使用 Cmake 來搭建跨平臺的應用程序框架：C語言版本
- 一、前言
- 二、示例代碼說明
- 三、Linux 系統下操作步驟
- 四、Widnows 系統下操作步驟
- 五、總結
一、前言
我們在寫應用程序的過程中，經常需要面對一個開發場景：編寫跨平臺的應用程序。
這種要求對于 Linux 系列的平臺來說，還是比較好處理的，大部分情況下只需要換一個交叉編譯工具鏈即可，涉及到硬件平臺相關部分再嵌入幾個內聯匯編。
但是，對于 Windows 平臺來說，就稍微麻煩一些。你可能會說，在 Windows 平臺上用 cygwin, minGW 也可以統一編譯啊，但是你能指望客戶在安裝你的程序時，還需要去部署兼容 Linux 的環境嗎?最好的解決方式，還是使用微軟自家的開發環境，比如VS等等。
之前，我曾經在 B 站上傳一個類似的小視頻，用 C++ 來寫一個跨平臺的應用程序結構。后來有小伙伴希望提供一個 C 語言版本的，于是有了這篇文章。
這篇文章，我們就以一個最簡單的程序，來描述如何使用 cmake 這個構建工具，來組織一個跨平臺的應用程序框架。
閱讀這篇文章，您可以收獲下面幾個知識點：
cmake 在編譯庫文件、應用程序中的相關指令;
Windows 系統中的動態庫導出、導入寫法;
如何利用宏定義來進行跨平臺編程;
二、示例代碼說明
1. 功能描述
示例代碼的主要目的，是用來描述如何組織一個跨平臺的應用程序結構。它的功能比較簡單，如下圖所示：
2. 文件結構
- Common：放置一些開源的第三方庫，例如：網絡處理，json 格式解析等等;
- Application: 應用程序，使用 Utils生成的庫;
- Uitls：放置一些工具、助手函數，例如：文件處理、字符串處理、平臺相關的助手函數等等，最后會編譯得到庫文件(動態庫 libUtils.so、靜態庫 libUtils.a);
- 如果擴展其他模塊，可以按照 Utils 的文件結構復制一個即可。
3. cmake 構建步驟
在示例代碼根目錄下，有一個“總領” CMakeLists.txt 文件，主要用來設置編譯器、編譯選項，然后去 include 其他文件夾中的 CMakeLists.txt 文件，如下：
4. Utils 目錄說明
這個目錄的編譯輸出是庫文件：
Linux 系統：libUtils.so, libUtils.a;
Windows 系統：libUtils.dll, libUtils.lib, libUtils.a;
其中的 CMakeLists.txt 文件內容如下：
目前，代碼中只寫了一個最簡單的函數 getSystemTimestamp()，在可執行應用程序中，將會調用這個函數。
5. Application 目錄說明
這個目錄的編譯輸出是：一個可執行程序，其中調用了 libUtils 庫中的函數。
CMakeLists.txt 文件內容如下：
三、Linux 系統下操作步驟
1. 創建構建目錄 build
- $ mkdir build
在一個獨立的 build 目錄中編譯，生成的中間代碼不會污染源代碼，這樣對于使用 git 等版本管控工具來說非常的方便，在提交的時候只需要 ignore build 目錄即可，強烈推薦按照這樣的方式來處理。
2. 執行 cmake，生成 Makefile
- $ cd build
- $ cmake ..
3. 編譯 Utils 庫
- $ cd Utils/src
- $ make
在 CMakeLists.txt 中的最后部分是安裝指令，把產生的庫文件和頭文件，安裝到源碼中的 install 目錄下。
- $ make install
4. 編譯可執行程序 Application
Application 使用到了 libUtils.so 庫，因此需要手動把 libUtils.so 和頭文件，復制到 Application 下面對應的 lib/linux 和 include 目錄下。
當然，也可以把這個操作寫在 Utils 的安裝命令里。
- $ cd build/Application/src
- $ make
執行生成的可執行程序 main，即可看到輸出結果。
四、Widnows 系統下操作步驟
1. 通過 cmake 指令生成 VS 工程
同樣的道理，新建一個 build 目錄，然后在其中執行 cmake .. 指令，生成 VS 解決方案，我使用的是 VS2019:
2. 編譯 Utils 庫文件
使用 VS2019 打開工程文件 DemoApp.sln，在右側的解決方案中，可以看到：
在 libUtils_shared 單擊右鍵，選擇【生成】:
此時，在目錄 build\Utils\src\Debug 下面，可以看到生成的文件：
3. 編譯可執行程序 Application
因為Application需要使用 Utils 生成的庫，因此，需要手動把庫和頭文件復制到 Application 下面的 lib/win32 和 include 目錄下。
在 VS 解決方案窗口中，在 main 目標上，單擊右鍵，選擇【生成】:
此時，在目錄 build\Application\src\Debug 下可以看到生成的可執行程序:
直接單擊 main.exe 執行，報錯：
需要把 libUtils.dll 動態庫文件復制到 main.exe 所在的目錄下，然后再執行，即可成功。
五、總結
這篇文章的操作過程主要以動態庫為主，如果編譯、使用靜態庫，執行過程是一樣一樣的。
如果操作過程有什么問題，歡迎留言、討論，謝謝!
在公眾號后臺留言【430】，可以收到示例代碼。在 Linux/Windows 系統中可以直接編譯、執行，拿來即用。
祝您好運!
