在开始介绍如何使用CMake编译跨平台的静态库之前,先讲讲我在没有使用CMake之前所趟过的坑。因为很多开源的程序,比如png,都是自带编译脚本的。我们可以使用下列脚本来进行编译:

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./configure  --prefix=/xxx/xx --enable-static=YES
make 
make install

相信手动在类Unix系统上面编译过开源程序的同学对上面的命令肯定非常熟悉。但是,如果不配置编译器和一些编译、链接参数,这样的操作,最后编译出来的静态库只能在本系统上面被链接使用。比如你在mac上面运行上面的命令,编译出来的静态库就只能给mac程序链接使用。如果在Linux上面运行上述命令,则也只能给Linux上面的程序所链接使用。如果我们想要在Mac上面编译出ios和android的静态库,就必须要用到交叉编译。

要进行交叉编译,一般来说要指定目标编译平台的编译器,通常是指定一个CC环境变量,根据编译的是c库还是c++库,要分别指定C_flags和CXX_flag,当然还需要指定c/c++和系统sdk的头文件包含路径。总之,非常之繁琐,大家可以看一下我之前把png编译到ios和mac上面的静态库所使用的脚本

为什么要使用CMake

为什么我们不使用autoconf?为什么我们不使用QMake,JAM,ANT呢?具体原因大家可以参考我在本文最后的参考链接里面的《Mastering CMake》一书的第一章。我自己使用CMake的感受就是:我原来编写bash,配置configure参数,读各个开源库的INSTALL文件(因为不同库的configure参数有差别),配置各种编译flag,头文件包含等。最后3天时间,折腾了png和jepg两个库的编译。当然,中间我还写了android和linux的编译脚本。而换用CMake以后,我2天时间编译完了Box2D,spine和Chipmunk的编译。并且配置脚本相当简单,添加新的库,基本上只是拷贝脚本,修改一两个参数即可。有了CMake,编译跨平台静态库和生成跨平台可执行程序So Easy!

编写CMakeLists.txt

编写一个静态库的CMake配置文件过程如下:(这里我以Box2D为例)

指定头文件和源文件

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include_directories(
  ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}
)

file(GLOB_RECURSE box2d_source_files "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/Box2D/*.cpp")

我的CMakeLists.txt和Box2D的文件结构关系如下图所示:

box2d_cmake

这里的${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}表示CMakeLists.txt所在的目录。而GLOB_RECURSE可以递归地去搜索Box2D目录下面所有的.cpp文件来参与静态库的编译。而include_directories和file指令,显而易见,它们是用来指定静态库的头文件和实现文件。

指定库的名字

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add_library(Box2D STATIC ${box2d_source_files})

这里add_library表示最终编译为一个库,static表示是静态库,如果想编译动态库,可以修改为shared. 至此,一个静态库的配置就完成了。当然,因为这个库没有包括其它外部的头文件,所以会比较简单。但这也远比一个Makefile要简单N倍。

编译linux静态库(含64位和32位)

编译linux的静态库是非常简单的,只需要安装好cmake以后,运行以下命令即可:

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cmake .
make

注意,如果是64位的系统,那么这样只能生成64位的静态库。想要编译出32位的静态库,则必须要先安装32位系统的编译工具链。

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sudo apt-get install libx32gcc-4.8-dev
sudo apt-get install libc6-dev-i386
sudo apt-get install lib32stdc++6
sudo apt-get install g++-multilib

然后,只需要指定cxx_flags为-m32即可,对应的CMake的写法为:

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set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -m32")

最后用cmake生成makefile并make即可生成32位的静态库

编译ios静态库

编译ios库,最好先用cmake生成xcode工程。但是cmake默认的写法

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cmake -GXcode .

只能生成mac平台的xcode工程,而不能生成ios平台的xcode工程。不过我们可以借助ios-cmake开源项目。 下载iOS_32.cmake这个toolchain文件,然后使用下列命令来生成ios工程:

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cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=../toolchain/iOS_32.cmake  -DCMAKE_IOS_DEVELOPER_ROOT=/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/Developer/  -GXcode ..

有了ios工程以后,我们就可以调用xcodebuild来生成静态库了:

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xcodebuild -project Project.xcodeproj -alltargets -sdk iphonesimulator7.1 -configuration Release

这条命令会生成一个胖包(armv7、armv7s)。但是默认只会生成32位的胖包。因此,我修改了iOS_32.cmake,让它可以生成64位的静态库。这个文件为iOS_64.cmake.

所有的ios静态库(i386,x86_64,armv7,armv7s,arm64)生成完以后,可以用lipo来生成一个胖包,命令如下:

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lipo lib/i386/libBox2D.a lib/x86_64/libBox2D.a lib/armv7/libBox2D.a lib/arm64/libBox2D.a -create -output libBox2D.a

编译mac静态库

这个比较简单,直接Xcode -GXcode,然后用xcodebuild命令即可。

编译Andoird静态库

编译android库我们同样可以引入一个toolchain文件,这里我是从android-cmake里面下载的。 在使用这个toolchain文件之前,我们先要使用ndk自带的make-standalone-toolchain.sh脚本来生成对应平台的toolchain.这个脚本位于你的NDK的路径下面的buil/tools目录下。

比如要生成arm平台的toolchain,我们可以使用下列命令:

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sh $ANDROID_NDK/build/tools/make-standalone-toolchain.sh --platform=android-$ANDROID_API_LEVEL --install-dir=./android-toolchain --system=darwin-x86_64 --ndk-dir=/Users/guanghui/AndroidDev/android-ndk-r9d/ --toolchain=arm-linux-androideabi-4.8

这里的$ANDROID_NDK为你的NDK的安装路径。这段命令可以生成arm的toolchain,最终可以编译出armeabi和armeabi-v7a静态库。 如果想生成x86的toolchain,指需要使用下列命令:

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sh $ANDROID_NDK/build/tools/make-standalone-toolchain.sh --platform=android-$ANDROID_API_LEVEL --install-dir=./android-toolchain-x86 --system=darwin-x86_64 --ndk-dir=/Users/guanghui/AndroidDev/android-ndk-r9d/ --toolchain=x86-4.8
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export PATH=$PATH:./android-toolchain/bin
export ANDROID_STANDALONE_TOOLCHAIN=./android-toolchain
cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=../android.toolchain.cmake -DANDROID_ABI="armeabi" ..

编译Win32,wp8和winrt静态库

这里直接使用cmake-gui生成对应的VS工程,然后再手动编译即可。

关于Box2D完整的跨平台编译脚本可以参考我的Github

Reference