用 CMake 和 wxWidgets 造一个跨平台 Hello World（1）

想尝试一下自己能不能入门 C++，给自己设了一个小目标：撸一个跨平台带 GUI 的 Hello World。GUI 库选择了 wxWidgets。最后花了一整个礼拜的下班时间才搞出来。在这里记下折腾过程。需要分几篇才能写完：

Windows 下项目构建（本篇）
Linux 下的项目构建
改进项目目录结构（ out-of-source build ）
将整个 wxWidgets 源码库变成项目内的 git submodule （更好地控制版本依赖）

废话不多，开始吧！

Windows 下编译 wxWidgets

下载源码包之后根据源码目录里的文档进行编译。编译过程非常顺利。

Windows 下编译 wxWidgets 有很多选择，微软 msvc 或者 MinGW gcc 都行。我下载时（ 2018 年 5 月） wxWidgets 的最新稳定版 3.0.4 直接提供了各种编译器的 Makefile，直接使用即可——据说之后新版会用 CMake 来管理构建。

最终编译结果（二进制库文件）会根据所使用的编译器和编译选项，存储在源码目录的 lib 子目录中。例如我使用 msvc 编译器，并指定要带 UNICODE 支持的 DEBUG 版本。则编译结果存储在 <wxWidgets 源码根目录>/lib/mswud 中。mswud 中的 u 和 d 分别代表 UNICODE 支持和 DEBUG 版本。

构建 Hello World 项目

有了所依赖的 GUI 图形库，就可以着手新建自己的项目了。项目结构如下：

wxtest
└── main.cpp

main.cpp 的内容直接拷贝了 wxWidgets 官网文档中的范例。

用 CMake 管理编译

因为要跨平台（ Windows 和 Linux ），同时不想框死在某个 IDE 下，试着用 CMake 作为构建工具。项目根目录下加入 CMakeLists.txt：

wxtest
├── CMakeLists.txt
└── main.cpp

第一次写 CMakeLists.txt，能不能 work 全靠人品😒（事后证明不 work，哈哈😂）：

# wxtest/CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
project(wxtest)
aux_source_directory(. srcs)
include_directories($ENV{WXWIN}/include/msvc
                    $ENV{WXWIN}/include)
link_directories($ENV{WXWIN}/lib/mswud)
add_executable(${PROJECT_NAME} ${srcs})
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} 加入的库太多了不想打字了此处省略)

解释一下。WXWIN 是我自己设置的系统环境变量，指定了 wxWidgets 源码根目录的路径。include_directories 和 link_directories 指令告诉编译器该去哪里找 wxWidgets 的头文件和链接库。target_link_libraries 告诉连接器把先前编译好的 wxWidgets 库文件链接进来。

看起来很完美啊，我们来编译一下……

> cmake . -G "MinGW Makefiles"
> mingw32-make -f makefile

连接器错误 & FindwxWidgets

编译过程中发生了许多链接错误，显然是有些依赖的库没有找到。我尝试了在 CMakeLists.txt 中改变 wxWidgets 链接库的顺序；也试过重新把 wxWidgets 编译成单个库文件（默认编译选项为编译成多个独立模块库文件）。都没法解决。最可疑的还是自己手写的 CMakeLists.txt 。研究了一阵子后，重写了 CMakeLists.txt：

# wxtest/CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
project(wxtest)
aux_source_directory(. srcs)
add_executable(${PROJECT_NAME} ${srcs})
set(wxWidgets_ROOT_DIR $ENV{WXWIN})
set(wxWidgets_CONFIGURATION mswud)
find_package(wxWidgets COMPONENTS net gl core base)
if(wxWidgets_FOUND)
  include(${wxWidgets_USE_FILE})
  target_link_libraries(${PROJECT_NAME} ${wxWidgets_LIBRARIES})
endif()

改写后的 CMakeLists.txt 通过 find_package 指令调用 FindwxWidgets 这个 CMake 模组去自动寻找 wxWidgets 的头文件和库文件位置。

读 FindwxWidgets.cmake 的源码可以知道，在 Windows 下 FindwxWidgets 模组的行为是根据 wxWidgets_ROOT_DIR 和 wxWidgets_CONFIGURATION 这两个变量的值去寻找相关文件。所以在 find_package 指令前，需要正确设置这两个变量的值。

尝试再次编译，成功！

之前错在哪里？

读 FindwxWidgets.cmake 的源码可以知道，在 Windows 平台下，编译 wxWidgets 项目还需要链接一些额外的库：winmm comctl32 oleacc rpcrt4 shlwapi version wsock32 （推测是 wxWidgets 自身在 Windows 平台下的依赖）。而这些库在之前的 CMakeLists.txt 中都没有手动加进去，就会 link 不到啦。

wxWidgets 自身在 Windows 下还依赖哪些库，可能只有 wxWidgets 的作者自己才会知道——当然，如果有心看一下作者源码目录里示例项目的 makefile 也能发现——但是这次吃瘪的教训是，加入第三方库依赖的时候，还是要利用 CMake 提供的模组比较靠谱。好怀念那些带包管理器的「现代」语言😂。

总结一下

在 Windows 下一个简单的 GUI 程序终于可以运行了。但是还有许多事情要做呢，因为：

它目前还并没有跨平台；
编译出来的可执行文件和 CMake 过程文件混在源代码目录里，一片混乱；
别人要编译我的项目怎么办？需要自己下载相同版本的 wxWidgets 源码自己编译。如果别人下载的版本不对怎么办呢。是不是可以把 wxWidgets 的整个源码包含在自己的项目里，尽可能地做到 self-contained 呢……？