Android Studio 從 2.2 版本起開始支援 CMake ,可以通過 CMake 和 NDK 將 C/C++ 程式碼編譯成底層的庫，然後再配合 Gradle 的編譯將庫打包到 APK 中。
這意味就不需要再編寫 .mk 檔案來編譯 so 動態庫了。
CMake 是一個跨平臺構建系統，在 Android Studio 引入 CMake 之前，它就已經被廣泛運用了。
Google 官方網站上有對 CMake 的使用示範，可以參考 官方指南。
總結官網對 CMake 的使用，其實也就如下的步驟：
- add_library 指定要編譯的庫，並將所有的
.c或.cpp檔案包含指定。 - include_directories 將標頭檔案新增到搜尋路徑中
- set_target_properties 設定庫的一些屬性
- target_link_libraries 將庫與其他庫相關聯
如果你對上面的步驟還是不瞭解，那麼接下來就更深入瞭解 CMake 相關內容吧~~~
CMake 的基本操作
以 Clion 作為工具來講解 CMake 的基本使用。
CMake 編譯可執行檔案
一個列印 hello world 的 cpp 檔案，通過 CMake 將它編譯成可執行檔案。
在 cpp 的同一目錄下建立 CMakeLists.txt 檔案，內容如下：
# 指定 CMake 使用版本
cmake_minimum_required(VERSION 3.9)
# 工程名
project(HelloCMake)
# 編譯可執行檔案
add_executable(HelloCMake main.cpp )
複製程式碼其中，通過 cmake_minimum_required 方法指定 CMake 使用版本，通過 project 指定工程名。
而 add_executable 就是指定最後編譯的可執行檔名稱和需要編譯的 cpp 檔案，如果工程很大，有多個 cpp 檔案，那麼都要把它們新增進來。
定義了 CMake 檔案之後，就可以開始編譯構建了。
CMake 在構建工程時會生成許多臨時檔案，避免讓這些臨時檔案汙染程式碼，一般會把它們放到一個單獨的目錄中。
操作步驟如下：
# 在 cpp 目錄下建立 build 目錄
mkdir build
# 呼叫 cmake 命令生成 makefile 檔案
cmake ..
# 編譯
make
複製程式碼在 build 目錄中可以找到最終生成的可執行檔案。
這就是 CMake 的一個簡單操作，將 cpp 編譯成可執行檔案，但在 Android 中，大多數場景都是把 cpp 編譯成庫檔案。
CMake 編譯靜態庫和動態庫
同樣還是一個 cpp 檔案和一個 CMake 檔案，cpp 檔案內容為列印字串的函式：
#include <iostream>
void print() {
std::cout << "hello lib" << std::endl;
}
複製程式碼同時，CMake 檔案也要做相應更改：
cmake_minimum_required(VERSION 3.12)
# 指定編譯的庫和檔案，SHARED 編譯動態庫
add_library(share_lib SHARED lib.cpp)
# STATIC 編譯靜態庫
# add_library(share_lib STATIC lib.cpp)
複製程式碼通過 add_library 指定要編譯的庫的名稱，以及動態庫還是靜態庫，還有要編譯的檔案。
最後同樣地執行構建，在 build 目錄下可以看到生成的庫檔案。
到這裡，就基本可以使用 CMake 來構建 C/C++ 工程了。
CMake 基本語法
熟悉了上面的基本操作之後，就必然會遇到以下的問題了：
- 如果要參與編譯的 C/C++ 檔案很多，難道每個都要手動新增嘛？
- 可以把編譯好的可執行檔案或者庫自動放到指定位置嘛?
- 可以把編譯好的庫指定版本號嘛？
帶著這些問題，還是要繼續深入學習 CMake 的相關語法，最好的學習材料就是 官網文件 了。
為了避免直接看官方文件時一頭霧水，這裡列舉一些常用的語法命令。
註釋與大小寫
在前面就已經用到了 CMake 註釋了，每一行的開頭 # 代表註釋。
另外，CMake 的所有語法指令是不區分大小寫的。
變數定義與訊息列印
通過 set 來定義變數：
# 變數名為 var，值為 hello
set(var hello)
複製程式碼當需要引用變數時，在變數名外面加上 ${} 符合來引用變數。
# 引用 var 變數
${var}
複製程式碼還可以通過 message 在命令列中輸出列印內容。
set(var hello)
message(${var})
複製程式碼數學和字串操作
數學操作
CMake 中通過 math 來實現數學操作。
# math 使用，EXPR 為大小
math(EXPR <output-variable> <math-expression>)
複製程式碼math(EXPR var "1+1")
# 輸出結果為 2
message(${var})
複製程式碼math 支援 +, -, *, /, %, |, &, ^, ~, <<, >> 等操作，和 C 語言中大致相同。
字串操作
CMake 通過 string 來實現字串的操作，這波操作有很多，包括將字串全部大寫、全部小寫、求字串長度、查詢與替換等操作。
具體檢視 官方文件。
set(var "this is string")
set(sub "this")
set(sub1 "that")
# 字串的查詢，結果儲存在 result 變數中
string(FIND ${var} ${sub1} result )
# 找到了輸出 0 ，否則為 -1
message(${result})
# 將字串全部大寫
string(TOUPPER ${var} result)
message(${result})
# 求字串的長度
string(LENGTH ${var} num)
message(${num})
複製程式碼另外，通過空白或者分隔符號可以表示字串序列。
set(foo this is a list) // 實際內容為字串序列
message(${foo})
複製程式碼當字串中需要用到空白或者分隔符時，再用雙括號""表示為同一個字串內容。
set(foo "this is a list") // 實際內容為一個字串
message(${foo})
複製程式碼檔案操作
CMake 中通過 file 來實現檔案操作，包括檔案讀寫、下載檔案、檔案重新命名等。
具體檢視 官方文件
# 檔案重新命名
file(RENAME "test.txt" "new.txt")
# 檔案下載
# 把檔案 URL 設定為變數
set(var "http://img.zcool.cn/community/0117e2571b8b246ac72538120dd8a4.jpg")
# 使用 DOWNLOAD 下載
file(DOWNLOAD ${var} "/Users/glumes/CLionProjects/HelloCMake/image.jpg")
複製程式碼在檔案的操作中，還有兩個很重要的指令 GLOB 和 GLOB_RECURSE 。
# GLOB 的使用
file(GLOB ROOT_SOURCE *.cpp)
# GLOB_RECURSE 的使用
file(GLOB_RECURSE CORE_SOURCE ./detail/*.cpp)
複製程式碼其中，GLOB 指令會將所有匹配 *.cpp 表示式的檔案組成一個列表，並儲存在 ROOT_SOURCE 變數中。
而 GLOB_RECURSE 指令和 GLOB 類似，但是它會遍歷匹配目錄的所有檔案以及子目錄下面的檔案。
使用 GLOB 和 GLOB_RECURSE 有好處，就是當新增需要編譯的檔案時，不用再一個一個手動新增了，同一目錄下的內容都被包含在對應變數中了，但也有弊端，就是新建了檔案，但是 CMake 並沒有改變，導致在編譯時也會重新產生構建檔案，要解決這個問題，就是動一動 CMake，讓編譯器檢測到它有改變就好了。
預定義的常量
在 CMake 中有許多預定義的常量，使用好這些常量能起到事半功倍的效果。
- CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR
- 指當前 CMake 檔案所在的資料夾路徑
- CMAKE_SOURCE_DIR
- 指當前工程的 CMake 檔案所在路徑
- CMAKE_CURRENT_LIST_FILE
- 指當前 CMake 檔案的完整路徑
- PROJECT_SOURCE_DIR
- 指當前工程的路徑
比如，在 add_library 中需要指定 cpp 檔案的路徑，以 CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR 為基準，指定 cpp 相對它的路徑就好了。
# 利用預定義的常量來指定檔案路徑
add_library( # Sets the name of the library.
openglutil
# Sets the library as a shared library.
SHARED
# Provides a relative path to your source file(s).
${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/opengl_util.cpp
)
複製程式碼平臺相關的常量
CMake 能夠用來在 Window、Linux、Mac 平臺下進行編譯，在它的內部也定義了和這些平臺相關的變數。
具體檢視 官方文件 。
列舉一些常見的：
- WIN32
- 如果編譯的目標系統是 Window,那麼 WIN32 為 True 。
- UNIX
- 如果編譯的目標系統是 Unix 或者類 Unix 也就是 Linux ,那麼 UNIX 為 True 。
- MSVC
- 如果編譯器是 Window 上的 Visual C++ 之類的，那麼 MSVC 為 True 。
- ANDROID
- 如果目標系統是 Android ，那麼 ANDROID 為 1 。
- APPLE
- 如果目標系統是 APPLE ，那麼 APPLE 為 1 。
有了這些常量做區分，就可以在一份 CMake 檔案中編寫不同平臺的編譯選項。
if(WIN32){
# do something
}elseif(UNIX){
# do something
}
複製程式碼函式、巨集、流程控制和選項 等命令
具體參考cmake-commands ，這裡麵包括了很多重要且常見的指令。
簡單示例 CMake 中的函式操作：
function(add a b)
message("this is function call")
math(EXPR num "${a} + ${b}" )
message("result is ${aa}")
endfunction()
add(1 2)
複製程式碼其中，function 為定義函式，第一個引數為函式名稱，後面為函式引數。
在呼叫函式時，引數之間用空格隔開，不要用逗號。
巨集的使用與函式使用有點類似：
macro(del a b)
message("this is macro call")
math(EXPR num "${a} - ${b}")
message("num is ${num}")
endmacro()
del(1 2)
複製程式碼在流程控制方面，CMake 也提供了 if、else 這樣的操作：
set(num 0)
if (1 AND ${num})
message("and operation")
elseif (1 OR ${num})
message("or operation")
else ()
message("not reach")
endif ()
複製程式碼其中，CMake 提供了 AND、OR、NOT、LESS、EQUAL 等等這樣的操作來對資料進行判斷，比如 AND 就是要求兩邊同為 True 才行。
另外 CMake 還提供了迴圈迭代的操作：
set(stringList this is string list)
foreach (str ${stringList})
message("str is ${str}")
endforeach ()
複製程式碼CMake 還提供了一個 option 指令。
可以通過它來給 CMake 定義一些全域性選項:
option(ENABLE_SHARED "Build shared libraries" TRUE)
if(ENABLE_SHARED)
# do something
else()
# do something
endif()
複製程式碼可能會覺得 option 無非就是一個 True or False 的標誌位，可以用變數來代替，但使用變數的話，還得新增 ${} 來表示變數，而使用 option 直接引用名稱就好了。
CMake 閱讀實踐
明白了上述的 CMake 語法以及從官網去查詢陌生的指令意思，就基本上可以看懂大部分的 CMake 檔案了。
這裡舉兩個開源庫的例子：
- github.com/g-truc/glm
glm是一個用來實現矩陣計算的，在 OpenGL 的開發中會用到。CMakeLists.txt地址在 這裡
- github.com/libjpeg-tur…
libjpeg-turbo是用來進行圖片壓縮的，在 Android 底層就是用的它。CMakeLists.txt地址在 這裡
這兩個例子中大量用到了前面所講的內容，可以試著讀一讀增加熟練度。
為編譯的庫設定屬性
接下來再回到用 CMake 編譯動態庫的話題上，畢竟 Android NDK 開發也主要是用來編譯庫了，當編譯完 so 之後，我們可以對它做一些操作。
通過 set_target_properties 來給編譯的庫設定相關屬性內容，函式原型如下：
set_target_properties(target1 target2 ...
PROPERTIES prop1 value1
prop2 value2 ...)
複製程式碼比如，要將編譯的庫改個名稱：
set_target_properties(native-lib PROPERTIES OUTPUT_NAME "testlib" )
複製程式碼更多的屬性內容可以參考 官方文件。
不過，這裡面有一些屬性設定無效，在 Android Studio 上試了無效，在 CLion 上反而可以，當然也可能是我使用姿勢不對。
比如，實現動態庫的版本號：
set_target_properties(native-lib PROPERTIES VERSION 1.2 SOVERSION 1 )
複製程式碼對於已經編譯好的動態庫，想要把它匯入進來，也需要用到一個屬性。
比如編譯的 FFmpeg 動態庫，
# 使用 IMPORTED 表示匯入庫
add_library(avcodec-57_lib SHARED IMPORTED)
# 使用 IMPORTED_LOCATION 屬性指定庫的路徑
set_target_properties(avcodec-57_lib PROPERTIES IMPORTED_LOCATION
${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/main/jniLibs/armeabi/libavcodec-57.so )
複製程式碼連結到其他的庫
如果編譯了多個庫，並且想庫與庫之間進行連結，那麼就要通過 target_link_libraries 。
target_link_libraries( native-lib
glm
turbojpeg
log )
複製程式碼在 Android 底層也提供了一些 so 庫供上層連結使用，也要通過上面的方式來連結，比如最常見的就是 log 庫列印日誌。
如果要連結自己編譯的多個庫檔案，首先要保證每個庫的程式碼都對應一個 CMakeLists.txt 檔案，這個 CMakeLists.txt 檔案指定當前要編譯的庫的資訊。
然後在當前庫的 CMakeLists.txt 檔案中通過 ADD_SUBDIRECTORY 將其他庫的目錄新增進來，這樣才能夠連結到。
ADD_SUBDIRECTORY(src/main/cpp/turbojpeg)
ADD_SUBDIRECTORY(src/main/cpp/glm)
複製程式碼新增標頭檔案
在使用的時候有一個容易忽略的步驟就是新增標頭檔案，通過 include_directories 指令把標頭檔案目錄包含進來。
這樣就可以直接使用 #include "header.h" 的方式包含標頭檔案，而不用 #include "path/path/header.h" 這樣新增路徑的方式來包含。
小結
以上，就是關於 CMake 的部分總結內容。
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