CMake JOIN生成器表达式引号处理行为差异及正确引用方法

两个$<JOIN>表达式的求值逻辑完全一致，差异来自CMake对add_custom_command中COMMAND参数的词法解析规则，和你写的参数外层引号的位置直接相关。

关键解析规则 #

CMake处理命令参数时，引号相关的核心逻辑只有两条：

1. 首尾引号自动剥离：如果一个参数的第一个非空白字符是未转义双引号，且最后一个非空白字符是对应闭合的未转义双引号，这对首尾双引号会被识别为参数分隔符，直接丢弃，不会出现在最终参数值中；其他所有位置的双引号（包括转义得到的\"、不在参数首尾位置的未转义引号）都会作为普通字面量保留。
2. 含空格参数自动补引号：如果生成器表达式求值完成后，参数值包含空格且没有被引号包裹，CMake会自动给整个参数外层补一对双引号，避免空格把参数拆分成多个部分；如果参数值里本身已经包含引号，CMake不会再自动补外层引号。

逐案例拆解 #

1. 包含目录的JOIN为什么输出正常 #

你写的包含目录参数如下：

-I"$<JOIN:$<TARGET_PROPERTY:Tutorial,INCLUDE_DIRECTORIES>,\" -I\">"

这个参数的第一个字符是-，不是双引号，不满足首尾引号剥离规则，所以-I后面、表达式末尾的两个双引号都会作为普通字面量保留。
参数内的转义引号\"会被解析为字面量双引号，传入JOIN的分隔符为" -I"，最终拼接结果为：

-I"include files/a" -I"include files/b"

结果首尾不是配对双引号，CMake不会做额外修改，输出完全符合预期。

2. 初版编译选项JOIN为什么丢首尾引号 #

你最开始写的编译选项参数如下：

"$<JOIN:$<TARGET_PROPERTY:Tutorial,COMPILE_OPTIONS>,\" \">"

这个参数的第一个字符是未转义双引号，最后一个字符是对应闭合的未转义双引号，完全满足首尾引号剥离规则，最外层的这对引号会被直接丢弃，不会进入后续求值流程。
参数内的转义引号解析为字面量双引号，传入JOIN的分隔符为" "，最终拼接结果为：

/DC=1" "/DD=2

结果本身已经包含引号，CMake不会自动补外层引号，就出现了你看到的首尾引号丢失的问题。

3. 改空格分隔符后为什么整个字符串被包在引号里 #

你把分隔符改成普通空格后的参数如下：

"$<JOIN:$<TARGET_PROPERTY:Tutorial,COMPILE_OPTIONS>, >"

这个参数同样满足首尾引号剥离规则，最外层引号先被丢弃。JOIN用空格拼接两个编译选项后得到/DC=1 /DD=2，结果包含空格且没有任何引号，触发CMake的自动补引号逻辑，最终输出为：

"/DC=1 /DD=2"

正确实现方案 #

要实现每个编译选项单独包裹引号的效果，只要规避参数首尾是未转义双引号的情况即可，和包含目录的写法逻辑对齐：

add_custom_command(
   OUTPUT Tutorial.i
   COMMAND "${CMAKE_C_COMPILER}" 
           -I"$<JOIN:$<TARGET_PROPERTY:Tutorial,INCLUDE_DIRECTORIES>,\" -I\">"
           "\"$<JOIN:$<TARGET_PROPERTY:Tutorial,COMPILE_OPTIONS>,\" \" >\""
           /P ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/Tutorial.cxx
   MAIN_DEPENDENCY "Tutorial.cxx"
   COMMENT "Preprocessing Tutorial.cxx"
)

如果使用CMake 3.20及以上版本，也可以用内置的$<QUOTE>生成器表达式代替手动转义引号，写法更清晰不易出错：

"$<QUOTE>$<JOIN:$<TARGET_PROPERTY:Tutorial,COMPILE_OPTIONS>,$<QUOTE> $<QUOTE>>$<QUOTE>"

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Brad