はじめに
CMakeは、クロスプラットフォームなビルドシステムを生成するためのツールです。この記事では、CMakeの基本的な使い方を例を交えて書いていきます。
この記事で学べること
- CMakeの基本構造
- ライブラリとエグゼキュータブルの分離
- サブディレクトリの管理
- ヘッダーファイルのインクルードパス設定
プロジェクト構成
cmake_demo/
├── CMakeLists.txt # ルートCMakeファイル
├── include/ # ヘッダーファイル
│ └── math_utils.h
└── src/ # ソースファイル
├── CMakeLists.txt # srcディレクトリ用CMakeファイル
├── main.cpp # メインプログラム
└── math_utils.cpp # ライブラリ実装
ステップ1: プロジェクトの作成
ルートCMakeLists.txt
まず、プロジェクトのルートディレクトリにCMakeLists.txtを作成します。
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(MathDemo VERSION 1.0)
# C++14を使用
set(CMAKE_CXX_STANDARD 14)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED True)
# インクルードディレクトリを指定
include_directories(include)
# srcディレクトリを追加
add_subdirectory(src)
ポイント:
-
cmake_minimum_required: 必要なCMakeの最小バージョンを指定 -
project(): プロジェクト名とバージョンを定義 -
set(CMAKE_CXX_STANDARD 14): C++14を使用することを指定 -
include_directories(): ヘッダーファイルの検索パスを追加 -
add_subdirectory(): サブディレクトリのCMakeファイルを読み込む
src/CMakeLists.txt
次に、srcディレクトリ内のCMakeファイルを作成します。
# ライブラリを作成
add_library(math_utils math_utils.cpp)
# 実行ファイルを作成
add_executable(math_demo main.cpp)
# 実行ファイルとライブラリをリンク
target_link_libraries(math_demo math_utils)
ポイント:
-
add_library(): 静的ライブラリを作成 -
add_executable(): 実行ファイルを作成 -
target_link_libraries(): 実行ファイルにライブラリをリンク
ステップ2: ソースコードの作成
include/math_utils.h
include/math_utils.h
#ifndef MATH_UTILS_H
#define MATH_UTILS_H
namespace MathUtils {
int add(int a, int b);
int multiply(int a, int b);
double divide(double a, double b);
}
#endif // MATH_UTILS_H
src/math_utils.cpp
src/math_utils.cpp
#include "math_utils.h"
#include <stdexcept>
namespace MathUtils {
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
int multiply(int a, int b) {
return a * b;
}
double divide(double a, double b) {
if (b == 0.0) {
throw std::runtime_error("Division by zero!");
}
return a / b;
}
}
src/main.cpp
src/main.cpp
#include <iostream>
#include "math_utils.h"
int main() {
std::cout << "=== CMake Math Demo ===" << std::endl;
int a = 10, b = 5;
std::cout << a << " + " << b << " = " << MathUtils::add(a, b) << std::endl;
std::cout << a << " * " << b << " = " << MathUtils::multiply(a, b) << std::endl;
std::cout << a << " / " << b << " = " << MathUtils::divide(a, b) << std::endl;
try {
MathUtils::divide(10.0, 0.0);
} catch (const std::runtime_error& e) {
std::cout << "Error: " << e.what() << std::endl;
}
return 0;
}
ステップ3: ビルドと実行
ビルド手順
# ビルドディレクトリを作成
mkdir build
cd build
# CMakeを実行（ビルドシステムを生成）
cmake ..
# ビルド実行
cmake --build .
# または make を使用
make
実行
./src/math_demo
期待される出力
=== CMake Math Demo ===
10 + 5 = 15
10 * 5 = 50
10 / 5 = 2
Error: Division by zero!
CMakeの主要コマンド解説
cmake_minimum_required
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
プロジェクトに必要な最小CMakeバージョンを指定します。
project
project(MathDemo VERSION 1.0)
プロジェクト名とバージョンを定義します。
add_library
add_library(ライブラリ名 ソースファイル...)
静的ライブラリまたは共有ライブラリを作成します。
add_executable
add_executable(実行ファイル名 ソースファイル...)
実行ファイルを作成します。
target_link_libraries
target_link_libraries(ターゲット名 ライブラリ名...)
ターゲットに対してライブラリをリンクします。
include_directories
include_directories(ディレクトリパス...)
ヘッダーファイルの検索パスを追加します。
ビルドタイプの指定
デバッグビルドとリリースビルドを切り替えることができます：
# デバッグビルド
cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug ..
# リリースビルド
cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release ..
まとめ
今までは直接Makefileを書いてきたが、自分の好きなビルドツールを使用できるという意味で、CMakeは良いなと感じました。