CMake

```

CMake : دليل شامل للمبتدئين

CMake (يُنطق "سي مايك") هو نظام بناء مفتوح المصدر، متعدد المنصات، يستخدم لإدارة عملية بناء البرامج. إنه ليس مترجمًا أو نظام تشغيل، بل هو أداة توليد نظام بناء. بمعنى آخر، CMake يولد ملفات بناء أصلية خاصة ببيئة التطوير الخاصة بك (مثل ملفات Makefiles لـ Unix، أو ملفات مشاريع Visual Studio لـ Windows). هذا يجعله أداة قوية ومرنة للغاية، خاصةً للمشاريع الكبيرة والمعقدة.

ما هي مشكلة بناء البرامج؟

قبل أن نتعمق في CMake، من المهم فهم التحديات التي يهدف إلى حلها. بناء برنامج ليس مجرد تجميع الكود المصدر. يتضمن عدة خطوات، مثل:

تحديد تبعيات المشروع (libraries)
تجميع الكود المصدر إلى كود آلة
ربط الكود المجمع مع المكتبات المطلوبة
إنشاء ملفات قابلة للتنفيذ (executables) أو مكتبات (libraries)

تختلف هذه الخطوات باختلاف:

نظام التشغيل (Windows, macOS, Linux)
المترجم (compiler) المستخدم (GCC, Clang, MSVC)
أدوات البناء (build tools) المتاحة (Make, Ninja)
هيكل المشروع وتعقيده

إدارة هذه الاختلافات يدويًا يمكن أن تكون مهمة شاقة ومملة، خاصةً للمشاريع الكبيرة. هنا يأتي دور CMake.

لماذا نستخدم CMake؟

CMake يقدم العديد من المزايا:

الاستقلالية عن المنصة: يمكنك كتابة ملف CMake واحد يعمل على أنظمة تشغيل مختلفة. CMake سيتولى توليد ملفات البناء المناسبة لكل نظام.
المرونة: CMake يدعم مجموعة واسعة من المترجمات وأدوات البناء.
قابلية التوسع: يمكنك إضافة وظائف مخصصة إلى CMake باستخدام وحدات (modules) أو سكربتات.
إدارة التبعيات: CMake يمكنه المساعدة في العثور على المكتبات المطلوبة وتضمينها في عملية البناء.
سهولة الاستخدام (نسبيًا): على الرغم من أن تعلم CMake قد يستغرق بعض الوقت، إلا أنه يوفر طريقة منظمة وفعالة لإدارة عملية البناء.

المفاهيم الأساسية في CMake

لتبدأ في استخدام CMake، يجب أن تفهم بعض المفاهيم الأساسية:

`CMakeLists.txt` : هذا هو الملف الرئيسي الذي يحتوي على تعليمات CMake. يصف هذا الملف هيكل المشروع وكيفية بنائه.
التعليمات (Commands): CMake يستخدم تعليمات لتحديد كيفية بناء المشروع. على سبيل المثال، `add_executable` لتحديد ملف قابل للتنفيذ، و `add_library` لتحديد مكتبة.
المتغيرات (Variables): CMake يستخدم متغيرات لتخزين القيم التي يمكن استخدامها في ملف `CMakeLists.txt`. على سبيل المثال، `CMAKE_CXX_COMPILER` لتحديد المترجم المستخدم لـ C++.
الخصائص (Properties): CMake يستخدم خصائص لتعيين سمات لكائنات المشروع (مثل الملفات القابلة للتنفيذ والمكتبات).
الأهداف (Targets): الأهداف هي الوحدات التي يتم بناؤها بواسطة CMake (مثل الملفات القابلة للتنفيذ والمكتبات).

مثال بسيط: بناء برنامج "Hello, World!"

لنفترض أن لدينا برنامج "Hello, World!" بسيط مكتوب بلغة C++:

```cpp

include <iostream>

int main() {

 std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
 return 0;

} ```

لإنشاء ملف `CMakeLists.txt` لهذا المشروع، نستخدم ما يلي:

```cmake cmake_minimum_required(VERSION 3.10) project(HelloWorld)

add_executable(HelloWorld main.cpp) ```

دعنا نشرح هذا الملف سطرًا بسطر:

`cmake_minimum_required(VERSION 3.10)`: يحدد الحد الأدنى لإصدار CMake المطلوب لتشغيل هذا الملف.
`project(HelloWorld)`: يحدد اسم المشروع.
`add_executable(HelloWorld main.cpp)`: يحدد هدفًا جديدًا من النوع "ملف قابل للتنفيذ" باسم "HelloWorld" ويحدد ملف المصدر `main.cpp` المستخدم لبناء هذا الهدف.

لحساب عملية البناء، اتبع الخطوات التالية:

1. إنشاء مجلد بناء: قم بإنشاء مجلد منفصل لعملية البناء (على سبيل المثال، `build`). هذا يحافظ على نظافة مجلد المصدر. 2. تشغيل CMake: انتقل إلى مجلد البناء وقم بتشغيل الأمر `cmake ..` (لاحظ النقطتين `..` تشيران إلى المجلد الأصل، وهو مجلد المصدر). 3. البناء: قم بتشغيل الأمر `make` (على أنظمة Unix) أو استخدم بيئة التطوير الخاصة بك (مثل Visual Studio على Windows) لبناء المشروع.

سيقوم CMake بتوليد ملفات البناء اللازمة في مجلد البناء، ثم سيقوم الأمر `make` (أو ما يعادله) بتجميع الكود وربطه لإنشاء الملف القابل للتنفيذ `HelloWorld`.

إدارة التبعيات

أحد أقوى ميزات CMake هو قدرته على إدارة التبعيات. هناك عدة طرق للقيام بذلك:

`find_package` : هذا هو الأمر الأكثر شيوعًا للعثور على المكتبات الخارجية. يبحث `find_package` عن المكتبة المحددة ويحدد متغيرات لتحديد مكان ملفات الرأس والمكتبات. على سبيل المثال، للعثور على مكتبة `Boost`:

   ```cmake
   find_package(Boost REQUIRED)

   if(Boost_FOUND)
     include_directories(${Boost_INCLUDE_DIRS})
     target_link_libraries(HelloWorld ${Boost_LIBRARIES})
   endif()
   ```

`FetchContent` : هذا الأمر يسمح لك بتنزيل مكتبات خارجية مباشرةً من مستودعات Git أو مواقع الويب الأخرى أثناء عملية البناء.

`add_subdirectory` : يمكنك استخدام هذا الأمر لتضمين مشاريع CMake أخرى كجزء من مشروعك.

تخصيص عملية البناء

CMake يوفر العديد من الطرق لتخصيص عملية البناء:

خيارات البناء (Build Options): يمكنك تحديد خيارات بناء مخصصة يمكن للمستخدم تحديدها عند تشغيل CMake. على سبيل المثال، يمكنك تحديد ما إذا كان يجب تجميع الكود للاختبار أو التصحيح.
أنماط البناء (Build Types): CMake يدعم أنماط بناء مختلفة، مثل `Debug` و `Release` و `RelWithDebInfo`. يحدد نمط البناء مستوى التحسين والتصحيح المستخدم في عملية البناء.
المولدات (Generators): CMake يدعم مجموعة متنوعة من المولدات التي تولد ملفات بناء مختلفة لأنظمة تشغيل وأدوات بناء مختلفة. على سبيل المثال، يمكنك استخدام مولد `Unix Makefiles` لـ Unix أو مولد `Visual Studio` لـ Windows.

استخدام وحدات CMake (Modules)

وحدات CMake هي ملفات تحتوي على تعليمات CMake يمكن إعادة استخدامها في مشاريع مختلفة. CMake يأتي مع مجموعة من الوحدات المضمنة، ويمكنك أيضًا إنشاء وحدات مخصصة. الوحدات تساعد في تنظيم الكود وتجنب التكرار.

نصائح وحيل CMake

استخدم متغيرات CMake: استخدم متغيرات CMake لتخزين القيم التي يمكن استخدامها في ملف `CMakeLists.txt`. هذا يجعل الكود أكثر قابلية للقراءة والصيانة.
استخدم الدوال: يمكنك تعريف دوال مخصصة في ملف `CMakeLists.txt` لتجميع الكود المتكرر.
استخدم التعليقات: أضف تعليقات إلى ملف `CMakeLists.txt` لشرح ما يفعله الكود.
اختبر ملف `CMakeLists.txt` الخاص بك: تأكد من اختبار ملف `CMakeLists.txt` الخاص بك على أنظمة تشغيل مختلفة للتأكد من أنه يعمل بشكل صحيح.
استخدم CMake GUI: CMake GUI هو أداة رسومية يمكن استخدامها لتكوين عملية البناء.

CMake والأداء

يمكن أن يؤثر CMake بشكل كبير على أداء عملية البناء. إليك بعض النصائح لتحسين الأداء:

استخدم Ninja: Ninja هو نظام بناء سريع جدًا يمكن استخدامه مع CMake.
استخدم التجميع المتوازي: قم بتشغيل `make` (أو ما يعادله) مع خيار التجميع المتوازي (على سبيل المثال، `make -j4`) لتسريع عملية البناء.
قلل من عدد التبعيات: كلما قل عدد التبعيات، زادت سرعة عملية البناء.
استخدم ذاكرة التخزين المؤقت: CMake يقوم بتخزين نتائج عمليات البناء السابقة مؤقتًا. هذا يمكن أن يسرع عمليات البناء اللاحقة.

CMake والمشاريع الكبيرة

CMake هو أداة قوية بشكل خاص للمشاريع الكبيرة والمعقدة. يمكنه المساعدة في إدارة التبعيات المعقدة وتوليد ملفات بناء متوافقة مع مختلف الأنظمة الأساسية.

بدائل CMake

على الرغم من أن CMake هو نظام البناء الأكثر شيوعًا، إلا أن هناك بدائل أخرى متاحة، مثل:

Autotools: مجموعة من الأدوات المستخدمة لبناء البرامج على أنظمة Unix.
Meson: نظام بناء حديث مصمم ليكون سريعًا وسهل الاستخدام.
SCons: نظام بناء يعتمد على Python.

خاتمة

CMake هو أداة قوية ومرنة لإدارة عملية بناء البرامج. على الرغم من أن تعلمه قد يستغرق بعض الوقت، إلا أنه يوفر العديد من المزايا التي تجعله خيارًا ممتازًا للمشاريع الصغيرة والكبيرة على حد سواء.

روابط ذات صلة

```

ابدأ التداول الآن

سجل في IQ Option (الحد الأدنى للإيداع $10) افتح حساباً في Pocket Option (الحد الأدنى للإيداع $5)

انضم إلى مجتمعنا

اشترك في قناة Telegram الخاصة بنا @strategybin للحصول على: ✓ إشارات تداول يومية ✓ تحليلات استراتيجية حصرية ✓ تنبيهات باتجاهات السوق ✓ مواد تعليمية للمبتدئين