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CMakeの"string()"コマンド：ユースケースとサンプルコードで徹底解説


"string()"コマンドの構文

"string()"コマンドは、以下の基本的な構文を持ちます。

string(COMMAND <variable> [<arguments>]...)

この構文は以下の要素で構成されています。

  • <arguments>: COMMANDによって必要な引数を指定します。引数の数はCOMMANDによって異なります。
  • <variable>: 操作の結果を格納する変数を指定します。
  • COMMAND: 実行する具体的な操作を指定します。CMakeでは、数十種類の"COMMAND"が用意されており、それぞれ異なる機能を提供します。

主な"COMMAND"とその説明

以下、よく使用される"COMMAND"と、その説明をいくつか紹介します。

文字列検索

  • FIND: 指定した部分文字列が、対象となる文字列内に出現するかどうかを調べます。
string(FIND <variable> <string> <substring> [<start> [<end>]])
  • REGEX MATCH: 正規表現を用いて、対象となる文字列がパターンに一致するかどうかを調べます。
string(REGEX MATCH <variable> <string> <pattern>)
  • REGEX MATCHALL: 正規表現を用いて、対象となる文字列内のすべてのパターンマッチ箇所を見つけます。
string(REGEX MATCHALL <variable> <matches> <string> <pattern>)

文字列置換

  • REPLACE: 対象となる文字列内の部分文字列を、別の文字列に置換します。
string(REPLACE <variable> <string> <old> <new> [<count>])
  • REGEX REPLACE: 正規表現を用いて、対象となる文字列内の部分文字列を、別の文字列に置換します。
string(REGEX REPLACE <variable> <string> <pattern> <replace>)

文字列比較

  • EQUAL: 2つの文字列が等しいかどうかを調べます。
string(EQUAL <variable> <string1> <string2>)
  • COMPARE: 2つの文字列の大小関係を調べます。
string(COMPARE <variable> <result> <string1> <string2>)
  • COPY: 1つの文字列を別の変数にコピーします。
string(COPY <variable1> <variable2>)
  • APPEND: 1つの文字列に別の文字列を追加します。
string(APPEND <variable> <string>)
  • LENGTH: 文字列の長さを取得します。
string(LENGTH <variable> <string>)
  • TOLOWER: 文字列をすべて小文字に変換します。
string(TOLOWER <variable> <string>)
  • TOUPPER: 文字列をすべて大文字に変換します。
string(TOUPPER <variable> <string>)

"string()"コマンドは、様々なユースケースで活用できます。以下、具体的な例を紹介します。

ファイルパス操作

  • ソースコードディレクトリのパスを取得する
string(GET_PROPERTY DIRECTORY "SOURCE_DIR" MY_SOURCE_DIR)
  • 特定のライブラリが存在するかどうかを確認する
string(FIND_LIBRARY MY_LIBRARY libfoo [PATHS ${MY_SOURCE_DIR}/lib])

文字列の連結と加工

  • プロジェクトの名前とバージョンを組み合わせて出力する
string(CONCAT PROJECT_NAME "MyProject " VERSION "1.0")
message(STATUS "Project: ${PROJECT_NAME}")
  • コマンドライン引数を配列として処理する
foreach(ARG ${ARGV})
  string(APPEND ARG_LIST "${ARG} ")
endforeach()
  • 設定ファイルを読み込み、変数に格納する
configure_file(path/to/config.txt path/to/output.txt)
  • ソースコードに文字列を埋め込む
add_source(myprogram.cpp main.cpp)
target_sources(myprogram.cpp PRIVATE configure_file

文字列検索

以下のコードは、"string(FIND)"コマンドを使用して、"Hello, World!"という文字列の中に"World"という部分文字列が存在するかどうかを調べます。

string(FIND MY_RESULT "Hello, World!" "World")

if(MY_RESULT STREQUAL -1)
  message(STATUS "The substring 'World' is not found.")
else()
  message(STATUS "The substring 'World' is found at position ${MY_RESULT}.")
endif()

文字列置換

以下のコードは、"string(REPLACE)"コマンドを使用して、"CMake Tutorial"という文字列の中の"Tutorial"を"Guide"に置換します。

string(REPLACE MY_NEW_STRING "CMake Guide" "CMake Tutorial")

message(STATUS "The replaced string is: ${MY_NEW_STRING}")

文字列比較

以下のコードは、"string(COMPARE)"コマンドを使用して、"apple"と"orange"という文字列を比較します。

string(COMPARE MY_RESULT LESS "apple" "orange")

if(MY_RESULT EQUAL -1)
  message(STATUS "'apple' is less than 'orange'.")
elseif(MY_RESULT EQUAL 0)
  message(STATUS "'apple' is equal to 'orange'.")
else()
  message(STATUS "'apple' is greater than 'orange'.")
endif()

ファイルパス操作

以下のコードは、"string(GET_PROPERTY)"コマンドを使用して、現在のソースコードディレクトリのパスを取得します。

string(GET_PROPERTY DIRECTORY "SOURCE_DIR" MY_SOURCE_DIR)

message(STATUS "The source directory is: ${MY_SOURCE_DIR}")

文字列連結と加工

以下のコードは、"string(CONCAT)"コマンドを使用して、プロジェクトの名前とバージョンを組み合わせて、1つの変数に格納します。

set(PROJECT_NAME "MyProject")
set(VERSION "1.0")

string(CONCAT PROJECT_FULL_NAME "${PROJECT_NAME} ${VERSION}")

message(STATUS "The full project name is: ${PROJECT_FULL_NAME}")

以下のコードは、"configure_file()"コマンドを使用して、設定ファイルを読み込み、変数に格納します。

configure_file(path/to/input.txt path/to/output.txt)

set(MY_VARIABLE ${CONFIGURE_FILE_CONTENTS})

message(STATUS "The value of MY_VARIABLE is: ${MY_VARIABLE}")

変数直接操作

単純な文字列操作であれば、変数直接操作で済ませることも可能です。例えば、以下のコードは、"Hello, World!"という文字列を小文字に変換しています。

set(MY_STRING "Hello, World!")

string(TOLOWER MY_STRING_LOWER ${MY_STRING})

message(STATUS "The lowercase string is: ${MY_STRING_LOWER}")

この方法であれば、"string()"コマンドを使用するよりもコードが簡潔になります。

テンプレートエンジン

より複雑な文字列操作を行う場合は、テンプレートエンジンを使用するのが有効です。CMake には、いくつかテンプレートエンジンが組み込まれています。

  • CMake Modules: 独自のテンプレートエンジンを作成することも可能です。
  • Doxygen: ドキュメンテーション生成ツールで使用されるテンプレートエンジンです。
  • Qt5 Templates: Qt フレームワークで使用されるテンプレートエンジンです。

テンプレートエンジンを使用することで、複雑な文字列操作を、よりわかりやすく記述することができます。

特定の文字列操作機能が必要な場合は、外部ライブラリを使用することができます。CMake では、様々な外部ライブラリを簡単に利用することができます。

  • Python: スクリプト言語として、様々な機能を提供します。
  • Perl Regular Expressions: 正規表現操作のためのライブラリです。
  • Boost: C++ 標準ライブラリを拡張するライブラリです。

外部ライブラリを使用することで、より高度な文字列操作が可能になります。

上記以外にも、状況に応じて様々な代替方法があります。

  • 条件分岐: 文字列の内容に応じて、処理を分岐させる。
  • 算術演算: 文字列の長さを取得したり、部分文字列を抽出したりする際に、算術演算を使用する。
  • リスト操作: 文字列をリストとして扱い、リスト操作関数を使用する。

常に最適な方法は 1 つとは限りません。状況に応じて、最も適切な方法を選択することが重要です。

"string()"コマンドを使用するべきかどうか判断する際のヒント

  • 将来的にコードを変更する可能性があるかどうか
  • コードの可読性を重視するかどうか
  • 処理速度が重要かどうか
  • 操作が単純かどうか

これらの点を考慮することで、適切な方法を選択することができます。

"string()"コマンドは、CMake における強力な文字列操作ツールですが、必ずしも最適な方法ではありません。状況に応じて、様々な代替方法を検討することが重要です。