В чём разница между set() с CACHE и без?

Обычная переменная (без CACHE)

set(MY_VAR "hello")

• Хранится в памяти во время выполнения CMakeLists.txt.
• Видна только в текущей области видимости и вложенных (в функциях, add_subdirectory с оговорками).
• Не сохраняется в CMakeCache.txt.
• Не доступна пользователю через -D флаг командной строки.
• Пересоздаётся при каждом запуске cmake.

set() с CACHE и без: два типа переменных CMake

CMake разделяет переменные на два уровня: обычные (normal variables) и кешированные (cache variables). Они хранятся в разных местах, имеют разный приоритет и разное время жизни.

Кешированная переменная (с CACHE)

set(MY_VAR "hello" CACHE STRING "Description of MY_VAR")

• Сохраняется в CMakeCache.txt в build-директории.
• Пользователь может переопределить через cmake -DMY_VAR=world или через cmake-gui.
• После первой установки НЕ перезаписывается повторным set(... CACHE ...) без флага FORCE.
• Глобально видна во всём проекте, включая все поддиректории.

# Типы кешированных переменных
set(MY_STRING   "text"  CACHE STRING  "A string value")
set(MY_BOOL     ON      CACHE BOOL    "A boolean flag")
set(MY_INT      42      CACHE STRING  "An integer")  # CMake хранит как строку
set(MY_PATH     "/usr"  CACHE PATH    "A directory path")
set(MY_FILE     "a.txt" CACHE FILEPATH "A file path")

Приоритет и перекрытие

Правило приоритета в CMake:

1. Обычная переменная (если существует в текущей области) — наивысший приоритет.
2. Переменная среды (через $ENV{VAR}).
3. Кешированная переменная — низший приоритет.

set(MY_VAR "cache_value" CACHE STRING "desc")
# Пользователь передал -DMY_VAR=user_value, кеш содержит "user_value"

set(MY_VAR "normal_value")   # Обычная переменная перекрывает кеш!
message(STATUS "MY_VAR = ${MY_VAR}")   # Выведет: normal_value
# Это частая ловушка: разработчик думает, что задаёт default для кеша,
# но фактически блокирует возможность пользователя изменить значение

Флаг FORCE

# FORCE принудительно перезаписывает кешированное значение
# даже если пользователь уже задал его через -D
set(CMAKE_BUILD_TYPE "Release" CACHE STRING "Build type" FORCE)
# Внимание: FORCE отбирает контроль у пользователя — используйте осторожно

Практический пример: опция сборки

cmake_minimum_required(VERSION 3.21)
project(MyApp)

# Правильно: кешированная переменная, пользователь может изменить
set(MYAPP_LOG_LEVEL "INFO" CACHE STRING "Log level (DEBUG/INFO/WARNING/ERROR)")
set_property(CACHE MYAPP_LOG_LEVEL PROPERTY STRINGS DEBUG INFO WARNING ERROR)

# Внутренняя переменная — не показывается в cmake-gui
set(MYAPP_INTERNAL_FLAG "computed" CACHE INTERNAL "")

# Обычная переменная для промежуточных вычислений
set(sources_list src/main.cpp src/utils.cpp)
add_executable(myapp ${sources_list})

target_compile_definitions(myapp PRIVATE
  MYAPP_LOG_LEVEL=${MYAPP_LOG_LEVEL}
)

# Пользователь задаёт при configure
cmake -S . -B build -DMYAPP_LOG_LEVEL=DEBUG

# Просмотр всех кешированных переменных
cmake -S . -B build -LH

Подводные камни

• set() без CACHE перекрывает -D флаги пользователя: если в CMakeLists.txt есть set(MY_VAR "default") после того, как пользователь передал -DMY_VAR=custom, обычная переменная выиграет в текущей области видимости.
• Кеш не обновляется при изменении default в CMakeLists.txt: старое значение остаётся в CMakeCache.txt. Нужно либо удалить кеш, либо использовать FORCE.
• FORCE в CMakeLists.txt ломает повторную конфигурацию: каждый cmake-вызов перезаписывает значение, что мешает CI-скриптам, которые передают -D.
• Область видимости обычных переменных в функциях: функции в CMake имеют собственную область — изменения внутри функции не видны снаружи без PARENT_SCOPE.
• CACHE INTERNAL скрывает переменную от пользователя: переменные типа INTERNAL не отображаются в cmake-gui и ccmake, что полезно для внутреннего состояния, но скрывает их от отладки.
• Переменные среды не кешируются: $ENV{CC} читается при каждом configure, но не сохраняется в CMakeCache.txt, в отличие от CMAKE_C_COMPILER.

• Объяснять set CACHE и обычный set только по синтаксису, без жизненного цикла и стоимости.
• Игнорировать ошибки, null/empty состояния, порядок инициализации или режим сборки.
• Давать пример, который работает в демо, но ломается при изменении владельца ресурса.
• Трактовать CMake как shell-скрипт вместо описания графа таргетов.

• Кандидат формулирует точную модель для set CACHE и обычный set, а не только определение.
• Пример компилируем, безопасен по lifetime и соответствует версии технологии.
• Названы trade-off, ограничения и диагностируемые симптомы ошибки.
• Разделяет configure/generate/build и использует target-based подход.