CMake 命令之 target_include_directories

古月有三木
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command

target_include_directories(<target> [SYSTEM] [AFTER|BEFORE]
  <INTERFACE|PUBLIC|PRIVATE> [items1...]
  [<INTERFACE|PUBLIC|PRIVATE> [items2...] ...])

该命令用于为特定目标 target 添加头文件目录。

参数说明：

  1. <target>: 构建目标，使用 add_executable() 或 add_library 声明，不可为 ALIAS 目标；
  2. [SYSTEM]: 指定是否平台相关，若该属性与 PUBLIC 或 INTERFACE 一同设置，CMake 将使用指定的目录初始化目标的 INTERFACE_SYSTEM_INCLUDE_DIRECTORIES 属性；
    1. INTERFACE_SYSTEM_INCLUDE_DIRECTORIES: 该属性为含有平台相关头文件的目录，常用于抑制编译器警告；
  3. [AFTER|BEFORE]: 指定相应目录添加的顺序，在后添加/在前添加。
  4. [INTERFACE|PUBLIC|PRIVATE]: 指定头文件的可见性，若设置 PRIVATE 或 PUBLIC，CMake 将使用指定的目录初始化目标的 INCLUDE_DIRECTORIES 属性，若设置为 PUBLIC 或 INTERFACE，CMake 将使用指定的目录初始化目标的 INTERFACE_INCLUDE_DIRECTORIES 属性；
    1. INCLUDE_DIRECTORIES: 该属性为目标的头文件目录；
    2. INTERFACE_INCLUDE_DIRECTORIES: 该属性为目标的开放头文件目录；
  5. [items]: 指定要添加的头文件目录，可以使用相对路径或绝对路径，相对路径为相对于当前路径 CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR，也可以使用 CMake 提供的 generator expression。

头文件的使用在构建和安装时往往是不同的，CMake 提供 BUILD_INTERFACE 和 INSTALL_INTERFACE 用于分别指定构建时和安装时的路径。

  1. BUILD_INTERFACE: 一方面，可以用来指定构建时引用头文件的 base 路径，应使用绝对路径，如 $<BUILD_INTERFACE:${PROJECT_SOURCE_DIR}> 指定项目根目录为 base 路径，另一方面，CMake 执行 export 时，将使用到该属性；
  2. INSTALL_INTERFACE: 指定安装路径，应使用相对路径，CMake 使用安装路径与该路径拼接得到实际安装路径。

举例

假设有以下项目结构：

├─lib
│  │  CMakeLists.txt
│  │
│  └─pub
│      │  CMakeLists.txt
│      │
│      └─linux
│              CMakeLists.txt
│              lib.h
│
├─runtime
│      CMakeLists.txt
│      Main.cpp
│
└─test
    │  CMakeLists.txt
    │  Test.cpp
    │
    └─pub
            CMakeLists.txt
            Test.h

其中依赖关系为：

  1. Main.cpp 引用 Test.h；
  2. Test.h 引用 lib.h；
  3. lib.h 是一个头文件库。

Case 1

希望在 Main.cpp 中使用 #include "test/pub/Test.h" ，在 Test.h 中使用 #include "lib/pub/linux/lib.h" 引用头文件，则需要对目标 runtime 和 test：

target_include_directories(runtime PUBLIC
    ${PROJECT_SOURCE_DIR}
    )

# 或者

target_include_directories(test PUBLIC
    $<BUILD_INTERFACE:${PROJECT_SOURCE_DIR}>
    )

注意，经测试，只要不使用 export 命令，使用 $<BUILD_INTERFACE> 或不使用都是没有关系的，但据我观察，项目里几乎都会加上 $<BUILD_INTERFACE>。

Case 2

希望在 Main.cpp 中直接使用 #include "Test.h"，在 Test.h 中使用 #include "linux/lib.h"，则：

target_include_directories(runtime PUBLIC
    $<BUILD_INTERFACE:${PROJECT_SOURCE_DIR}>/test/pub
    $<BUILD_INTERFACE:${PROJECT_SOURCE_DIR}>/lib/pub
    )

# 或者

target_include_directories(test PUBLIC
    $<BUILD_INTERFACE:${PROJECT_SOURCE_DIR}>/lib/pub
    )

注意，这里对 runtime 需要添加两条目录，因为 C++ 中对于 #include 命令是直接把其内容复制过来的，若不添加，编译器在解析文件 Main.cpp 时，因为目标 runtime 仅包含了 test/pub 目录，所以是没办法解析 linux/lib.h 的，因此还要添加一行。

所以，个人感觉在实际项目中选用 Case 1 中的做法会好一些。

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