1. 引言
尝试使用CMake构建SpatiaLite及其依赖库，但是没有成功。因为SpatiaLite及其依赖库很多都是老牌的C库，这种库由于年代的原因一般都不提供CMake的构建方式，在Windows下提供的构建方式一般是基于nmake的。这意味着难以实现通过一个配置来实现跨平台构建，不过笔者也没有纠结这个问题，这种问题只能交给时间来解决，比如GDAL、GEOS这样库最开始都是nmake构建，后来陆续都升级为使用CMake构建。在这里就记录一下笔者使用nmake构建SpatiaLite库的过程。
SpatiaLite是一个为SQLite数据库引擎扩展空间数据存储与分析功能的开源库，使其能够支持地理信息系统（GIS）操作。
2. nmake构建
在具体总结SpatiaLite库的构建之前，最好需要了解下Windows下使用namke构建的一般步骤。
在Windows下构建程序最方便的当然是直接使用Visual Studio，通过GUI界面来构建程序。不过GUI方式也有很麻烦的地方，比如CICD需要通过脚本来实现代码到产品的过程，而从终端批处理的方式就是通过nmake来提供的。
2.1 步骤
具体来说，就是在安装Visual Studio之后，开始菜单中打开相应的开发命令行环境。以Visual Studio 2019为例，就是x64 Native Tools Command Prompt for VS 2019工具。这个工具本质上就是一个CMD，只不过已经内置了开发命令行环境，如下所示：
打开这个VS终端之后，通常输入如下指令来构建程序：
nmake -f makefile.vc 这个makefile.vc就是代码项目的主构建脚本，定义了这个项目如何编译、链接。为了找到这个文件，需要先通过CD指令跳转到代码项目包含这个文件的目录下。除了makefile.vc这个文件之外，还可能有nmake.opt这个文件；这是一个自定义的配置文件，用于覆盖默认编译选项（如宏定义、包含路径、库路径、优化选项等）。通常makefile.vc中的内容不用修改，通过修改nmake.opt中的内容来实现自定义配置。
除了上述指令之外，为了区分构建步骤，以下步骤也很常见，例如清理构建过程的文件：
nmake -f makefile.vc clean 将构建结果进行安装：
nmake -f makefile.vc install 不过clean和install需要看makefile.vc和nmake.opt中是否提供了这个构建目标。如果没有提供，那么上述指令就不起作用。类似的构建还有DEBUG和RELEASE版本，也需要看makefile.vc和nmake.opt中是否存在相关的参数。
2.2 缺点
了解了上述指令之后，大概感觉跟CMake的构建指令差不多。其实差别还是很大的，跟现代构建系统相比，nmake还缺失一个关键的步骤——配置。nmake其实只是一个简单的make系统，对应的就是Linux下的Makefile，可以进行编译、链接，也可以把构建参数提取出来，但是无法动态去生成构建参数。具体来说，nmake的配置参数文件是nmake.opt，但是只有这个文件还不够，还需要根据构建环境不同，动态生成这个nmake.opt文件。
所以使用nmake构建项目的麻烦就在这里，无法根据需要动态地生成项目配置文件，只能手动去修改它。比如在之前的文章《CMake构建学习笔记19-OpenSSL库的构建》中就是如此，也是通过nmake来构建OpenSSL库，但是不能动态生成配置怎么办呢？OpenSSL的维护者引入了perl来解决这个问题。嗯，不得不说，C/C++项目的构建系统太混乱了，简直是各显神通；希望以后的项目都能升级成CMake的构建方式吧，不是CMake有多好，先把构建的行为统一了再说。
3. 构建SpatiaLite
3.1 主项目
在理解了使用nmake构建的一般步骤之后，构建具体的SpatiaLite项目反而比较简单了。从官网上下载最新的5.1.0版本，解压到本地，可以看到SpatiaLite提供了四个版本的构建配置，如下图所示：
其中：
makefile.vc是32位构建配置。makefile64.vc是64位构建配置。makefile_mod.vc是32位模块化构建配置。makefile_mod64.vc是64位模块化构建配置。
这里也可以看到使用nmake构建的缺陷，应对不同的构建需求，需要提供多个配置文件。如果是使用CMake构建，使用一个CMakeList.txt即可。现在一般都是64位系统，选择makefile64.vc和nmake64.opt进行构建。不过为了能正确构建，修改nmake64.opt中的内容如下：
# Directory tree where SpatiaLite will be installed. INSTDIR=C:Work3rdparty # Uncomment the first for an optimized build, or the second for debug. OPTFLAGS= /source-charset:windows-1252 /nologo /Ox /fp:precise /W4 /MD /D_CRT_SECURE_NO_WARNINGS /DDLL_EXPORT /DYY_NO_UNISTD_H #OPTFLAGS= /nologo /Zi /MD /Fdspatialite.pdb /DDLL_EXPORT # Set the version number for the DLL. Normally we leave this blank since # we want software that is dynamically loading the DLL to have no problem # with version numbers. VERSION= 主要修改了两点：
- INSTDIR表示构建后安装的目录，按需进行修改。
- /source-charset:windows-1252是额外增加的编译选项，用于设置代码文件的数据集。
修改makefile64.vc中的内容为：
# $Id: $ # # NMAKE Makefile to build libspatialite on Windows # !INCLUDE nmake64.opt LIBOBJ = srcgaiaauxgg_sqlaux.obj srcgaiaauxgg_utf8.obj srcgaiaexifgaia_exif.obj srcgaiageogg_advanced.obj srcgaiageogg_endian.obj srcgaiageogg_ewkt.obj srcgaiageogg_geodesic.obj srcgaiageogg_geoJSON.obj srcgaiageogg_geometries.obj srcgaiageogg_geoscvt.obj srcgaiageogg_gml.obj srcgaiageogg_kml.obj srcgaiageogg_relations.obj srcgaiageogg_shape.obj srcgaiageogg_transform.obj srcgaiageogg_vanuatu.obj srcgaiageogg_wkb.obj srcgaiageogg_wkt.obj srcgaiageogg_extras.obj srcgaiageogg_xml.obj srcgaiageogg_voronoj.obj srcgaiageogg_matrix.obj srcgaiageogg_relations_ext.obj srcgaiageogg_rttopo.obj src/connection_cache/alloc_cache.obj src/connection_cache/gg_sequence.obj srcspatialitembrcache.obj srcshapefilesshapefiles.obj srcspatialitespatialite.obj srcspatialitevirtualdbf.obj srcspatialitevirtualfdo.obj srcspatialitevirtualnetwork.obj srcspatialitevirtualshape.obj srcspatialitevirtualspatialindex.obj srcspatialitestatistics.obj srcspatialitemetatables.obj srcspatialitevirtualXL.obj srcspatialiteextra_tables.obj srcspatialitevirtualxpath.obj srcspatialitevirtualbbox.obj srcspatialitespatialite_init.obj srcspatialitese_helpers.obj srcspatialitesrid_aux.obj srcspatialitetable_cloner.obj srcspatialitevirtualelementary.obj srcspatialitevirtualgeojson.obj srcspatialitevirtualrouting.obj srcspatialitecreate_routing.obj srcspatialitedbobj_scopes.obj srcspatialitepause.obj srcwfswfs_in.obj srcsrsinitsrs_init.obj srcspatialitevirtualgpkg.obj srcdxfdxf_parser.obj srcdxfdxf_loader.obj srcdxfdxf_writer.obj srcdxfdxf_load_distinct.obj srcdxfdxf_load_mixed.obj srcshapefilesvalidator.obj srcmd5md5.obj srcmd5gaia_md5.obj srcsrsinitepsg_inlined_00.obj srcsrsinitepsg_inlined_01.obj srcsrsinitepsg_inlined_02.obj srcsrsinitepsg_inlined_03.obj srcsrsinitepsg_inlined_04.obj srcsrsinitepsg_inlined_05.obj srcsrsinitepsg_inlined_06.obj srcsrsinitepsg_inlined_07.obj srcsrsinitepsg_inlined_08.obj srcsrsinitepsg_inlined_09.obj srcsrsinitepsg_inlined_10.obj srcsrsinitepsg_inlined_11.obj srcsrsinitepsg_inlined_12.obj srcsrsinitepsg_inlined_13.obj srcsrsinitepsg_inlined_14.obj srcsrsinitepsg_inlined_15.obj srcsrsinitepsg_inlined_16.obj srcsrsinitepsg_inlined_17.obj srcsrsinitepsg_inlined_18.obj srcsrsinitepsg_inlined_19.obj srcsrsinitepsg_inlined_20.obj srcsrsinitepsg_inlined_21.obj srcsrsinitepsg_inlined_22.obj srcsrsinitepsg_inlined_23.obj srcsrsinitepsg_inlined_24.obj srcsrsinitepsg_inlined_25.obj srcsrsinitepsg_inlined_26.obj srcsrsinitepsg_inlined_27.obj srcsrsinitepsg_inlined_28.obj srcsrsinitepsg_inlined_29.obj srcsrsinitepsg_inlined_30.obj srcsrsinitepsg_inlined_31.obj srcsrsinitepsg_inlined_32.obj srcsrsinitepsg_inlined_33.obj srcsrsinitepsg_inlined_34.obj srcsrsinitepsg_inlined_35.obj srcsrsinitepsg_inlined_36.obj srcsrsinitepsg_inlined_37.obj srcsrsinitepsg_inlined_38.obj srcsrsinitepsg_inlined_39.obj srcsrsinitepsg_inlined_40.obj srcsrsinitepsg_inlined_41.obj srcsrsinitepsg_inlined_42.obj srcsrsinitepsg_inlined_43.obj srcsrsinitepsg_inlined_44.obj srcsrsinitepsg_inlined_45.obj srcsrsinitepsg_inlined_46.obj srcsrsinitepsg_inlined_47.obj srcsrsinitepsg_inlined_48.obj srcsrsinitepsg_inlined_49.obj srcsrsinitepsg_inlined_50.obj srcsrsinitepsg_inlined_51.obj srcsrsinitepsg_inlined_52.obj srcsrsinitepsg_inlined_53.obj srcsrsinitepsg_inlined_54.obj srcsrsinitepsg_inlined_55.obj srcsrsinitepsg_inlined_56.obj srcsrsinitepsg_inlined_57.obj srcsrsinitepsg_inlined_58.obj srcsrsinitepsg_inlined_59.obj srcsrsinitepsg_inlined_60.obj srcsrsinitepsg_inlined_61.obj srcsrsinitepsg_inlined_62.obj srcsrsinitepsg_inlined_63.obj srcsrsinitepsg_inlined_extra.obj srcsrsinitepsg_inlined_prussian.obj srcsrsinitepsg_inlined_wgs84_00.obj srcsrsinitepsg_inlined_wgs84_01.obj srcversioninfoversion.obj srcvirtualtextvirtualtext.obj srccuttergaia_cutter.obj srcspatialitevirtualknn.obj srcspatialitevirtualknn2.obj srccontrol_pointsgaia_control_points.obj srccontrol_pointsgrass_crs3d.obj srccontrol_pointsgrass_georef_tps.obj srccontrol_pointsgrass_georef.obj srcstored_proceduresstored_procedures.obj srcgeopackagegaia_cvt_gpkg.obj srcgeopackagegpkgAddGeometryColumn.obj srcgeopackagegpkg_add_geometry_triggers.obj srcgeopackagegpkg_add_spatial_index.obj srcgeopackagegpkg_add_tile_triggers.obj srcgeopackagegpkgBinary.obj srcgeopackagegpkgCreateBaseTables.obj srcgeopackagegpkgCreateTilesTable.obj srcgeopackagegpkgCreateTilesZoomLevel.obj srcgeopackagegpkgGetImageType.obj srcgeopackagegpkg_get_normal_row.obj srcgeopackagegpkg_get_normal_zoom.obj srcgeopackagegpkgInsertEpsgSRID.obj srcgeopackagegpkgMakePoint.obj srctopologygaia_auxnet.obj srctopologygaia_auxtopo.obj srctopologygaia_auxtopo_table.obj srctopologygaia_netstmts.obj srctopologygaia_network.obj srctopologygaia_topology.obj srctopologygaia_topostmts.obj srctopologylwn_network.obj srctopologynet_callbacks.obj srctopologytopo_callbacks.obj SPATIALITE_DLL = spatialite$(VERSION).dll CFLAGS = /nologo -I.srcheaders -I.srctopology -I. -IC:Work3rdpartyinclude -IC:Work3rdpartyincludelibxml2 $(OPTFLAGS) default: all all: spatialite.lib spatialite_i.lib #$(EXIF_LOADER_EXE) spatialite.lib: $(LIBOBJ) if exist spatialite.lib del spatialite.lib lib /out:spatialite.lib $(LIBOBJ) $(SPATIALITE_DLL): spatialite_i.lib spatialite_i.lib: $(LIBOBJ) link /dll /out:$(SPATIALITE_DLL) /implib:spatialite_i.lib $(LIBOBJ) C:Work3rdpartylibproj.lib C:Work3rdpartylibgeos_c.lib C:Work3rdpartylibfreexl_i.lib C:Work3rdpartylibiconv.lib C:Work3rdpartylibsqlite3.lib C:Work3rdpartylibzlib.lib C:Work3rdpartyliblibxml2.lib C:Work3rdpartyliblibrttopo.lib if exist $(SPATIALITE_DLL).manifest mt -manifest $(SPATIALITE_DLL).manifest -outputresource:$(SPATIALITE_DLL);2 .c.obj: $(CC) $(CFLAGS) /c $*.c /Fo$@ clean: del *.dll del *.exp del *.manifest del *.lib del srcconnection_cache*.obj del srccutter*.obj del srcgaiaaux*.obj del srcgaiaexif*.obj del srcgaiageo*.obj del srcshapefiles*.obj del srcspatialite*.obj del srcsrsinit*.obj del srcversioninfo*.obj del srcvirtualtext*.obj del srcwfs*.obj del srcdxf*.obj del srcmd5*.obj del srctopology*.obj del srcstored_procedures*.obj del *.pdb install: all -mkdir $(INSTDIR) -mkdir $(INSTDIR)bin -mkdir $(INSTDIR)lib -mkdir $(INSTDIR)include -mkdir $(INSTDIR)includespatialite copy *.dll $(INSTDIR)bin copy *.lib $(INSTDIR)lib copy srcheadersspatialite.h $(INSTDIR)include copy srcheadersspatialite*.h $(INSTDIR)includespatialite 主要修改了以下两点：
- 修改include文件：
CFLAGS = /nologo -I.srcheaders -I.srctopology -I. -IC:Work3rdpartyinclude -IC:Work3rdpartyincludelibxml2 $(OPTFLAGS) - 修改依赖库文件：
spatialite_i.lib: $(LIBOBJ) link /dll /out:$(SPATIALITE_DLL) /implib:spatialite_i.lib $(LIBOBJ) C:Work3rdpartylibproj.lib C:Work3rdpartylibgeos_c.lib C:Work3rdpartylibfreexl_i.lib C:Work3rdpartylibiconv.lib C:Work3rdpartylibsqlite3.lib C:Work3rdpartylibzlib.lib C:Work3rdpartyliblibxml2.lib C:Work3rdpartyliblibrttopo.lib if exist $(SPATIALITE_DLL).manifest mt -manifest $(SPATIALITE_DLL).manifest -outputresource:$(SPATIALITE_DLL);2 都修改完成之后，执行：
nmake -f makefile.vc #构建 nmake -f makefile.vc install #安装 nmake -f makefile.vc clean #清理 3.2 依赖项
需要注意的是，makefile64.vc中的内容需要根据依赖库的安装地址来进行修改。SpatiaLite的依赖项有：proj、geos、freexl、iconv、sqlite3、zlib、libxml2以及librttopo，这些依赖项都需要提前安装好，笔者是安装到C:Work3rdparty目录中。至于具体的构建安装过程，大部分依赖库可参看如下文章：
- 《CMake构建学习笔记24-使用通用脚本构建PROJ和GEOS》
- 《CMake构建学习笔记20-iconv库的构建》
- 《CMake构建学习笔记23-SQLite库的构建》
- 《CMake构建学习笔记2-zlib库的构建》
- 《CMake构建学习笔记22-libxml2库的构建》
剩下的就只有freexl和librttopo两个依赖性的构建了，正好这两个也是依赖于nmake构建的库。
3.2.1 构建libexpat
在构建freexl之前，需要先构建libexpat库。libexpat是一个用C语言编写的、开源的、高效的XML解析库，已经支持使用CMake构建。那么可以使用以下脚本：
param( [string]$Name = "libexpat-R_2_7_0", [string]$SourceDir = "../Source", [string]$Generator, [string]$MSBuild, [string]$InstallDir, [string]$SymbolDir ) # 根据 $Name 动态构建路径 $zipFilePath = Join-Path -Path $SourceDir -ChildPath "$Name.zip" $SourcePath = Join-Path -Path $SourceDir -ChildPath $Name $BuildDir = Join-Path -Path "." -ChildPath $Name # 检查是否已经安装（通过目标 DLL） $TargetDll = "$InstallDir/bin/libexpat.dll" if (-not $Force -and $TargetDll -and (Test-Path $TargetDll)) { Write-Output "Library already installed: $TargetDll" exit 0 } # 确保源码目录存在：解压 ZIP if (!(Test-Path $SourcePath)) { if (!(Test-Path $zipFilePath)) { Write-Error "Archive not found: $zipFilePath" exit 1 } Write-Output "Extracting $zipFilePath to $SourceDir..." Expand-Archive -LiteralPath $zipFilePath -DestinationPath $SourceDir -Force } # 如果是强制构建，且构建目录已存在，先删除旧的构建目录（确保干净构建） if ($Force -and (Test-Path $BuildDir)) { Write-Output "Force mode enabled. Removing previous build directory: $BuildDir" Remove-Item $BuildDir -Recurse -Force -ErrorAction SilentlyContinue } # # 复制符号库 $PdbFiles = @( "$BuildDir/RelWithDebInfo/libexpat.pdb" ) # 额外构建参数 $CMakeCacheVariables = @{ EXPAT_BUILD_DOCS = "OFF" EXPAT_BUILD_EXAMPLES = "OFF" EXPAT_BUILD_TESTS = "OFF" } # 调用通用 CMake 构建脚本 $cmakeSourcePath = Join-Path -Path $SourcePath -ChildPath "expat" Write-Output "Starting build for $Name..." . ./cmake-build.ps1 -SourceLocalPath $cmakeSourcePath ` -BuildDir $BuildDir ` -Generator $Generator ` -InstallDir $InstallDir ` -SymbolDir $SymbolDir ` -PdbFiles $PdbFiles ` -CMakeCacheVariables $CMakeCacheVariables ` -MultiConfig $true if ($LASTEXITCODE -ne 0) { Write-Error "Build failed for $Name." exit $LASTEXITCODE } # 构建成功后，根据 Cleanup 开关决定是否删除 if ($Cleanup) { Write-Output "Build succeeded. Cleaning up temporary directories..." if (Test-Path $SourcePath) { Remove-Item $SourcePath -Recurse -Force -ErrorAction SilentlyContinue Write-Output "Removed source directory: $SourcePath" } if (Test-Path $BuildDir) { Remove-Item $BuildDir -Recurse -Force -ErrorAction SilentlyContinue Write-Output "Removed build directory: $BuildDir" } } Write-Output "Build completed for $Name." 脚本cmake-build.ps1笔者已经在《CMake构建学习笔记21-通用的CMake构建脚本》这篇文章中介绍过。
3.2.1 freexl构建
freexl是一个开源库，主要用于读取Microsoft Excel的.xls文件格式。构建freexl与前面介绍nmake构建的一般方法基本一致：
nmake -f makefile.vc #构建 nmake -f makefile.vc install #安装 nmake -f makefile.vc clean #清理 当然nmake64.opt和makefile64.vc中的内容需要根据自己的情况按需修改。对于nmake64.opt，修改的内容为：
#INSTDIR=C:OSGeo4W64 INSTDIR=C:OSGeo4W64 而对于makefile64.vc，修改的内容为：
# CFLAGS = /nologo -I. -Iheaders -IC:OSGeo4W64include $(OPTFLAGS) CFLAGS = /nologo -I. -Iheaders -IC:Work3rdpartyinclude $(OPTFLAGS) #freexl_i.lib: $(LIBOBJ) # link /debug /dll /out:$(FREEXL_DLL) # /implib:freexl_i.lib $(LIBOBJ) # C:Work3rdpartylibiconv.lib # C:Work3rdpartyliblibexpat.lib # C:Work3rdpartylibminizip.lib # C:Work3rdpartylibzlib.lib # if exist $(FREEXL_DLL).manifest mt -manifest # $(FREEXL_DLL).manifest -outputresource:$(FREEXL_DLL);2 freexl_i.lib: $(LIBOBJ) link /debug /dll /out:$(FREEXL_DLL) /implib:freexl_i.lib $(LIBOBJ) C:OSGeo4w64libiconv.lib C:OSGeo4W64liblibexpat.lib C:OSGeo4W64liblibminizip.lib C:OSGeo4w64libzlib.lib if exist $(FREEXL_DLL).manifest mt -manifest $(FREEXL_DLL).manifest -outputresource:$(FREEXL_DLL);2 3.2.1 librttopo构建
librttopo是一个开源的地理空间操作库，是PostGIS项目的一部分，提供了一系列用于处理和分析地理数据的功能，比如几何图形的操作、空间关系判断、坐标转换等。librttopo使用nmake构建有点麻烦，主要原因就是跨平台兼容性有点问题，在Windows下有些文件没有生成导致编译出错。
可以使用这篇文章中提供了一个源代码版本，然后按需修改nmake64.opt：
#INSTDIR=C:OSGeo4W64 INSTDIR=C:Work3rdparty 同样修改makefile64.vc：
#CFLAGS = /nologo -IC:OSGeo4W64include -I. -Iheaders $(OPTFLAGS) CFLAGS = /nologo -IC:Work3rdpartyinclude -I. -Iheaders $(OPTFLAGS) #librttopo_i.lib: $(LIBOBJ) # link /debug /dll /out:$(LIBRTTOPO_DLL) # /implib:librrttopo_i.lib $(LIBOBJ) # C:OSGeo4W64libgeos_c.lib # if exist $(LIBRTTOPO_DLL).manifest mt -manifest # $(LIBRTTOPO_DLL).manifest -outputresource:$(LIBRTTOPO_DLL);2 librttopo_i.lib: $(LIBOBJ) link /debug /dll /out:$(LIBRTTOPO_DLL) /implib:librrttopo_i.lib $(LIBOBJ) C:Work3rdpartylibgeos_c.lib if exist $(LIBRTTOPO_DLL).manifest mt -manifest $(LIBRTTOPO_DLL).manifest -outputresource:$(LIBRTTOPO_DLL);2 三个nmake构建库修改的配置文件内容大致差不多，都是修改安装目录，修改依赖库include目录，修改链接的库文件，然后执行：
nmake -f makefile.vc #构建 nmake -f makefile.vc install #安装 nmake -f makefile.vc clean #清理 4. 问题
如文中所说，这种nmake构建的方式有个很大的问题就是总是需要临时修改nmake64.opt和makefile64.vc来应对不同的环境，这对于使用脚本自动批处理的方式来说不太友好。说白了Windows下所有的逻辑都是基于GUI的，nmake不过是个临时补丁。不过理论上也可以考虑使用环境变量的方式来避免这个问题，就留待后续解决了。
