如何通过CMake add_compile_definitions正确传递编译选项列表？

问题重现 #

用户编写的CMakeLists.txt片段：

add_executable(hello main.cpp)
set(helloCompileOptions -Wall -Wextra -O3 -Wno-narrowing -ffast-math -march=native)
target_compile_options(hello PRIVATE ${helloCompileOptions})
target_compile_features(hello PUBLIC cxx_std_23)
add_compile_definitions(COMPILE_OPTIONS="${helloCompileOptions}")

编译时出现如下错误：

[build] :1:9: error: macro name must be an identifier
[build] 1 | #define -O3 1
[build] | ^
[build] :2:9: error: macro name must be an identifier
[build] 2 | #define -Wextra 1
[build] | ^
...

错误原因 #

add_compile_definitions会将空格视为宏定义的分隔符，当传递COMPILE_OPTIONS="${helloCompileOptions}"时，CMake会把列表展开后的空格当作分隔，生成多个非法的宏定义（比如-O3不是合法的C标识符），导致编译报错。

解决方案 #

方法一：使用$<JOIN>生成带引号的字符串（CMake 3.12+支持） #

利用CMake的生成器表达式$<JOIN>将编译选项列表拼接成单个字符串，再传递给target_compile_definitions：

add_executable(hello main.cpp)
set(helloCompileOptions -Wall -Wextra -O3 -Wno-narrowing -ffast-math -march=native)
target_compile_options(hello PRIVATE ${helloCompileOptions})
target_compile_features(hello PUBLIC cxx_std_23)

target_compile_definitions(hello PRIVATE 
    COMPILE_OPTIONS="$<JOIN:${helloCompileOptions}, >"
)

方法二：先拼接字符串再传递 #

用string(JOIN)提前将列表转为单个字符串，再通过add_compile_definitions传递：

add_executable(hello main.cpp)
set(helloCompileOptions -Wall -Wextra -O3 -Wno-narrowing -ffast-math -march=native)
target_compile_options(hello PRIVATE ${helloCompileOptions})
target_compile_features(hello PUBLIC cxx_std_23)

# 将列表元素用空格拼接成单个字符串
string(JOIN " " helloCompileOptionsStr ${helloCompileOptions})
add_compile_definitions(COMPILE_OPTIONS="${helloCompileOptionsStr}")

效果验证 #

处理后，CMake会生成正确的宏定义：

#define COMPILE_OPTIONS "-Wall -Wextra -O3 -Wno-narrowing -ffast-math -march=native"

C++代码中直接使用COMPILE_OPTIONS即可获取编译选项的字符串。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Paul Jurczak