# 5.7 探究编译器标志命令
**NOTE**:*此示例代码可以在 https://github.com/dev-cafe/cmake-cookbook/tree/v1.0/chapter-5/recipe-07 中找到,其中包含一个C++例子。该示例在CMake 3.5版(或更高版本)中是有效的,并且已经在GNU/Linux、macOS和Windows上进行过测试。*
设置编译器标志,对是否能正确编译至关重要。不同的编译器供应商,为类似的特性实现有不同的标志。即使是来自同一供应商的不同编译器版本,在可用标志上也可能存在细微的差异。有时,会引入一些便于调试或优化目的的新标志。本示例中,我们将展示如何检查所选编译器是否可用某些标志。
## 准备工作
Sanitizers(请参考https://github.com/google/Sanitizers )已经成为静态和动态代码分析的非常有用的工具。通过使用适当的标志重新编译代码并链接到必要的库,可以检查内存错误(地址清理器)、未初始化的读取(内存清理器)、线程安全(线程清理器)和未定义的行为(未定义的行为清理器)相关的问题。与同类型分析工具相比,Sanitizers带来的性能损失通常要小得多,而且往往提供关于检测到的问题的更详细的信息。缺点是,代码(可能还有工具链的一部分)需要使用附加的标志重新编译。
本示例中,我们将设置一个项目,使用不同的Sanitizers来编译代码,并展示如何检查,编译器标志是否正确使用。
## 具体实施
Clang编译器已经提供了Sanitizers,GCC也将其引入工具集中。它们是为C和C++程序而设计的。最新版本的Fortran也能使用这些编译标志,并生成正确的仪表化库和可执行程序。不过,本文将重点介绍C++示例。
1. 声明一个C++11项目:
```cmake
cmake_minimum_required(VERSION 3.5 FATAL_ERROR)
project(recipe-07 LANGUAGES CXX)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
set(CMAKE_CXX_EXTENSIONS OFF)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)
```
2. 声明列表`CXX_BASIC_FLAGS`,其中包含构建项目时始终使用的编译器标志`-g3`和`-O1`:
```cmake
list(APPEND CXX_BASIC_FLAGS "-g3" "-O1")
```
3. 这里需要包括CMake模块` CheckCXXCompilerFlag.cmake `。C的模块为` CheckCCompilerFlag.cmake `,Fotran的模块为`CheckFortranCompilerFlag.cmake`(Fotran的模块是在CMake 3.3添加):
```cmake
include(CheckCXXCompilerFlag)
```
4. 我们声明一个`ASAN_FLAGS`变量,它包含Sanitizer所需的标志,并设置`CMAKE_REQUIRED_FLAGS`变量,`check_cxx_compiler_flag`函数在内部使用该变量:
```cmake
set(ASAN_FLAGS "-fsanitize=address -fno-omit-frame-pointer")
set(CMAKE_REQUIRED_FLAGS ${ASAN_FLAGS})
```
5. 我们调用`check_cxx_compiler_flag`来确保编译器理解`ASAN_FLAGS`变量中的标志。调用函数后,我们取消设置`CMAKE_REQUIRED_FLAGS`:
```cmake
check_cxx_compiler_flag(${ASAN_FLAGS} asan_works)
unset(CMAKE_REQUIRED_FLAGS)
```
6. 如果编译器理解这些选项,我们将变量转换为一个列表,用分号替换空格:
```cmake
if(asan_works)
string(REPLACE " " ";" _asan_flags ${ASAN_FLAGS})
```
7. 我们添加了一个可执行的目标,为代码定位Sanitizer:
```cmake
add_executable(asan-example asan-example.cpp)
```
8. 我们为可执行文件设置编译器标志,以包含基本的和Sanitizer标志:
```cmake
target_compile_options(asan-example
PUBLIC
${CXX_BASIC_FLAGS}
${_asan_flags}
)
```
9. 最后,我们还将Sanitizer标志添加到链接器使用的标志集中。这将关闭`if(asan_works)`块:
```cmake
target_link_libraries(asan-example PUBLIC ${_asan_flags})
endif()
```
完整的示例源代码还展示了如何编译和链接线程、内存和未定义的行为清理器的示例可执行程序。这里不详细讨论这些,因为我们使用相同的模式来检查编译器标志。
**NOTE**:*在GitHub上可以找到一个定制的CMake模块,用于在您的系统上寻找对Sanitizer的支持:https://github.com/arsenm/sanitizers-cmake*
## 工作原理
`check_<lang>_compiler_flag`函数只是`check_<lang>_source_compiles`函数的包装器。这些包装器为特定代码提供了一种快捷方式。在用例中,检查特定代码片段是否编译并不重要,重要的是编译器是否理解一组标志。
Sanitizer的编译器标志也需要传递给链接器。可以使用`check_<lang>_compiler_flag`函数来实现,我们需要在调用之前设置`CMAKE_REQUIRED_FLAGS`变量。否则,作为第一个参数传递的标志将只对编译器使用。
当前配置中需要注意的是,使用字符串变量和列表来设置编译器标志。使用`target_compile_options`和`target_link_libraries`函数的字符串变量,将导致编译器和/或链接器报错。CMake将传递引用的这些选项,从而导致解析错误。这说明有必要用列表和随后的字符串操作来表示这些选项,并用分号替换字符串变量中的空格。实际上,CMake中的列表是分号分隔的字符串。
## 更多信息
我们将在第7章,编写一个函数来测试和设置编译器标志,到时候再来回顾,并概括测试和设置编译器标志的模式。
- Introduction
- 前言
- 第0章 配置环境
- 0.1 获取代码
- 0.2 Docker镜像
- 0.3 安装必要的软件
- 0.4 测试环境
- 0.5 上报问题并提出改进建议
- 第1章 从可执行文件到库
- 1.1 将单个源文件编译为可执行文件
- 1.2 切换生成器
- 1.3 构建和链接静态库和动态库
- 1.4 用条件句控制编译
- 1.5 向用户显示选项
- 1.6 指定编译器
- 1.7 切换构建类型
- 1.8 设置编译器选项
- 1.9 为语言设定标准
- 1.10 使用控制流
- 第2章 检测环境
- 2.1 检测操作系统
- 2.2 处理与平台相关的源代码
- 2.3 处理与编译器相关的源代码
- 2.4 检测处理器体系结构
- 2.5 检测处理器指令集
- 2.6 为Eigen库使能向量化
- 第3章 检测外部库和程序
- 3.1 检测Python解释器
- 3.2 检测Python库
- 3.3 检测Python模块和包
- 3.4 检测BLAS和LAPACK数学库
- 3.5 检测OpenMP的并行环境
- 3.6 检测MPI的并行环境
- 3.7 检测Eigen库
- 3.8 检测Boost库
- 3.9 检测外部库:Ⅰ. 使用pkg-config
- 3.10 检测外部库:Ⅱ. 自定义find模块
- 第4章 创建和运行测试
- 4.1 创建一个简单的单元测试
- 4.2 使用Catch2库进行单元测试
- 4.3 使用Google Test库进行单元测试
- 4.4 使用Boost Test进行单元测试
- 4.5 使用动态分析来检测内存缺陷
- 4.6 预期测试失败
- 4.7 使用超时测试运行时间过长的测试
- 4.8 并行测试
- 4.9 运行测试子集
- 4.10 使用测试固件
- 第5章 配置时和构建时的操作
- 5.1 使用平台无关的文件操作
- 5.2 配置时运行自定义命令
- 5.3 构建时运行自定义命令:Ⅰ. 使用add_custom_command
- 5.4 构建时运行自定义命令:Ⅱ. 使用add_custom_target
- 5.5 构建时为特定目标运行自定义命令
- 5.6 探究编译和链接命令
- 5.7 探究编译器标志命令
- 5.8 探究可执行命令
- 5.9 使用生成器表达式微调配置和编译
- 第6章 生成源码
- 6.1 配置时生成源码
- 6.2 使用Python在配置时生成源码
- 6.3 构建时使用Python生成源码
- 6.4 记录项目版本信息以便报告
- 6.5 从文件中记录项目版本
- 6.6 配置时记录Git Hash值
- 6.7 构建时记录Git Hash值
- 第7章 构建项目
- 7.1 使用函数和宏重用代码
- 7.2 将CMake源代码分成模块
- 7.3 编写函数来测试和设置编译器标志
- 7.4 用指定参数定义函数或宏
- 7.5 重新定义函数和宏
- 7.6 使用废弃函数、宏和变量
- 7.7 add_subdirectory的限定范围
- 7.8 使用target_sources避免全局变量
- 7.9 组织Fortran项目
- 第8章 超级构建模式
- 8.1 使用超级构建模式
- 8.2 使用超级构建管理依赖项:Ⅰ.Boost库
- 8.3 使用超级构建管理依赖项:Ⅱ.FFTW库
- 8.4 使用超级构建管理依赖项:Ⅲ.Google Test框架
- 8.5 使用超级构建支持项目
- 第9章 语言混合项目
- 9.1 使用C/C++库构建Fortran项目
- 9.2 使用Fortran库构建C/C++项目
- 9.3 使用Cython构建C++和Python项目
- 9.4 使用Boost.Python构建C++和Python项目
- 9.5 使用pybind11构建C++和Python项目
- 9.6 使用Python CFFI混合C,C++,Fortran和Python
- 第10章 编写安装程序
- 10.1 安装项目
- 10.2 生成输出头文件
- 10.3 输出目标
- 10.4 安装超级构建
- 第11章 打包项目
- 11.1 生成源代码和二进制包
- 11.2 通过PyPI发布使用CMake/pybind11构建的C++/Python项目
- 11.3 通过PyPI发布使用CMake/CFFI构建C/Fortran/Python项目
- 11.4 以Conda包的形式发布一个简单的项目
- 11.5 将Conda包作为依赖项发布给项目
- 第12章 构建文档
- 12.1 使用Doxygen构建文档
- 12.2 使用Sphinx构建文档
- 12.3 结合Doxygen和Sphinx
- 第13章 选择生成器和交叉编译
- 13.1 使用CMake构建Visual Studio 2017项目
- 13.2 交叉编译hello world示例
- 13.3 使用OpenMP并行化交叉编译Windows二进制文件
- 第14章 测试面板
- 14.1 将测试部署到CDash
- 14.2 CDash显示测试覆盖率
- 14.3 使用AddressSanifier向CDash报告内存缺陷
- 14.4 使用ThreadSaniiser向CDash报告数据争用
- 第15章 使用CMake构建已有项目
- 15.1 如何开始迁移项目
- 15.2 生成文件并编写平台检查
- 15.3 检测所需的链接和依赖关系
- 15.4 复制编译标志
- 15.5 移植测试
- 15.6 移植安装目标
- 15.7 进一步迁移的措施
- 15.8 项目转换为CMake的常见问题
- 第16章 可能感兴趣的书
- 16.1 留下评论——让其他读者知道你的想法