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C++使用VSCode和CMake搭建项目环境方法

P粉602998670
发布: 2025-09-17 14:31:01
原创
203人浏览过
答案是:在VSCode中通过安装编译器、CMake及C++扩展,创建CMakeLists.txt配置项目,利用CMake Tools扩展实现构建与调试。

c++使用vscode和cmake搭建项目环境方法

在VSCode里用CMake搭建C++项目环境,其实就是把VSCode作为你的代码编辑器和调试前端,而CMake则负责生成跨平台的构建系统。核心思路是:安装好必要的工具链(编译器、CMake、VSCode及C++扩展),然后通过一个

CMakeLists.txt
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文件来描述你的项目结构,最后让VSCode的CMake Tools扩展来驱动整个构建和调试流程。这个组合用起来非常顺手,既有IDE的便利,又保留了构建系统的灵活性。

在VSCode中搭建C++和CMake项目环境,具体操作步骤是这样的:

  1. 准备工作:安装核心工具

    • VSCode: 如果你还没装,先去官网下载安装。这是我们的开发界面。
    • C++编译器:
      • Windows: 推荐安装MinGW-w64(提供GCC/G++)或Visual Studio Build Tools(提供MSVC)。如果你已经安装了完整版Visual Studio,MSVC编译器就有了。
      • macOS: 安装Xcode Command Line Tools (
        xcode-select --install
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        ),它会提供Clang。
      • Linux: 安装GCC/G++,通常通过包管理器(如
        sudo apt install build-essential
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        )。
    • CMake: 从CMake官网下载并安装,确保它被添加到了系统PATH中。
    • VSCode扩展: 打开VSCode,搜索并安装以下扩展:
      • C/C++ Extension Pack (by Microsoft): 提供了语法高亮、智能感知、调试等核心功能。
      • CMake Tools (by Microsoft): 这是关键,它将VSCode与CMake无缝集成。
  2. 创建项目结构

    立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

    • 新建一个文件夹作为你的项目根目录,比如叫

      my_cpp_project
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    • 在这个文件夹里,创建一个

      main.cpp
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      文件,写入一个简单的C++程序:

      #include <iostream>
      
      int main() {
          std::cout << "Hello from C++ with VSCode and CMake!" << std::endl;
          return 0;
      }
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    • 在项目根目录里,创建一个

      CMakeLists.txt
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      文件,这是CMake的构建脚本:

      cmake_minimum_required(VERSION 3.10) # 指定CMake最低版本
      
      project(MyCppProject VERSION 1.0 LANGUAGES CXX) # 定义项目名称和版本,指定语言为C++
      
      # 添加一个可执行文件,源文件是 main.cpp
      add_executable(my_app main.cpp)
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  3. 在VSCode中配置和构建

    • 用VSCode打开你的项目文件夹 (
      my_cpp_project
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      )。
    • 当VSCode检测到
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      文件时,CMake Tools扩展通常会在底部状态栏显示一个配置按钮(或提示你选择一个Kit)。
    • 选择Kit: 点击状态栏中的 "No Kit Selected" 或 "Build" 旁边的下拉箭头,选择你安装的编译器(例如 "GCC for x86_64-w64-mingw32" 或 "Clang")。如果没找到,可以尝试运行
      CMake: Scan for Kits
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      命令。
    • 配置 (Configure): 选择Kit后,CMake Tools会自动执行配置步骤。你会在终端看到CMake的输出,它会生成一个
      build
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      文件夹(默认情况下)和构建系统文件(如Makefile或Visual Studio项目文件)。
    • 构建 (Build): 配置成功后,点击状态栏中的 "Build" 按钮,或者使用命令面板(Ctrl+Shift+P / Cmd+Shift+P)运行
      CMake: Build
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      。CMake Tools会调用你的编译器来编译代码,生成可执行文件。
  4. 运行和调试

    • 运行: 构建成功后,你可以在终端中手动运行生成的可执行文件(例如,在
      build
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      目录下运行
      ./my_app
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      )。
    • 调试: CMake Tools扩展会为你自动生成或更新
      launch.json
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      tasks.json
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      文件,以便于调试。
      • 点击左侧的“运行和调试”图标(虫子形状)。
      • 在顶部的下拉菜单中,选择一个调试配置,通常会有一个类似于 "Launch my_app" 的选项。
      • 点击绿色的“开始调试”按钮,或者按F5。程序就会在调试器下运行,你可以在代码中设置断点进行调试。

至此,你的C++项目环境就搭建好了。这个流程一旦跑通,后续的项目开发和调试都会变得非常流畅。

为什么选择VSCode和CMake作为C++开发环境?

选择VSCode和CMake作为C++开发环境,在我看来,更多是一种对效率、灵活性和现代工作流的追求。传统的IDE固然强大,但往往显得臃肿,而纯粹的命令行又在某些方面效率不高。这个组合正好找到了一个绝佳的平衡点。

首先,VSCode本身就是一个轻量级的代码编辑器,但其强大的扩展生态让它几乎能变成任何你需要的IDE。对于C++开发来说,微软官方的C/C++扩展包提供了极其出色的智能感知(IntelliSense)、代码补全、错误检查和调试支持。它跨平台,意味着你无论在Windows、macOS还是Linux上,都能获得一致的开发体验。而且,它的启动速度飞快,界面简洁,对于那些不喜欢大型IDE启动缓慢的开发者来说,简直是福音。你可以根据自己的喜好和项目需求,安装各种主题、图标、Git集成(GitLens简直是神器),将它打造成一个高度个性化的工作台。

其次,CMake是现代C++项目构建系统的“事实标准”。它是一个元构建系统,意味着它不直接编译代码,而是生成特定平台和编译器的构建文件(比如Makefile、Ninja文件、Visual Studio项目文件等)。它的强大之处在于其跨平台能力和处理复杂项目依赖的能力。当你面对一个包含几十个源文件、依赖多个第三方库、需要在不同操作系统上编译的项目时,手写Makefile简直是噩梦。CMake通过简洁的

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脚本,就能优雅地管理这些复杂性。它让你的项目构建逻辑与具体的IDE或编译器解耦,这意味着你的团队成员可以使用他们喜欢的任何工具,只要CMake支持,项目就能顺利构建。

将两者结合起来,通过CMake Tools扩展,VSCode就拥有了媲美甚至超越传统IDE的C++开发能力。CMake Tools让VSCode能够直接读取和理解

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,自动配置、构建和调试你的项目。你不需要手动在命令行敲
cmake
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make
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ninja
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,所有操作都可以在VSCode的图形界面中完成,或者通过快捷键触发。它会自动帮你选择编译器(Kit)、生成构建目录、甚至配置调试器。这种无缝集成,极大地提升了开发效率,让开发者可以更专注于代码本身,而不是繁琐的构建配置。对于我个人而言,这种轻量而强大的组合,让我能更灵活地应对各种项目需求,无论是小型的工具脚本还是大型的跨平台应用。

在配置过程中常遇到的坑和解决方法?

在VSCode和CMake的C++环境搭建过程中,确实有些地方新手容易踩坑。我自己也遇到过不少,所以总结了一些常见问题和对应的解决方案,希望能帮到你。

  1. CMake Tools找不到编译器(No Kit Selected或Scan Kits失败)

    • 问题表现: VSCode底部状态栏一直显示“No Kit Selected”,或者运行
      CMake: Scan for Kits
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      命令后也找不到任何编译器。
    • 原因分析: CMake Tools需要知道你的C++编译器在哪里。如果编译器没有正确安装,或者没有被添加到系统PATH环境变量中,CMake Tools就无法检测到它。
    • 解决方法:
      • 确认编译器安装: 确保你已经安装了MSVC、MinGW-w64(GCC/G++)或Clang。在命令行中尝试运行
        g++ --version
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        cl.exe
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        clang --version
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        ,看是否能正常输出版本信息。
      • 检查PATH变量: 确保你的编译器可执行文件所在的目录已经添加到了系统的PATH环境变量中。
      • Windows用户特供(MSVC): 如果你使用的是MSVC,通常需要在一个“Developer Command Prompt for VS”的环境下启动VSCode,或者在VSCode的设置中配置
        cmake.cmakePath
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        cmake.configureSettings
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        来指向MSVC的环境变量脚本。更推荐的做法是确保
        vcvarsall.bat
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        被正确调用,或者干脆使用MinGW-w64来避免这种环境配置的复杂性。
      • 手动配置Kit: 如果自动扫描实在不行,你可以在VSCode的用户设置(
        settings.json
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        )中手动添加一个
        cmake.kits
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        数组,定义你的编译器路径和名称。
  2. CMakeLists.txt
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    语法错误或逻辑问题

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    • 问题表现: 配置阶段(
      CMake: Configure
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      )报错,终端输出CMake错误信息,例如“Unknown CMake command”、“Cannot find source file”。
    • 原因分析:
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      的语法相对严格,一个单词拼写错误、一个括号缺失,都可能导致配置失败。常见的还有源文件路径不对、忘记添加库依赖等。
    • 解决方法:
      • 仔细阅读错误信息: CMake的错误信息通常很明确,会指出哪一行、哪个命令出了问题。
      • 从简单开始: 如果是新项目,先从最简单的
        CMakeLists.txt
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        开始(如本文示例),确保能跑通,再逐步添加复杂性。
      • 检查文件路径: 确保
        add_executable
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        add_library
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        中引用的源文件路径是正确的,相对于
        CMakeLists.txt
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        的路径。
      • 查阅官方文档: CMake的官方文档非常详细,遇到不熟悉的命令或概念,直接去查阅是最好的办法。
  3. 头文件找不到(

    #include <header.h>
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    报错)

    • 问题表现: 编译阶段报错,提示“fatal error: header.h: No such file or directory”。
    • 原因分析: 编译器不知道去哪里找你
      #include
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      的头文件。这通常是因为你的项目或第三方库的头文件路径没有被正确地告诉CMake。
    • 解决方法:
      • target_include_directories
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        中使用
        target_include_directories(my_app PUBLIC path/to/your/headers)
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        来指定额外的头文件搜索路径。
        PUBLIC
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        表示这个路径不仅用于当前目标,也会传递给依赖它的目标。
      • 系统库: 如果是系统库(如Boost、OpenCV),确保它们已经正确安装,并且CMake的
        find_package
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        能够找到它们。
  4. 链接错误(Undefined reference to...)

    • 问题表现: 编译通过,但在链接阶段报错,提示“undefined reference to
      function_name
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      ”或“unresolved external symbol”。
    • 原因分析: 你的代码调用了一个函数或使用了某个变量,但链接器在所有编译好的对象文件和库中都找不到它的具体实现。这通常意味着你忘记链接某个库。
    • 解决方法:
      • target_link_libraries
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        CMakeLists.txt
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        中使用
        target_link_libraries(my_app PRIVATE library_name)
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        来链接你需要的库。
        PRIVATE
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        表示这个库只用于当前目标。例如,如果你使用了数学函数,可能需要链接
        m
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        库(在Linux/macOS上),即
        target_link_libraries(my_app PRIVATE m)
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      • 库文件路径: 确保你链接的库文件(
        .lib
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        .a
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        .so
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        .dylib
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        )存在,并且CMake能够找到它们。必要时,可以使用
        link_directories
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        (不推荐,优先用
        target_link_libraries
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        )或在
        find_package
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        中指定路径。
  5. 调试器无法启动或行为异常

    • 问题表现: 点击调试按钮后,程序没有启动,或者断点无效,或者调试器直接退出。
    • 原因分析:
      launch.json
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      配置可能不正确,或者生成的可执行文件路径不对。
    • 解决方法:
      • 检查
        launch.json
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        确保
        program
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        字段指向的是你实际生成的可执行文件路径(通常是
        ${workspaceFolder}/build/my_app
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        或类似路径)。
      • 重新生成调试配置: 尝试删除
        .vscode
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        文件夹下的
        launch.json
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        tasks.json
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        ,然后重新运行
        CMake: Configure
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        CMake: Build
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        ,让CMake Tools重新生成。
      • 查看VSCode的“输出”面板: 切换到“调试控制台”或“输出”面板,查看是否有调试器相关的错误信息。

这些坑点,大部分时候都是因为对CMake的工作原理或者VSCode的集成机制理解不够深入造成的。解决它们的关键在于耐心、仔细阅读错误信息,并善用搜索引擎和官方文档。一旦熟悉了,这些问题就会越来越少。

如何高效管理大型C++项目中的CMake配置?

对于大型C++项目,一个扁平化的

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文件很快就会变得难以维护。高效管理CMake配置,核心思想是模块化、抽象化和标准化。这不仅能提高可读性,还能提升构建效率和团队协作体验。

  1. 模块化

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    :使用
    add_subdirectory()
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    include()
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    • add_subdirectory(source_dir [binary_dir] [EXCLUDE_FROM_ALL])
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      这是管理大型项目的基石。它允许你将项目分解成多个独立的子模块,每个子模块有自己的
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      • 示例: 假设你的项目有

        src
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        (核心代码)、
        tests
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        (测试)和
        docs
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        (文档生成)三个部分。你可以在根
        CMakeLists.txt
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        中这样组织:

        # project_root/CMakeLists.txt
        cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
        project(MyLargeProject VERSION 1.0 LANGUAGES CXX)
        
        add_subdirectory(src)
        add_subdirectory(tests)
        # add_subdirectory(docs EXCLUDE_FROM_ALL) # 如果文档不总是需要构建
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        然后在

        src/CMakeLists.txt
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        中定义源文件和库:

        # project_root/src/CMakeLists.txt
        add_library(MyCoreLib src_file1.cpp src_file2.cpp)
        target_include_directories(MyCoreLib PUBLIC ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})
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        这种方式让每个模块的构建逻辑都封装在自己的目录中,清晰且易于维护。

    • include(file|module [OPTIONAL] [RESULT_VARIABLE])
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      用于引入通用的CMake脚本片段、宏定义或变量设置。

      • 示例: 你可能有一些通用的编译器选项、警告设置,或者自定义的CMake函数,可以放在一个单独的

        .cmake
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        文件中,然后在多个
        CMakeLists.txt
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        include
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        它。

        # project_root/cmake/CompilerSettings.cmake
        function(apply_common_compiler_settings target)
            target_compile_options(${target} PRIVATE -Wall -Wextra -pedantic)
            if(MSVC)
                target_compile_options(${target} PRIVATE /W4)
            endif()
        endfunction()
        
        # project_root/src/CMakeLists.txt
        include(${CMAKE_SOURCE_DIR}/cmake/CompilerSettings.cmake)
        add_library(MyCoreLib ...)
        apply_common_compiler_settings(MyCoreLib)
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        这有助于避免重复代码,保持配置的一致性。

  2. 依赖管理:利用

    find_package()
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    • 对于外部第三方库,CMake提供了强大的
      find_package()
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      命令来查找和配置它们。
    • 标准模块: CMake内置了许多
      Find*.cmake
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      模块,用于查找常见的库,如Boost、OpenCV、Qt、Zlib等。
      find_package(Boost 1.70 COMPONENTS system filesystem REQUIRED)
      if(Boost_FOUND)
          target_link_libraries(my_app PRIVATE Boost::system Boost::filesystem)
          target_include_directories(my_app PRIVATE ${Boost_INCLUDE_DIRS})
      endif()
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    • 自定义模块: 如果你要依赖一个CMake没有内置
      Find
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      模块的库,或者一个你自己的内部库,你可以编写自定义的
      FindMyLibrary.cmake
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      模块,并将其添加到
      CMAKE_MODULE_PATH
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      中,让CMake能够找到它。这使得库的查找逻辑与项目本身的构建逻辑分离。
  3. 构建选项和变量:

    option()
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    set()
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    • option(variable "description" [initial value])
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      用于向用户提供可配置的构建选项。

      option(BUILD_TESTS "Build unit tests" ON)
      if(BUILD_TESTS)
          add_subdirectory(tests)
      endif()
      
      option
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以上就是C++使用VSCode和CMake搭建项目环境方法的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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