Cmake中Debug 、 Release 、RelWithDebInfo和 MinSizeRel类型说明

一、构建类型详细说明

1. Debug

   • 特点：包含完整的调试信息，不进行或进行最少的代码优化，以便开发者能够轻松地进行调试。
   • 适用场景：开发阶段，需要频繁调试代码以查找和修复错误。

2. Release

   • 特点：启用各种优化选项，以提高代码的执行速度和效率，不包含调试信息。
   • 适用场景：生产环境或最终用户的使用，追求最佳性能和最小体积。

3. RelWithDebInfo

   • 特点：结合了Release和Debug的特性，提供较少的优化效果同时保留调试信息。
   • 适用场景：需要在优化后的代码上进行调试的场景，例如在生产环境中遇到难以复现的问题时。

4. MinSizeRel

   • 特点：专注于最小化目标文件的大小，通常会启用一些针对代码大小的优化。
   • 适用场景：资源受限的系统，如嵌入式设备或移动设备，需要减小可执行文件的大小以节省存储空间。

二、构建类型对比

三、使用建议

• 开发阶段：使用Debug类型，以便在开发过程中轻松调试代码。
• 测试阶段：可以使用RelWithDebInfo类型，以便在优化后的代码上进行必要的调试。
• 生产环境：使用Release类型，以提供最佳性能和用户体验。
• 资源受限系统：使用MinSizeRel类型，以减小可执行文件的大小并节省存储空间。

四、Release和Debug对比

在Linux操作系统中使用gcc编译器，并通过cmake的-DCMAKE_BUILD_TYPE=Release或-DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug选项来指定构建类型时，cmake会生成不同的Makefile文件（或相应的构建系统文件，取决于你使用的生成器），这些文件在构建项目时会有显著的差异。以下是一些具体的差异，主要体现在Makefile中：

1. 编译器优化选项

• Debug模式：

  • Makefile中会使用-O0或类似的选项来禁用编译器优化，确保代码的执行顺序与源代码一致，便于调试。
  • 可能还会添加-g选项来生成调试信息，这对于使用GDB等调试器至关重要。

• Release模式：

  • Makefile中会使用-O2、-O3或更高的优化级别来提高代码的执行效率。
  • 通常会禁用调试信息的生成（-g选项可能被省略），以减小可执行文件的大小。

2. 预处理器宏定义

• Debug模式：

  • 可能会定义DEBUG宏（这取决于CMakeLists.txt中的配置），用于在源代码中控制调试代码的编译。
  • NDEBUG宏通常未定义，这意味着断言（assert）语句在Debug模式下是有效的。

• Release模式：

  • 通常会定义NDEBUG宏，以禁用断言和其他调试相关的代码。
  • DEBUG宏可能未定义，除非在CMakeLists.txt中明确指定。

3. 链接器选项

• Debug模式：

  • 链接器可能会链接到调试版本的库，这些库可能包含额外的调试信息或检查。
  • 可能会添加-Wl,--no-as-needed等选项来确保所有依赖的库都被链接，即使它们未被直接使用。

• Release模式：

  • 链接器会链接到发布版本的库，这些库通常经过优化且不包含调试信息。
  • 可能会省略某些调试相关的链接器选项。

4. 构建目标

• Debug模式：

  • 生成的目标（可执行文件、库等）通常包含调试信息，并且未经优化。
  • 目标文件名可能包含d或debug等后缀，以便于区分。

• Release模式：

  • 生成的目标经过优化，不包含调试信息。
  • 目标文件名可能不包含任何特定的后缀，或者包含r、rel或release等后缀。

5. 其他构建选项

• Debug模式：

  • 可能会启用更严格的警告和错误检查。
  • 可能会添加额外的构建步骤或脚本，以便于调试。

• Release模式：

  • 可能会禁用某些不必要的警告和检查。
  • 可能会应用特定的性能优化选项，如使用更快的数学库函数。

Makefile中的具体差异示例

在Debug模式的Makefile中，你可能会看到类似以下的编译命令：

g++ -O0 -g -Wall -fPIC -o my_program.o -c my_program.cpp

而在Release模式的Makefile中，相应的编译命令可能会变成：

g++ -O3 -Wall -fPIC -o my_program.o -c my_program.cpp

注意，这里的-O0和-g选项在Debug模式下被使用，而-O3选项在Release模式下被使用。同时，链接命令也可能包含不同的库和选项。

总之，通过指定不同的-DCMAKE_BUILD_TYPE选项，cmake会生成具有不同编译器和链接器选项的Makefile文件，这些文件在构建项目时会产生显著的影响。这些影响主要体现在生成的代码质量、执行效率、调试信息的可用性以及最终产品的尺寸等方面。