令find_package()的原理

引例

图像相关的工程中，最常用的第三方包OpenCV需要通过CMakeLists来配置，常见写法如下：

find_package(OpenCV 4 REQUIRED)

include_directories(${OpenCV_INCLUDE_DIRS})

add_executable(main src/main.cpp)
target_link_libraries(main ${OpenCV_LIBRARIES})

上面的配置中，find_package从目录中寻找OpenCV，找到后将头文件目录设置为${OpenCV_INCLUDE_DIRS}，库文件设为${OpenCV_LIBRARIES}，然后在工程中包含OpenCV头文件目录，生成可执行文件，最后链接OpenCV库。

环境变量

首先需要知道本机的环境变量，可以使用export命令显示所有环境变量：

export

也可以使用echo命令显示某个环境变量，比如PATH：

echo $PATH

find_package查询路径

cmake设置第三方包的头文件目录和库文件位置，是通过查询.cmake文件实现的，有两种命名形式，Find.cmake或者Config.cmake。

.cmake文件一般在第三方包编译和安装时会自动安装到$CMAKE_PREFIX_PATH/lib/cmake/等文件夹中，比如/usr/lib/cmake/，/usr/local/lib/cmake等等。

find_package()的工作就是在特定路径下查找第三方包.cmake文件。这些路径包括设定查询路径与默认查询路径。

设定查询路径

设定查询路径通过cmake中的CMAKE_MODULE_PATH关键字设置寻找.cmake的位置：

list(APPEND CMAKE_MODULE_PATH "${PROJECT_SOURCE_DIR}/cmake")

上面的指令把工程根目录下的cmake文件夹添加为.cmake文件搜索路径，是优先搜索的路径。

另外，还可以直接设置某个包的.cmake位置：

set(OpenCV_DIR /path_to_opencv)
find_package(OpenCV)

上面的指令使find_package()寻找OpenCV时，最优先查找/path_to_opencv路径下的.cmake文件。

默认路径

如果没有设定查询路径，或者在设定查询路径没有找到合适的.cmake时，cmake继续在默认查询路径中寻找.cmake文件，这些默认查询路径有：

PATH
CMAKE_PREFIX_PATH
CMAKE_FRAMEWORK_PATH
CMAKE_APPBUNDLE_PATH

如果PATH路径为/bin或/sbin文件夹，则从上一级目录查找。

以默认路径为根目录，cmake将检查根目录下的/lib/cmake,/lib//cmake,/share/cmake下寻找.cmake文件，根据.cmake生成对应的头文件目录和库文件路径。

链接库问题

find_package()后，include_directories()基本上不会出问题，常见问题在链接库。

还是以OpenCV为例：

find_package(OpenCV 4 REQUIRED)

include_directories(${OpenCV_INCLUDE_DIRS})

add_executable(main src/main.cpp)
target_link_libraries(main ${OpenCV_LIBRARIES})

执行cmake成功，make编译时没有找到opencv的库是很常见的报错。明明在cmake中target_link_libraries()指定了链接库，那么为什么还是会报ld错误呢？

这是因为，部分第三方包的.cmake文件提供给cmake的${_LIBRARIES}只是一个包名，比如OpenCV的就是

libopencv_calib3d
libopencv_core
...

等一大串库文件的名字，而不是路径，编译器不知道库文件的路径在哪，找不到库，自然就会报ld链接错误了。

解决方法就是给出链接库的路径，这里就涉及到一个ld问题。为了以后查询方便，ld将放在ubuntu指令学习中。

还有一个更简单但也更麻烦的链接方法：直接把需要链接的库放在Makefile的根目录下，编译器就能直接看到库文件了。

find_package()命令

最后回到find_package命令上，它的常用形式为：

find_package( [version] [EXACT] [QUIET] [REQUIRED])

version: 版本合适（大版本号相同） EXACT: 版本必须一致 QUIET: 没找到包也不会报错 REQUIRED: 必须找到该包，否则停止