WriteCompilerDetectionHeader

3.20 版之后不推荐使用: 仅当策略 CMP0120 未设为 NEW 时,此模块才可用。不要在新代码中使用它。

自 3.1 版本添加。

此模块提供函数 write_compiler_detection_header()

此函数可用于生成合适的文件供预处理器包容,其中包含将在源代码中使用的宏

write_compiler_detection_header(
          FILE <file>
          PREFIX <prefix>
          [OUTPUT_FILES_VAR <output_files_var> OUTPUT_DIR <output_dir>]
          COMPILERS <compiler> [...]
          FEATURES <feature> [...]
          [BARE_FEATURES <feature> [...]]
          [VERSION <version>]
          [PROLOG <prolog>]
          [EPILOG <epilog>]
          [ALLOW_UNKNOWN_COMPILERS]
          [ALLOW_UNKNOWN_COMPILER_VERSIONS]
)

这将生成文件 <file>,其中所有宏都带有前缀 <prefix>

默认情况下,所有内容都直接写入 <file>。可以指定 OUTPUT_FILES_VAR,从而将编译器特定的内容写入单独的文件。然后,可以在 <output_files_var> 中获得单独的文件,并且使用者可使用这些文件进行安装。 OUTPUT_DIR 指定从主 <file> 到编译器特定文件的相对路径。例如

write_compiler_detection_header(
  FILE climbingstats_compiler_detection.h
  PREFIX ClimbingStats
  OUTPUT_FILES_VAR support_files
  OUTPUT_DIR compilers
  COMPILERS GNU Clang MSVC Intel
  FEATURES cxx_variadic_templates
)
install(FILES
  ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/climbingstats_compiler_detection.h
  DESTINATION include
)
install(FILES
  ${support_files}
  DESTINATION include/compilers
)

可以指定 VERSION 以指定要生成的 API 版本。未来版本的 CMake 可能会引入替代 API。任何大于或等于引入给定 API 的 CMake 版本且小于引入其后续 API 的 CMake 版本的 <version> 值都将选择给定的 API。如果未指定明确版本,则使用 CMAKE_MINIMUM_REQUIRED_VERSION 变量的值。(截至 CMake 3.31.0 版本,仅有一个 API 版本。)

可以将 PROLOG指定为文本内容以在标题开头处编写。可以将 EPILOG指定为文本内容以在标题末尾处编写。

至少必须列出 <compiler><feature>。CMake 已知的但未指定的编译器会被检测到,并为这些编译器生成预处理器 #error。与 CMake 已知的每个编译器匹配的预处理器宏 <PREFIX>_COMPILER_IS_<compiler> 会生成,其中包含的值为 01

可能的编译器标识符用 CMAKE_<LANG>_COMPILER_ID 变量记录在案。此版本 CMake 中可用功能在 CMAKE_C_KNOWN_FEATURESCMAKE_CXX_KNOWN_FEATURES 全局属性中列出。有关编译功能信息,请参见 cmake-compile-features(7) 手册。

在版本 3.2 中添加: 已添加 MSVCAppleClang 编译器支持。

在版本 3.6 中添加: 已添加 Intel 编译器支持。

在版本 3.8 中更改: 如果需要,将忽略 {c,cxx}_std_* 元特征。

在版本 3.8 中添加: ALLOW_UNKNOWN_COMPILERSALLOW_UNKNOWN_COMPILER_VERSIONS 导致该模块生成条件,将未知编译器简单地视为缺少所有功能。如果没有这些选项,则默认行为是为未知编译器和版本生成 #error

在版本 3.12 中添加: BARE_FEATURES 将使用较新版本语言标准中使用的名称定义兼容性宏,以便代码可以无条件使用新功能名称。

功能测试宏

对于每个编译器,将生成匹配 <PREFIX>_COMPILER_IS_<compiler> 的预处理器宏,其中内容为 01,具体取决于正在使用的编译器。如果已定义,将会生成匹配 <PREFIX>_COMPILER_VERSION_MAJOR <PREFIX>_COMPILER_VERSION_MINOR<PREFIX>_COMPILER_VERSION_PATCH 的编译器版本组件的预处理器宏,其中包含相应编译器版本组件的十进制值。

将根据编译器版本生成预处理器测试以表示启用每个功能。匹配 <PREFIX>_COMPILER_<FEATURE> 的预处理器宏(其中 <FEATURE> 是大写的 <feature> 名称)用于包含值 01,具体取决于正在使用的编译器是否支持此功能

write_compiler_detection_header(
  FILE climbingstats_compiler_detection.h
  PREFIX ClimbingStats
  COMPILERS GNU Clang AppleClang MSVC Intel
  FEATURES cxx_variadic_templates
)
#if ClimbingStats_COMPILER_CXX_VARIADIC_TEMPLATES
template<typename... T>
void someInterface(T t...) { /* ... */ }
#else
// Compatibility versions
template<typename T1>
void someInterface(T1 t1) { /* ... */ }
template<typename T1, typename T2>
void someInterface(T1 t1, T2 t2) { /* ... */ }
template<typename T1, typename T2, typename T3>
void someInterface(T1 t1, T2 t2, T3 t3) { /* ... */ }
#endif

符号宏

某些其他符号定义是为特定功能而创建的,用作可以有条件的定义为空的符号

class MyClass ClimbingStats_FINAL
{
    ClimbingStats_CONSTEXPR int someInterface() { return 42; }
};

如果编译器(及其标志)支持 cxx_final 功能,ClimbingStats_FINAL 宏将扩展到 final;如果支持 cxx_constexprClimbingStats_CONSTEXPR 宏将扩展到 constexpr

如果 BARE_FEATURES cxx_final 作为参数提供,那么 final 关键字也将针对旧编译器定义。

如果代码 BARE_FEATURES 提供以下功能,则此类功能会生成相应的符号定义

功能

定义

符号

裸机

c_restrict

<PREFIX>_RESTRICT

restrict

cxx_constexpr

<PREFIX>_CONSTEXPR

constexpr

cxx_deleted_functions

<PREFIX>_DELETED_FUNCTION

= delete

cxx_extern_templates

<PREFIX>_EXTERN_TEMPLATE

extern

cxx_final

<PREFIX>_FINAL

final

cxx_noexcept

<PREFIX>_NOEXCEPT

noexcept

cxx_noexcept

<PREFIX>_NOEXCEPT_EXPR(X)

noexcept(X)

cxx_override

<PREFIX>_OVERRIDE

override

兼容性实现宏

如果编译器不支持某个功能,那么适合将该功能包装到具有向后兼容性实现的宏中。

当编译器不提供 cxx_static_assert 功能时,可以通过函数式宏 <PREFIX>_STATIC_ASSERT(COND)<PREFIX>_STATIC_ASSERT_MSG(COND, MSG) 提供一个兼容性实现。在编译器功能可用时,宏会扩展到 static_assert,否则扩展到兼容性实现。在第一种形式中,条件在 static_assert 的消息字段中字符串化。在第二种形式中,消息 MSG 会传递到 static_assert 的消息字段,或者在使用向后兼容性实现时会忽略该消息。

cxx_attribute_deprecated 功能提供了一个宏定义 <PREFIX>_DEPRECATED,它要么扩展到标准 [[deprecated]] 属性,要么扩展到特定于编译器的修饰符,如 GNU 编译器使用的 __attribute__((__deprecated__))

cxx_alignas 功能提供了一个宏定义 <PREFIX>_ALIGNAS,它要么扩展到标准 alignas 修饰符,要么扩展到特定于编译器的修饰符,如 GNU 编译器使用的 __attribute__ ((__aligned__))

cxx_alignof 特性提供一个宏定义 <PREFIX>_ALIGNOF,它展开为标准的 alignof 装饰器或特定编译器的装饰器,例如 GNU 编译器使用的 __alignof__

功能

定义

符号

裸机

cxx_alignas

<PREFIX>_ALIGNAS

alignas

cxx_alignof

<PREFIX>_ALIGNOF

alignof

cxx_nullptr

<PREFIX>_NULLPTR

nullptr

cxx_static_assert

<PREFIX>_STATIC_ASSERT

static_assert

cxx_static_assert

<PREFIX>_STATIC_ASSERT_MSG

static_assert

cxx_attribute_deprecated

<PREFIX>_DEPRECATED

[[deprecated]]

cxx_attribute_deprecated

<PREFIX>_DEPRECATED_MSG

[[deprecated]]

cxx_thread_local

<PREFIX>_THREAD_LOCAL

thread_local

这种弃用宏产生的一个用例是整个库的弃用。在这种情况下,库中的所有公共 API 都可以用 <PREFIX>_DEPRECATED 宏装饰。这会导致在构建库本身时产生非常嘈杂的构建输出,因此在构建弃用库时可以将宏定义为空。

add_library(compat_support ${srcs})
target_compile_definitions(compat_support
  PRIVATE
    CompatSupport_DEPRECATED=
)

示例用法

注意

本节从 cmake-compile-features(7) 手册中迁移过来,因为它依赖于 WriteCompilerDetectionHeader 模块,该模块已被策略 CMP0120 删除。

如果可用,则编译特性可能是首选的,而无需创建硬性要求。例如,库可能会根据 cxx_variadic_templates 特性是否可用提供备用实现。

#if Foo_COMPILER_CXX_VARIADIC_TEMPLATES
template<int I, int... Is>
struct Interface;

template<int I>
struct Interface<I>
{
  static int accumulate()
  {
    return I;
  }
};

template<int I, int... Is>
struct Interface
{
  static int accumulate()
  {
    return I + Interface<Is...>::accumulate();
  }
};
#else
template<int I1, int I2 = 0, int I3 = 0, int I4 = 0>
struct Interface
{
  static int accumulate() { return I1 + I2 + I3 + I4; }
};
#endif

此类接口取决于对编译器特性使用正确的预处理器定义。CMake 可以使用 WriteCompilerDetectionHeader 模块生成包含此类定义的头文件。该模块包含 write_compiler_detection_header 函数,它接受参数以控制生成的头文件的内容。

write_compiler_detection_header(
  FILE "${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/foo_compiler_detection.h"
  PREFIX Foo
  COMPILERS GNU
  FEATURES
    cxx_variadic_templates
)

此类头文件可以在项目的源代码中内部使用,也可以安装和在库代码的界面中使用。

对于 FEATURES 中列出的每个特性,都在头文件中创建一个预处理器定义,并将其定义为 10

此外,一些特性需要额外的定义,例如 cxx_finalcxx_override 特性。final 关键字不会在 #ifdef 代码中使用,而是由一个符号抽象出来,该符号被定义为 final,编译器特定的等价项或空。这样,C++ 代码可以编写为无条件地使用符号,并且编译器支持决定展开为哪个关键字。

struct Interface {
  virtual void Execute() = 0;
};

struct Concrete Foo_FINAL {
  void Execute() Foo_OVERRIDE;
};

此时,Foo_FINAL 将在编译器支持关键字的情况下扩展到 final,否则为空。

在此用例中,如果编译器提供,项目代码可能希望启用特定的语言标准。CXX_STANDARD 目标属性可设置为特定目标的所需语言标准,且 CMAKE_CXX_STANDARD 变量可以被设置为影响所有后续目标

write_compiler_detection_header(
  FILE "${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/foo_compiler_detection.h"
  PREFIX Foo
  COMPILERS GNU
  FEATURES
    cxx_final cxx_override
)

# Includes foo_compiler_detection.h and uses the Foo_FINAL symbol
# which will expand to 'final' if the compiler supports the requested
# CXX_STANDARD.
add_library(foo foo.cpp)
set_property(TARGET foo PROPERTY CXX_STANDARD 11)

# Includes foo_compiler_detection.h and uses the Foo_FINAL symbol
# which will expand to 'final' if the compiler supports the feature,
# even though CXX_STANDARD is not set explicitly.  The requirement of
# cxx_constexpr causes CMake to set CXX_STANDARD internally, which
# affects the compile flags.
add_library(foo_impl foo_impl.cpp)
target_compile_features(foo_impl PRIVATE cxx_constexpr)

此外,write_compiler_detection_header 函数还将创建兼容代码以用于具有标准同义词的其他特性。例如,cxx_static_assert 特性将使用模板模拟并通过 <PREFIX>_STATIC_ASSERT<PREFIX>_STATIC_ASSERT_MSG 函数宏抽象出来。