【stm32】cmake脚本（一）
这个写了自动配置cmake环境脚本，可以自己改自己用的交叉编译器。
【stm32】bash自动配置buildenv自动配置编译环境_edgetx 编译-CSDN博客
平台ubuntu22.04，代码查看使用vscode。背景为一套可以按要求为不同stm32编译同样功能的代码。
使用了CMake缓存文件，可以提高后续代码编译速度。文件为CMakeCache.txt。
arm-none-eabi.cmake
# arm-none-eabi toolchain set(CMAKE_SYSTEM_NAME Generic) set(CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR arm) set(CMAKE_CXX_STANDARD 17) set(CMAKE_TRY_COMPILE_TARGET_TYPE STATIC_LIBRARY) if(MINGW OR WIN32) set(EXE_SUFFIX ".exe") set(CMAKE_OBJECT_PATH_MAX 200) endif() if(ARM_TOOLCHAIN_DIR) cmake_path(SET ARM_TOOLCHAIN_DIR NORMALIZE ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}) set(ARM_TOOLCHAIN_DIR "${ARM_TOOLCHAIN_DIR}/") endif() set(CMAKE_AR ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}arm-none-eabi-ar${EXE_SUFFIX}) set(CMAKE_ASM_COMPILER ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}arm-none-eabi-gcc${EXE_SUFFIX}) set(CMAKE_C_COMPILER ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}arm-none-eabi-gcc${EXE_SUFFIX}) set(CMAKE_CXX_COMPILER ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}arm-none-eabi-g++${EXE_SUFFIX}) set(CMAKE_LINKER ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}arm-none-eabi-ld${EXE_SUFFIX}) set(CMAKE_OBJCOPY ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}arm-none-eabi-objcopy${EXE_SUFFIX} CACHE INTERNAL "") set(CMAKE_RANLIB ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}arm-none-eabi-ranlib${EXE_SUFFIX} CACHE INTERNAL "") set(CMAKE_SIZE_UTIL ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}arm-none-eabi-size${EXE_SUFFIX} CACHE INTERNAL "") set(CMAKE_STRIP ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}arm-none-eabi-strip${EXE_SUFFIX} CACHE INTERNAL "") set(CMAKE_GCOV ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}arm-none-eabi-gcov${EXE_SUFFIX} CACHE INTERNAL "") # Generate .elf files set(CMAKE_EXECUTABLE_SUFFIX ".elf") set(CMAKE_EXECUTABLE_SUFFIX_C ".elf") set(CMAKE_EXECUTABLE_SUFFIX_CXX ".elf") # Default C compiler flags set(CMAKE_C_FLAGS_DEBUG_INIT "-g3 -Og -Wall -pedantic -DDEBUG") set(CMAKE_C_FLAGS_DEBUG "${CMAKE_C_FLAGS_DEBUG_INIT}" CACHE STRING "" FORCE) set(CMAKE_C_FLAGS_RELEASE_INIT "-O3 -Wall") set(CMAKE_C_FLAGS_RELEASE "${CMAKE_C_FLAGS_RELEASE_INIT}" CACHE STRING "" FORCE) # Default C++ compiler flags set(CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG_INIT "-g3 -Og -Wall -pedantic -DDEBUG") set(CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG "${CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG_INIT}" CACHE STRING "" FORCE) set(CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE_INIT "-O3 -Wall") set(CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE "${CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE_INIT}" CACHE STRING "" FORCE) # customize linker command set(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS "") set(CMAKE_C_LINK_EXECUTABLE "<CMAKE_C_COMPILER> <FLAGS> <LINK_FLAGS> <OBJECTS> -o <TARGET> <LINK_LIBRARIES>") set(CMAKE_CXX_LINK_EXECUTABLE "<CMAKE_CXX_COMPILER> <FLAGS> <LINK_FLAGS> <OBJECTS> -o <TARGET> <LINK_LIBRARIES>") # 工具链文件中的标准配置 set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM NEVER) # 构建工具来自主机 set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY ONLY) # 库必须来自ARM工具链 set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE ONLY) # 头文件必须来自ARM工具链下面两个可以用默认不添加到代码中。
set(CMAKE_C_STANDARD_REQUIRED ON) set(CMAKE_C_EXTENSIONS ON)行1作用：如果编译器不支持指定的 C11 标准，报错并停止构建。大部分用off
行2作用：允许使用编译器特定的扩展功能。#-std=gnu11。大部分用on
开头设置
# arm-none-eabi toolchain set(CMAKE_SYSTEM_NAME Generic) set(CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR arm) set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)作用：告诉 CMake 这是裸机系统（无操作系统），禁用所有操作系统特定功能。
作用：指定目标处理器架构为 ARM。
作用：设置 C++ 语言标准为 C++17（注意：这里只设置了C++，没有设置C标准）。
if(MINGW OR WIN32) set(EXE_SUFFIX ".exe") set(CMAKE_OBJECT_PATH_MAX 200) endif()Windows 平台特殊处理，添加.exe后缀并解决长路径问题。
toolchain
设置工具，不代表一定使用。加粗的要注意一点。
| 工具 | 作用 | 在STM32开发中的具体用途 |
|---|---|---|
| arm-none-eabi-gcc | C编译器 | 编译C源代码为STM32机器码 |
| arm-none-eabi-g++ | C++编译器 | 编译C++代码（如果项目使用） |
| arm-none-eabi-ld | 链接器 | 将多个.o文件链接成最终可执行文件 |
| arm-none-eabi-ar | 静态库工具 | 创建和管理静态库文件(.a) |
| arm-none-eabi-objcopy | 二进制转换 | 将ELF转换为HEX/BIN烧录文件 |
| arm-none-eabi-objdump | 反汇编 | 查看机器码对应的汇编指令 |
| arm-none-eabi-size | 大小分析 | 查看固件各段大小（Flash/RAM使用） |
| arm-none-eabi-strip | 符号剔除 | 移除调试符号，减小固件大小 |
| arm-none-eabi-ranlib | 库索引 | 为静态库生成索引，加快链接速度 |
| arm-none-eabi-gcov | 代码覆盖 | 测试覆盖率分析（开发阶段） |
if(ARM_TOOLCHAIN_DIR) cmake_path(SET ARM_TOOLCHAIN_DIR NORMALIZE ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}) set(ARM_TOOLCHAIN_DIR "${ARM_TOOLCHAIN_DIR}/") endif() set(CMAKE_AR ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}arm-none-eabi-ar${EXE_SUFFIX}) set(CMAKE_ASM_COMPILER ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}arm-none-eabi-gcc${EXE_SUFFIX}) set(CMAKE_C_COMPILER ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}arm-none-eabi-gcc${EXE_SUFFIX}) set(CMAKE_CXX_COMPILER ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}arm-none-eabi-g++${EXE_SUFFIX}) set(CMAKE_LINKER ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}arm-none-eabi-ld${EXE_SUFFIX}) set(CMAKE_OBJCOPY ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}arm-none-eabi-objcopy${EXE_SUFFIX} CACHE INTERNAL "") set(CMAKE_RANLIB ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}arm-none-eabi-ranlib${EXE_SUFFIX} CACHE INTERNAL "") set(CMAKE_SIZE_UTIL ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}arm-none-eabi-size${EXE_SUFFIX} CACHE INTERNAL "") set(CMAKE_STRIP ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}arm-none-eabi-strip${EXE_SUFFIX} CACHE INTERNAL "") set(CMAKE_GCOV ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}arm-none-eabi-gcov${EXE_SUFFIX} CACHE INTERNAL "")这里建议自己设置。
没有设置路径会在Path下找。设置全套编译工具，使用 GCC 作为 C/C++/ASM 编译器，ld 作为链接器。
有cache的行是设置二进制工具并缓存，避免重复查找。
对于set(CMAKE_OBJCOPY ${ARM_TOOLCHAIN_DIR}arm-none-eabi-objcopy${EXE_SUFFIX} CACHE INTERNAL "")cache缓存
| 部分 | 作用 | 示例 |
|---|---|---|
CACHE | 将变量存入CMake缓存 | 持久化保存 |
INTERNAL | 内部变量，不显示在GUI中 | 对用户隐藏 |
"" | 变量描述（空字符串） | 无需描述 |
链接器使用：
使用 g++ 作为链接器
set(CMAKE_LINKER ${TOOLCHAIN_PREFIX}g++)优点：
✅自动处理C++标准库（libstdc++）
✅自动处理异常处理（unwind库）
✅自动处理静态构造函数
✅简化C++项目配置
缺点：
❌ 可能链接不必要的C++库，增加固件大小
❌ 对纯C项目有些"过重"
使用 ld 作为链接器
set(CMAKE_LINKER ${TOOLCHAIN_PREFIX}ld)这里用ld作为链接器，因为编译bootloader，需要体积小的固件。
优点：
极致精简，只链接明确指定的库
完全控制链接过程
固件体积最小
缺点：
手动管理所有库依赖
C++特性（异常、静态构造）需要手动配置
生成 .elf 文件
# Generate .elf files set(CMAKE_EXECUTABLE_SUFFIX ".elf") set(CMAKE_EXECUTABLE_SUFFIX_C ".elf") set(CMAKE_EXECUTABLE_SUFFIX_CXX ".elf")设置可执行文件输出格式为 ELF，这是嵌入式系统的标准格式。
调试/发布标志（CMake的预设机制）
# Default C compiler flags set(CMAKE_C_FLAGS_DEBUG_INIT "-g3 -Og -Wall -pedantic -DDEBUG") set(CMAKE_C_FLAGS_DEBUG "${CMAKE_C_FLAGS_DEBUG_INIT}" CACHE STRING "" FORCE) set(CMAKE_C_FLAGS_RELEASE_INIT "-O3 -Wall") set(CMAKE_C_FLAGS_RELEASE "${CMAKE_C_FLAGS_RELEASE_INIT}" CACHE STRING "" FORCE) # Default C++ compiler flags set(CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG_INIT "-g3 -Og -Wall -pedantic -DDEBUG") set(CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG "${CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG_INIT}" CACHE STRING "" FORCE) set(CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE_INIT "-O3 -Wall") set(CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE "${CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE_INIT}" CACHE STRING "" FORCE)CMake的预设机制
这里的CMAKE_C_FLAGS_RELEASE和CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG作用于后面的编译命令中的占位符<FLAGS>，两个使用哪一个取决于你的编译模式。
Cmake有四种内置编译模式Debug、Release、MinSizeRel和RelWithDebInfo，这里用了Debug和Release。命令cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug可以切换编译模式。
C 语言
set(CMAKE_C_FLAGS_DEBUG_INIT "-g3 -Og -Wall -pedantic -DDEBUG")作用：调试模式：最大调试信息(-g3)、优化调试(-Og)、全警告(-Wall)、严格标准(-pedantic)、定义 DEBUG 宏。
set(CMAKE_C_FLAGS_RELEASE_INIT "-O3 -Wall")作用：发布模式：最大优化(-O3)、开启警告。
C++ 标志
set(CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG_INIT "-g3 -Og -Wall -pedantic -DDEBUG") set(CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE_INIT "-O3 -Wall")和C语言一样。
编译
# customize linker command set(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS "") set(CMAKE_C_LINK_EXECUTABLE "<CMAKE_C_COMPILER> <FLAGS> <LINK_FLAGS> <OBJECTS> -o <TARGET> <LINK_LIBRARIES>") set(CMAKE_CXX_LINK_EXECUTABLE "<CMAKE_CXX_COMPILER> <FLAGS> <LINK_FLAGS> <OBJECTS> -o <TARGET> <LINK_LIBRARIES>")| 占位符 | 默认值来源 | 如何自定义 |
|---|---|---|
<FLAGS> | CMAKE_C_FLAGS（C）CMAKE_CXX_FLAGS（C++） | set(CMAKE_C_FLAGS "-mcpu=cortex-m4") |
<LINK_FLAGS> | CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS | set(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS "-Tlink.ld") |
<OBJECTS> | add_executable()的源文件列表 | 自动生成，无需手动设置 |
<TARGET> | add_executable(目标名 ...) | 第一个参数就是目标名 |
<LINK_LIBRARIES> | target_link_libraries(目标名 ...) | 第二个参数开始的所有库 |
这里的<FLAGS>在调试/发布标志里讲解了。其他的因为不同的stm32取决于其他CMakeLists文件里定义了，并且CMAKE_C_LINK_EXECUTABLE和CMAKE_C++_LINK_EXECUTABLE也是为主CMakeLists文件做准备。
交叉编译（Cross-Compiling）的核心隔离配置
这几个也是CMake的预设机制
| 模式 | 设置值 | 含义 | 实际例子 |
|---|---|---|---|
| PROGRAM（程序） | NEVER | 从不在目标系统找 | find_program(CMAKE_COMMAND)找cmake |
| LIBRARY（库） | ONLY | 只在目标系统找 | find_library(M_LIB m)找libm.a |
| INCLUDE（头文件） | ONLY | 只在目标系统找 | find_path(STDIO_H stdio.h)找头文件 |
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM NEVER) # 构建工具来自主机CMAKE_FIND_ROOT_PATH这个可以自己设置，Linux默认就是/usr/bin，但是交叉编译的时候，这个路径被偷偷修改为之前编译器的路径了就不是/usr/bin这样就找不到make、cmake、git、python这些构建过程的辅助工具。因此使用never。
修改原因是之前指定了交叉编译工具cmake自动修改导致的，如果你手动指定CMAKE_FIND_ROOT_PATH为/usr/bin就可以使用only。
其他两个同理，但是他们两个要的就是修改后的。
交叉编译：
# 找 make 和cmake程序时： # NEVER → 不在 /opt/gcc-arm 里找 → 在主机 /usr/bin 里找 ✅
本地编译：
# 找 make 和cmake程序时： # 在系统默认PATH里找 → /usr/bin/make ✅
/opt/gcc-arm/bin/（是x86程序） ├── arm-none-eabi-gcc # 目标编译器 ├── arm-none-eabi-ld # 目标链接器 ├── arm-none-eabi-objcopy # 目标工具 └── ...其他ARM工具 不包含：（是x86程序） ├── cmake # 构建系统生成器 ├── make # 构建执行器 ├── ninja # 替代构建器 └── git # 版本控制