Android Studio 从 2.2 版本起开始支持 CMake ,可以通过 CMake 和 NDK 将 C/C++ 代码编译成底层的库，然后再配合 Gradle 的编译将库打包到 APK 中。
这意味就不需要再编写 .mk 文件来编译 so 动态库了。
CMake 是一个跨平台构建系统，在 Android Studio 引入 CMake 之前，它就已经被广泛运用了。
Google 官方网站上有对 CMake 的使用示范，可以参考 官方指南。
总结官网对 CMake 的使用，其实也就如下的步骤：
- add_library 指定要编译的库，并将所有的 .c 或 .cpp 文件包含指定。
- include_directories 将头文件添加到搜索路径中
- set_target_properties 设置库的一些属性
- target_link_libraries 将库与其他库相关联
如果你对上面的步骤还是不了解，那么接下来就更深入了解 CMake 相关内容吧~~~
CMake 的基本操作
以 Clion 作为工具来讲解 CMake 的基本使用。
clion_cmake_build
CMake 编译可执行文件
一个打印 hello world 的 cpp 文件，通过 CMake 将它编译成可执行文件。
在 cpp 的同一目录下创建 CMakeLists.txt 文件，内容如下：
<code>1# 指定 CMake 使用版本2cmake_minimum_required(VERSION 3.9)3# 工程名4project(HelloCMake)5# 编译可执行文件6add_executable(HelloCMake main.cpp )/<code>
其中，通过 cmake_minimum_required 方法指定 CMake 使用版本，通过 project 指定工程名。
而 add_executable 就是指定最后编译的可执行文件名称和需要编译的 cpp 文件，如果工程很大，有多个 cpp 文件，那么都要把它们添加进来。
定义了 CMake 文件之后，就可以开始编译构建了。
CMake 在构建工程时会生成许多临时文件，避免让这些临时文件污染代码，一般会把它们放到一个单独的目录中。
操作步骤如下：
<code>1# 在 cpp 目录下创建 build 目录2mkdir build3# 调用 cmake 命令生成 makefile 文件4cmake ..5# 编译6make/<code>
在 build 目录中可以找到最终生成的可执行文件。
这就是 CMake 的一个简单操作，将 cpp 编译成可执行文件，但在 Android 中，大多数场景都是把 cpp 编译成库文件。
CMake 编译静态库和动态库
同样还是一个 cpp 文件和一个 CMake 文件，cpp 文件内容为打印字符串的函数：
<code>1#include <iostream>2void print() {3 std::cout </<iostream>/<code>同时，CMake 文件也要做相应更改：
<code>1cmake_minimum_required(VERSION 3.12)2# 指定编译的库和文件，SHARED 编译动态库3add_library(share_lib SHARED lib.cpp)4# STATIC 编译静态库5# add_library(share_lib STATIC lib.cpp)/<code>
通过 add_library 指定要编译的库的名称，以及动态库还是静态库，还有要编译的文件。
最后同样地执行构建，在 build 目录下可以看到生成的库文件。
到这里，就基本可以使用 CMake 来构建 C/C++ 工程了。
CMake 基本语法
熟悉了上面的基本操作之后，就必然会遇到以下的问题了：
- 如果要参与编译的 C/C++ 文件很多，难道每个都要手动添加嘛？
- 可以把编译好的可执行文件或者库自动放到指定位置嘛?
- 可以把编译好的库指定版本号嘛？
带着这些问题，还是要继续深入学习 CMake 的相关语法，最好的学习材料就是 官网文档 了。
为了避免直接看官方文档时一头雾水，这里列举一些常用的语法命令。
注释与大小写
在前面就已经用到了 CMake 注释了，每一行的开头 # 代表注释。
另外，CMake 的所有语法指令是不区分大小写的。
变量定义与消息打印
通过 set 来定义变量：
<code>1# 变量名为 var，值为 hello2set(var hello) /<code>
当需要引用变量时，在变量名外面加上 ${} 符合来引用变量。
<code>1# 引用 var 变量2${var}/<code>还可以通过 message 在命令行中输出打印内容。
<code>1set(var hello) 2message(${var})/<code>数学和字符串操作
数学操作
CMake 中通过 math 来实现数学操作。
<code>1# math 使用，EXPR 为大小2math(EXPR <output-variable> <math-expression>)/<math-expression>/<output-variable>/<code>
<code>1math(EXPR var "1+1")2# 输出结果为 23message(${var})/<code>math 支持 +, -, *, /, %, |, &, ^, ~, <> 等操作，和 C 语言中大致相同。
字符串操作
CMake 通过 string 来实现字符串的操作，这波操作有很多，包括将字符串全部大写、全部小写、求字符串长度、查找与替换等操作。
具体查看 官方文档。
<code> 1set(var "this is string") 2set(sub "this") 3set(sub1 "that") 4# 字符串的查找，结果保存在 result 变量中 5string(FIND ${var} ${sub1} result ) 6# 找到了输出 0 ，否则为 -1 7message(${result}) 8 9# 将字符串全部大写10string(TOUPPER ${var} result)11message(${result})1213# 求字符串的长度14string(LENGTH ${var} num)15message(${num})/<code>另外，通过空白或者分隔符号可以表示字符串序列。
<code>1set(foo this is a list) // 实际内容为字符串序列2message(${foo})/<code>当字符串中需要用到空白或者分隔符时，再用双括号""表示为同一个字符串内容。
<code>1set(foo "this is a list") // 实际内容为一个字符串2message(${foo})/<code>文件操作
CMake 中通过 file 来实现文件操作，包括文件读写、下载文件、文件重命名等。
具体查看 官方文档
<code>1# 文件重命名2file(RENAME "test.txt" "new.txt")34# 文件下载5# 把文件 URL 设定为变量6set(var "http://img.zcool.cn/community/0117e2571b8b246ac72538120dd8a4.jpg")78# 使用 DOWNLOAD 下载9file(DOWNLOAD ${var} "/Users/glumes/CLionProjects/HelloCMake/image.jpg")/<code>在文件的操作中，还有两个很重要的指令 GLOB 和 GLOB_RECURSE 。
<code>1# GLOB 的使用2file(GLOB ROOT_SOURCE *.cpp)3# GLOB_RECURSE 的使用4file(GLOB_RECURSE CORE_SOURCE ./detail/*.cpp)/<code>
其中，GLOB 指令会将所有匹配 *.cpp 表达式的文件组成一个列表，并保存在 ROOT_SOURCE 变量中。
而 GLOB_RECURSE 指令和 GLOB 类似，但是它会遍历匹配目录的所有文件以及子目录下面的文件。
使用 GLOB 和 GLOB_RECURSE 有好处，就是当添加需要编译的文件时，不用再一个一个手动添加了，同一目录下的内容都被包含在对应变量中了，但也有弊端，就是新建了文件，但是 CMake 并没有改变，导致在编译时也会重新产生构建文件，要解决这个问题，就是动一动 CMake，让编译器检测到它有改变就好了。
预定义的常量
在 CMake 中有许多预定义的常量，使用好这些常量能起到事半功倍的效果。
- CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR
- 指当前 CMake 文件所在的文件夹路径
- CMAKE_SOURCE_DIR
- 指当前工程的 CMake 文件所在路径
- CMAKE_CURRENT_LIST_FILE
- 指当前 CMake 文件的完整路径
- PROJECT_SOURCE_DIR
- 指当前工程的路径
比如，在 add_library 中需要指定 cpp 文件的路径，以 CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR 为基准，指定 cpp 相对它的路径就好了。
<code>1# 利用预定义的常量来指定文件路径2add_library( # Sets the name of the library.3 openglutil4 # Sets the library as a shared library.5 SHARED6 # Provides a relative path to your source file(s).7 ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/opengl_util.cpp8 )/<code>平台相关的常量
CMake 能够用来在 Window、Linux、Mac 平台下进行编译，在它的内部也定义了和这些平台相关的变量。
具体查看 官方文档 (https://cmake.org/cmake/help/v3.12/manual/cmake-variables.7.html) 。
列举一些常见的：
- WIN32
- 如果编译的目标系统是 Window,那么 WIN32 为 True 。
- UNIX
- 如果编译的目标系统是 Unix 或者类 Unix 也就是 Linux ,那么 UNIX 为 True 。
- MSVC
- 如果编译器是 Window 上的 Visual C++ 之类的，那么 MSVC 为 True 。
- ANDROID
- 如果目标系统是 Android ，那么 ANDROID 为 1 。
- APPLE
- 如果目标系统是 APPLE ，那么 APPLE 为 1 。
有了这些常量做区分，就可以在一份 CMake 文件中编写不同平台的编译选项。
<code>1if(WIN32){2 # do something3}elseif(UNIX){4 # do something5}/<code> 函数、宏、流程控制和选项 等命令
具体参考 cmake-commands (https://cmake.org/cmake/help/v3.12/manual/cmake-commands.7.html) ，这里面包括了很多重要且常见的指令。
简单示例 CMake 中的函数操作：
<code>1function(add a b)2 message("this is function call")3 math(EXPR num "${a} + ${b}" )4 message("result is ${aa}")5endfunction()67add(1 2)/<code>其中，function 为定义函数，第一个参数为函数名称，后面为函数参数。
在调用函数时，参数之间用空格隔开，不要用逗号。
宏的使用与函数使用有点类似：
<code>1macro(del a b)2 message("this is macro call")3 math(EXPR num "${a} - ${b}")4 message("num is ${num}")5endmacro()67del(1 2)/<code>在流程控制方面，CMake 也提供了 if、else 这样的操作：
<code>1set(num 0)2if (1 AND ${num})3 message("and operation")4elseif (1 OR ${num})5 message("or operation")6else ()7 message("not reach")8endif ()/<code>其中，CMake 提供了 AND、OR、NOT、LESS、EQUAL 等等这样的操作来对数据进行判断，比如 AND 就是要求两边同为 True 才行。
另外 CMake 还提供了循环迭代的操作：
<code>1set(stringList this is string list)2foreach (str ${stringList})3 message("str is ${str}")4endforeach ()/<code>CMake 还提供了一个 option 指令。
可以通过它来给 CMake 定义一些全局选项:
<code>1option(ENABLE_SHARED "Build shared libraries" TRUE)23if(ENABLE_SHARED)4 # do something5else()6 # do something 7endif()/<code>
可能会觉得 option 无非就是一个 True or False 的标志位，可以用变量来代替，但使用变量的话，还得添加 ${} 来表示变量，而使用 option 直接引用名称就好了。
CMake 阅读实践
明白了上述的 CMake 语法以及从官网去查找陌生的指令意思，就基本上可以看懂大部分的 CMake 文件了。
这里举两个开源库的例子：
- https://github.com/g-truc/glm
- glm 是一个用来实现矩阵计算的，在 OpenGL 的开发中会用到。
- CMakeLists.txt 地址在 https://github.com/g-truc/glm/blob/master/CMakeLists.txt
- https://github.com/libjpeg-turbo/libjpeg-turbo
- libjpeg-turbo 是用来进行图片压缩的，在 Android 底层就是用的它。
- CMakeLists.txt 地址在 https://github.com/libjpeg-turbo/libjpeg-turbo/blob/master/CMakeLists.txt
这两个例子中大量用到了前面所讲的内容，可以试着读一读增加熟练度。
为编译的库设置属性
接下来再回到用 CMake 编译动态库的话题上，毕竟 Android NDK 开发也主要是用来编译库了，当编译完 so 之后，我们可以对它做一些操作。
通过 set_target_properties 来给编译的库设定相关属性内容，函数原型如下：
<code>1set_target_properties(target1 target2 ...2 PROPERTIES prop1 value13 prop2 value2 ...)/<code>
比如，要将编译的库改个名称：
<code>1set_target_properties(native-lib PROPERTIES OUTPUT_NAME "testlib" )/<code>
更多的属性内容可以参考官方文档 (https://cmake.org/cmake/help/v3.9/manual/cmake-properties.7.html#target-properties)。
不过，这里面有一些属性设定无效，在 Android Studio 上试了无效，在 CLion 上反而可以，当然也可能是我使用姿势不对。
比如，实现动态库的版本号：
<code>1set_target_properties(native-lib PROPERTIES VERSION 1.2 SOVERSION 1 )/<code>
对于已经编译好的动态库，想要把它导入进来，也需要用到一个属性。
比如编译的 FFmpeg 动态库，
<code>1# 使用 IMPORTED 表示导入库2add_library(avcodec-57_lib SHARED IMPORTED)3# 使用 IMPORTED_LOCATION 属性指定库的路径4set_target_properties(avcodec-57_lib PROPERTIES IMPORTED_LOCATION5 ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/main/jniLibs/armeabi/libavcodec-57.so )/<code>链接到其他的库
如果编译了多个库，并且想库与库之间进行链接，那么就要通过 target_link_libraries 。
<code>1target_link_libraries( native-lib2 glm3 turbojpeg4 log )/<code>
在 Android 底层也提供了一些 so 库供上层链接使用，也要通过上面的方式来链接，比如最常见的就是 log 库打印日志。
如果要链接自己编译的多个库文件，首先要保证每个库的代码都对应一个 CMakeLists.txt 文件，这个 CMakeLists.txt 文件指定当前要编译的库的信息。
然后在当前库的 CMakeLists.txt 文件中通过 ADD_SUBDIRECTORY 将其他库的目录添加进来，这样才能够链接到。
<code>1ADD_SUBDIRECTORY(src/main/cpp/turbojpeg)2ADD_SUBDIRECTORY(src/main/cpp/glm)/<code>
添加头文件
在使用的时候有一个容易忽略的步骤就是添加头文件，通过 include_directories 指令把头文件目录包含进来。
这样就可以直接使用 #include "header.h" 的方式包含头文件，而不用 #include "path/path/header.h" 这样添加路径的方式来包含。
小结
以上，就是关于 CMake 的部分总结内容。
閱讀更多 技術開發進階 的文章
