使用CMake构建C++20模块时出现FILE_SET源文件查找错误

项目文件内容 #

main.cc #

import mod;

int main() {
    func();
    return 0;
}

mod.cc #

#include <iostream>

module mod;

export void func() {
    std::cout << "Function in module `mod`" << '\n';
}

原CMakeLists.txt #

cmake_minimum_required(VERSION 3.4)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 20)

project(module_test)

add_executable(mod_test main.cc)

target_sources(mod_test
    PUBLIC
    FILE_SET cxx_modules TYPE CXX_MODULES
    FILES mod.cc
)

报错信息 #

-- Selecting Windows SDK version 10.0.22000.0 to target Windows 10.0.19045.
CMake Warning (dev) at CMakeLists.txt:8 (target_sources):
  Policy CMP0076 is not set: target_sources() command converts relative paths
  to absolute.  Run "cmake --help-policy CMP0076" for policy details.  Use
  the cmake_policy command to set the policy and suppress this warning.

  An interface source of target "mod_test" has a relative path.
This warning is for project developers.  Use -Wno-dev to suppress it.

-- Configuring done
CMake Error at CMakeLists.txt:6 (add_executable):
  Cannot find source file:

    FILE_SET

  Tried extensions .c .C .c++ .cc .cpp .cxx .cu .mpp .m .M .mm .ixx .cppm .h
  .hh .h++ .hm .hpp .hxx .in .txx .f .F .for .f77 .f90 .f95 .f03 .hip .ispc


-- Generating done
CMake Generate step failed.  Build files cannot be regenerated correctly.

问题原因 #

FILE_SET是CMake 3.21版本才引入的特性，原配置指定的最低CMake版本为3.4，远低于要求版本，导致CMake无法识别该语法，错误地将FILE_SET当成了源文件名。此外，C++20模块的完整支持需要CMake配合对应版本的编译器。

解决方法 #

1. 提升CMake最低版本要求 #

将cmake_minimum_required改为至少3.21（推荐3.24及以上，以获得更完善的模块支持），同时启用C++标准强制要求：

修改后的CMakeLists.txt #

cmake_minimum_required(VERSION 3.21)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 20)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)
set(CMAKE_CXX_EXTENSIONS OFF)

project(module_test)

add_executable(mod_test main.cc)

target_sources(mod_test
    PUBLIC
    FILE_SET cxx_modules TYPE CXX_MODULES
    FILES mod.cc
)

2. 适配编译器参数 #

不同编译器对C++模块的支持需要额外参数：

• GCC 11+：添加-fmodules-ts编译参数
• Clang 15+：添加-fmodules编译参数
• MSVC VS2022 17.1+：无需额外参数（默认支持）

可在CMake中添加条件判断自动适配：

if(CMAKE_CXX_COMPILER_ID STREQUAL "GNU")
    target_compile_options(mod_test PRIVATE -fmodules-ts)
elseif(CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "Clang")
    target_compile_options(mod_test PRIVATE -fmodules)
endif()

3. 规范模块文件后缀（可选） #

部分编译器推荐使用.cppm作为模块实现文件的后缀，可将mod.cc重命名为mod.cppm，并同步修改CMakeLists中的文件名：

FILES mod.cppm

内容的提问来源于stack exchange，提问作者MBR-6161