CMakeとVisual Studio Code：C++開発のための強力なコンビ

CMakeは、プラットフォームやコンパイラに依存しない方法でビルドプロセスを管理する広く使用されているビルドシステムです。特にC++プロジェクトにおいて、多くの魅力的な特徴と利点のために人気があります。

1. クロスプラットフォームビルド

   • CMakeを使用すると、開発者は異なるプラットフォーム（Windows、macOS、Linux）で機能する一連のビルド指示を記述できます。これにより、各プラットフォーム用に別々のビルドスクリプトを維持する必要がなくなります。CMakeは、UnixのMakefilesやWindows MSVCのプロジェクト／ワークスペースなど、各プラットフォームのネイティブビルドファイルを生成します。

2. ソース外ビルド

   • CMakeはソース外ビルドをサポートしており、ビルドファイルをソースファイルとは別に保持できます。これにより、ソースディレクトリをビルド成果物からクリーンに保つことができ、管理とクリーンアップが容易になります。

3. モジュラーかつスケーラブル

   • CMakeは複雑なプロジェクト階層をサポートしており、大規模なプロジェクトを論理的なユニット（ライブラリや実行可能ファイル）に分割し、それぞれを独立して構築してリンクすることができます。これにより、コンポーネント間およびコンポーネント内の依存関係を効率的に管理できます。

4. 自動的なパッケージ検出

   • CMakeは、プロジェクトに必要なソフトウェアパッケージを自動的に検出して設定することができます。システムに事前にインストールされているライブラリをチェックするfind_package()コマンドを使用して行われ、手動での入力なしにパスやリンク設定を処理します。

5. 設定可能なビルドタイプ

   • CMakeでは、デバッグやリリースなど、異なるビルドタイプを簡単に設定できます。コンパイラフラグを指定することを許可し、デバッグ機能やパフォーマンスの最適化を促進します。

6. カスタマイズと拡張性

   • 開発者はCMakeのスクリプト言語を使用してCMakeの機能を拡張し、カスタムビルドルールを追加したり、コードを生成したりすることができます。また、コンパイラの機能やシステム固有の設定を検出するなど、システムの内部調査機能を提供します。

7. コミュニティとエコシステム

   • CMakeは大規模なコミュニティに支えられ、多くのIDEやツールと統合されています。これにより、多くのオープンソースプロジェクトで好まれる選択肢となり、エコシステムをさらに豊かにしています。

8. テストサポート

   • CMakeはCTestというテストツールと統合されており、CMake設定されたビルド環境内でテストスイートを管理するのに役立ちます。これにより、回帰テストを容易に実行できます。

9. 継続的インテグレーションに優れる

   • CMakeはCI/CDシステムと良く連携し、CMakeの設定を使用してクリーンな環境でプロジェクトをビルドすることができます。これにより、C++アプリケーションのビルド、テスト、デプロイを自動化するのに役立ちます。

10. 業界およびオープンソースでの人気

    • 堅牢性と柔軟性のために、CMakeは大規模な商用プロジェクトおよびオープンソースプロジェクトで使用されており、開発者にとって貴重なスキルとなっています。

CMakeは、プラットフォームやコンパイラの違いに対応しながら、複雑なプロジェクト構造をサポートし、設定作業を自動化することで、C++プロジェクトのビルドプロセスを単純化します。

Visual Studio Code (VS Code) を使用した CMake の設定方法

C++ 開発において、VS Code の軽量でカスタマイズ可能なエディターと CMake の強力なクロスプラットフォームビルド機能を組み合わせることは非常に人気があります。以下は、C++ プロジェクトにおいて VS Code で CMake を設定して使用する方法です。

ステップ1: 必要な拡張機能のインストール

まず、VS Code に必要な拡張機能がインストールします。

• CMake Tools: この拡張機能は、VS Code での CMake の完全な統合を提供し、設定、ビルド、デバッグをサポートします。

• C++: Microsoft C++ (ms-vscode.cpptools) 拡張機能もインストールします。これにより、IntelliSense、デバッグ、コードナビゲーション機能が得られます。

ステップ2: プロジェクトのセットアップ

プロジェクトのルートディレクトリに CMakeLists.txt ファイルがあることを確認してください。CMakeLists.txt ファイルには、CMake がビルドファイルを設定して生成するために必要な指示が含まれています。

※CMakeLists.txtのフォーマットについて興味のある方は以下の記事を参考にしてみてください。

ステップ3: CMake の設定

CMake Tools 拡張機能がインストールされたら、VS Code でプロジェクトフォルダを開きます：

• プロジェクトの設定: コマンドパレット（Ctrl+Shift+P）を開き、「CMake」と入力して「CMake: Configure」を選択します。このステップでは、CMakeLists.txt に基づいて CMake がビルドファイルを生成します。

• ビルド前に「CMake: Select a Kit」を使用して特定のキット（コンパイラ）を選択することもできます。これにより、ビルドに使用するコンパイラ（GCC や Clang など）やツールチェーンを選択できます。

ステップ4: プロジェクトのビルド

プロジェクトが設定されたら：

• ビルド: コマンドパレットを使用して「CMake: Build」を選択し、プロジェクトをコンパイルします。

ステップ5: デバッグ

C++ コードをデバッグするには：

• ブレークポイントの設定: ソースコードの行番号の左側の余白をクリックして実行を一時停止したい場所にブレークポイントを設定します。

• デバッグの開始: デバッグビュー（Shift+Ctrl+D）に移動し、まだ設定されていない場合は適切な設定（「CMake Launch Target」など）を選択し、緑の再生ボタンまたは F5 を押してデバッグを開始します。

ステップ6: 編集と再ビルド

必要に応じてソースファイルを編集します。コマンドパレットやビルドボタンを通じてプロジェクトを再ビルドできます。CMake Tools はソース外ビルドを自動的に処理し、ソースツリーをクリーンに保ちます。

ステップ7: CMake キャッシュとバリアントの管理

• CMake キャッシュ: コマンドパレットから CMake キャッシュエディタを開いて、VS Code で直接 CMake キャッシュ設定を編集できます。

• ビルドバリアント: 「CMake: Select Variant」をコマンドパレットから選択して、異なるビルドタイプ（デバッグやリリースなど）を設定できます。

                                                 エンジニアファーストの会社 株式会社CRE-CO
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参考

Get started with CMake Tools on Linux

Visual Studio Code で CMake でパッケージをインストールして使用する