CMake 系列(五):指定编译器

前面的示例中,我们还没有过多考虑如何选择编译器。CMake 可以根据平台和生成器选择编译器,还能将编译器标志设置为默认值。然而,我们通常希望能够控制编译器的选择。后面的示例中,我们还将考虑构建类型的选择,并展示如何控制编译器标志。

提示:本示例在 CMake 3.5 或更高版本中有效,并已在 GNU/Linux、macOS 和 Windows 上测试通过。

具体实施

如何选择一个特定的编译器?例如,如果想使用 Intel 或 Portland Group 编译器怎么办?CMake 将各语言的编译器存储在 CMAKE_<LANG>_COMPILER 变量中,其中 <LANG> 可以是受支持的任何一种语言,对我们而言是 CXX、C 或 Fortran。用户可以通过以下两种方式之一设置此变量。

使用 CLI 中的 -D 选项,例如:

$ cmake -D CMAKE_CXX_COMPILER=clang++ ..

或者导出环境变量 CXX(C++ 编译器)、CC(C 编译器)和 FC(Fortran 编译器)。例如,使用以下命令让 clang++ 作为 C++ 编译器:

$ env CXX=clang++ cmake ..

到目前为止讨论的示例,都可以通过传递适当的选项,配置合适的编译器。

注意:CMake 了解运行环境,可以通过其 CLI 的 -D 开关或环境变量设置许多选项。前一种机制会覆盖后一种机制,但我们建议使用 -D 显式设置选项。显式优于隐式,因为环境变量可能被设置为不适合当前项目的值。

我们在这里假设,其他编译器在标准路径中可用,CMake 会在标准路径中查找编译器。如果不是这样,用户需要将编译器可执行文件或包装器的完整路径传递给 CMake。

提示:我们建议使用 -D CMAKE_<LANG>_COMPILER 这个 CLI 选项来设置编译器,而不是导出 CXX、CC 和 FC。这是确保跨平台并与非 POSIX shell 兼容的唯一方法,还可以避免环境变量被污染——这些变量可能会影响与项目一起构建的外部库的环境。

工作原理

配置时,CMake 会进行一系列平台测试,以确定哪些编译器可用,以及它们是否适合当前的项目。一个合适的编译器不仅取决于我们所使用的平台,还取决于我们想要使用的生成器。CMake 执行的第一个测试基于项目语言的编译器名称:例如,如果 cc 是一个可用的 C 编译器,那么它将用作 C 项目的默认编译器。GNU/Linux 上,使用 Unix Makefile 或 Ninja 时,GCC 家族中的编译器很可能是 C++、C 和 Fortran 的默认选择;Microsoft Windows 上,将选择 Visual Studio 中的 C++ 和 C 编译器(前提是 Visual Studio 是生成器);如果选择 MinGW 或 MSYS Makefile 作为生成器,则默认使用 MinGW 编译器。

更多信息

在我们自己的平台上,CMake 从哪里可以找到可用的编译器和编译器标志?CMake 提供 --system-information 标志,它会把关于系统的所有信息转储到屏幕或文件中。要查看这个信息,请尝试以下操作:

$ cmake --system-information information.txt

在文件中(本例中是 information.txt)可以看到 CMAKE_CXX_COMPILER、CMAKE_C_COMPILER 和 CMAKE_Fortran_COMPILER 的默认值,以及默认的编译器标志,后面的示例中还会看到相关的标志。

CMake 还提供了额外的变量来与编译器交互:

  • CMAKE_<LANG>_COMPILER_LOADED:如果为项目启用了语言 <LANG>,则将被设置为 TRUE。
  • CMAKE_<LANG>_COMPILER_ID:编译器标识字符串,为编译器供应商所特有。例如,GCC 用于 GNU 编译器集合,AppleClang 用于 macOS 上的 Clang,MSVC 用于 Microsoft Visual Studio 编译器。注意,不能保证为所有编译器或语言都定义此变量。
  • CMAKE_COMPILER_IS_GNU<LANG>:如果语言 <LANG> 属于 GNU 编译器集合,则将此逻辑变量设置为 TRUE。注意变量名中的 <LANG> 部分遵循 GNU 约定:C 语言为 CC,C++ 语言为 CXX,Fortran 语言为 G77。
  • CMAKE_<LANG>_COMPILER_VERSION:此变量包含一个字符串,给出给定语言的编译器版本。版本信息以 major[.minor[.patch[.tweak]]] 的形式给出。注意,不能保证所有编译器或语言都定义了此变量。

我们可以尝试使用不同的编译器,配置下面的示例 CMakeLists.txt。这个例子中,我们将使用 CMake 变量来探索已使用的编译器(及版本):

cmake_minimum_required(VERSION 3.5 FATAL_ERROR)

project(recipe-06 LANGUAGES CXX)

message(STATUS "CMAKE_CXX_COMPILER: ${CMAKE_CXX_COMPILER}")
message(STATUS "CMAKE_CXX_COMPILER_ID: ${CMAKE_CXX_COMPILER_ID}")
message(STATUS "CMAKE_CXX_COMPILER_VERSION: ${CMAKE_CXX_COMPILER_VERSION}")

注意,这个例子不包含任何目标,没有要构建的东西,我们只关注配置步骤:

$ mkdir -p build
$ cd build
$ cmake ..

当然,输出将取决于可用和已选择的编译器(及版本)。

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