CMake vs. Autotools: Moderner Build-Automation-Vergleich für C und C++

CMake und GNU Autotools gehören zu den bekanntesten Werkzeugen im Bereich der Build-Automatisierung für C- und C++-Projekte. Während beide Tools denselben Zweck erfüllen, verfolgen sie völlig unterschiedliche Ansätze. Wer langfristig produktiv arbeiten will, muss sich mit den Stärken und Schwächen von CMake Autotools detailliert auseinandersetzen.

Zentrale Punkte

• CMake bietet moderne Syntax und beste Unterstützung für IDEs.
• Autotools glänzt durch lange Unix-Kompatibilität.
• Wartung ist bei Autotools deutlich aufwendiger.
• Cross-Plattform gelingt mit CMake deutlich einfacher.
• Umstieg auf CMake lohnt sich für langfristige Projekte.

CMake: Flexibel, modern und plattformübergreifend

CMake implementiert eine deklarative Konfigurationssprache, die leicht verständlich ist und sich hervorragend für die Integration mit CI/CD-Systemen eignet. Das Build-System prüft während des Setups automatisch die Zielplattform, Bibliotheken und die verwendete Toolchain. Für mich als Entwickler bedeutet das: Weniger manuelle Eingriffe, schnellere Builds und geringeres Fehlerrisiko. Besonders positiv fällt die native Unterstützung von Out-of-Source-Builds auf. CMakeLists.txt ist übersichtlich strukturiert. Damit kann ich Build-Logik modular aufteilen und einfacher warten. Moderne Entwicklungsumgebungen wie Visual Studio oder CLion verstehen CMake-Projekte ohne Zusatzaufwand. Diese Vorteile machen CMake gerade auch in der Kombination mit modernen CI/CD-Systemen wie Jenkins Pipelines zum attraktiven Werkzeug. In der Praxis zeigt sich CMake insbesondere deshalb als sehr flexibel, weil es sogenannte Generator Expressions bietet, mit denen Build-Optionen dynamisch gesteuert werden können. Bei komplexen Projekten mit Untermodulen und vielen Abhängigkeiten lassen sich damit sehr leicht unterschiedliche Konfigurationen abbilden, ohne dass man mehrere Konfigurationsdateien pflegen muss. Das ist eines der Argumente, warum CMake in größeren Teams den Aufwand reduziert: Alle projektinternen Optionen werden auf einheitliche Weise verwaltet. Wer darüber hinaus automatisierte Tests einbinden möchte, profitiert von CTest: Dieses Tool ist direkt in CMake integriert und ermöglicht die nahtlose Einbindung von Unit- und Integrationstests. In einer größeren CI/CD-Umgebung kann das Testen so vollständig automatisiert ablaufen. Fehler werden schneller gefunden, und das Team kann sich auf die Entwicklung neuer Features konzentrieren. Doch nicht nur die Flexibilität überzeugt. Die CMake-Community bietet eine Fülle von Dokumentation und Beispielen. So finden Nutzer schnell Lösungen für bestimmte Plattform-Eigenheiten. Wird beispielsweise eine bestimmte Bibliothek benötigt, existiert oft schon ein passendes FindXYZ.cmake-Modul. Das verkürzt Einarbeitungszeiten, da man seltener selbst proprietäre Workarounds schreiben muss. Auch die Tatsache, dass das CMake-Team auf aktuelle C++-Standards schnell reagiert, ist für modern ausgerichtete Entwicklungsprozesse sehr wertvoll.

GNU Autotools: Altbewährt, aber schwerfälliger

Autotools ist auf Linux und Unix-Systemen noch sehr verbreitet. Nirgendwo sonst ist die Kompatibilität so groß. Das „configure“-Skript etwa sorgt dafür, dass sich ein Projekt mit minimalen Anpassungen auf verschiedenen Distributionen bauen lässt. Doch die Konfiguration ist umständlich. Wer neu im Projekt ist, steht vor gewachsenen Skripten mit verschachteltem Verhalten und wenig Übersicht. Dateien wie configure.ac oder Makefile.am sind schwer lesbar. Erweiterungen etwa für automatische Tests oder Cross-Compiling benötigen Erfahrung. Während ich bei CMake Builds schnell umstellen kann, sind Änderungen bei Autotools oft mit Anpassungen in zahlreichen Hilfsdateien verbunden. Ein weiteres zentrales Problem ist die Pflege von Skripten und Makros. Viele Konfigurationsbefehle müssen in umfangreichen m4-Makrodaten gepflegt werden, was den Einstieg für Neulinge massiv erschwert. Wer sich in ein bestehendes Autotools-System einarbeiten muss, verbringt häufig Zeit damit, einzelne Makros zu analysieren und abweichende Skriptlogik zu verstehen. Das kann im Team zu Engpässen führen, wenn nur wenige Spezialisten die Build-Umgebung wirklich durchdringen. Erschwerend kommt hinzu, dass die Fehlersuche in Autotools-Skripten deutlich mühsamer abläuft. Wer an mehreren Stellen Variablen definieren oder build-spezifische Optionen setzen muss, kann sich schnell in Versionskonflikten verlieren, insbesondere wenn auf unterschiedlichen Unix-Derivaten unterschiedliche Setups erforderlich sind. Zwar ist Autotools hochflexibel in Bezug auf Unix-Varianten, doch gerade die Windows-Unterstützung erfordert oft Workarounds oder den Gang über Systeme wie Cygwin und MSYS.

Was Entwickler heute erwarten

Aktuelle C- und C++-Projekte benötigen deutlich mehr Flexibilität als früher. Bibliotheken ändern sich, Toolchains wachsen, Deployments laufen automatisiert. Wer mit GitHub-Actions, GitLab CI oder Jenkins arbeitet, benötigt ein Build-System, das moderne CI/CD-Prozesse widerspruchslos abbildet. Bei CMake finde ich viele vorgefertigte Module, die sich leicht einbinden lassen, von Unit-Tests bis hin zum Packaging. Auch die Integration externer Abhängigkeiten klappt gut. Projekte wie Conan oder vcpkg ergänzen CMake sinnvoll. So lassen sich Bibliotheken einfach einbinden – ein Feature, das in Autotools mühsam und oft manuell realisiert wird. Wer native Add-ons für Node.js bauen möchte, sollte sich zusätzlich mit dem Vergleich CMake.js vs. node-gyp beschäftigen. Innerhalb größerer Entwicklungszyklen spielt zudem die Transparenz der Build-Konfiguration eine große Rolle. Entwicklerteams wollen schnell sehen, welche Flags und Compiler-Einstellungen gerade aktiv sind. CMake bietet hierfür Standardmechanismen wie message() oder das Integrieren von VERBOSE-Optionen, was die Fehlersuche erleichtert. Anders bei Autotools, wo man häufig in generierten Skripten nachschauen muss, um die tatsächlichen Einstellungen nachzuvollziehen. Ein weiterer Aspekt ist die fortschreitende Containerisierung, etwa durch Docker. Hier punktet CMake nochmals, da es oft weniger Schritte erfordert, ein CMake-Projekt in Containern aufzusetzen. Typische Entwicklungsumgebungen mit Docker-Images können somit leicht repliziert werden, weil CMake in vielen Standard-Images bereits vorinstalliert ist oder sich schnell hinzufügen lässt. Autotools hingegen benötigt häufig mehr Zeit für individuelle Anpassungen – etwa wenn bestimmte Tools oder Makro-Pakete nicht im Docker-Image vorhanden sind.

Vergleichstabelle: Stärken und Schwächen im Überblick

Kriterium	CMake	Autotools
Plattformunterstützung	Windows, macOS, Linux, Unix	Vor allem Unix/Linux
Integration mit IDEs	Sehr gut	Begrenzt
CI/CD-Kompatibilität	Ausgezeichnet	Nur manuell umsetzbar
Dokumentation	Sehr umfangreich	Teils veraltet
Migrationsaufwand	Gut planbar	Hoch

Wer jedoch hohes Vertrauen in die Unix-Welt hat oder ausschließlich Linux-Distributionen bedienen möchte, kann weiterhin von Autotools profitieren. Dabei darf man nicht vergessen, dass viele große Open-Source-Projekte historisch bedingt auf Autotools setzen. Doch auch dort lassen sich immer öfter hybride Lösungen beobachten, bei denen nach und nach CMake-Komponenten integriert werden, etwa für spezifische Teilprojekte oder Plattform-Portierungen.

Wartung, Erweiterbarkeit und Onboarding

Ich habe die Erfahrung gemacht, dass viele Teams Autotools-Projekte mit Skepsis betrachten. Neue Mitarbeiter benötigen oft Tage, um die typische Autotools-Logik mit autoconf und automake zu verstehen. CMake hingegen bietet einen klaren Einstieg. Die Syntax ist deklarativ, kompakt und durchgängiger. Wer einmal CMake einsetzt, kann es leicht für mehrere Plattformen adaptieren – besonders hilfreich bei mobilen Anwendungen oder Cross-Builds. Die Erweiterung bestehender Projekte funktioniert schneller, weil sich Module wie CPack oder CTest nahtlos integrieren lassen. Das reduziert Aufwand in Testphasen enorm. Viele Unternehmen wechseln genau deshalb von Autotools zu CMake – nicht aus Ideologie, sondern aus wirtschaftlichem Denken. Betrachtet man die Lebenszykluskosten eines Projekts, ist schnell ersichtlich, dass Wartungsaufwand und Entwicklerzufriedenheit große Faktoren sind. Insbesondere junge Entwicklerteams, die mit moderneren Toolchains und IDEs arbeiten, bevorzugen oft CMake, weil sie damit rasch in eine Build-Umgebung einsteigen können. Die Abhängigkeit von Expertenwissen bei Autotools kann zu Engpässen führen, wenn das Projekt wächst oder wenn das bestehende Personal wechselt.

Fallbeispiel: Migration eines Legacy-Projekts

Ein typisches Szenario: Ein C++-Projekt nutzt seit 15 Jahren Autotools. Die neue Anforderung ist eine Build-Pipeline mit Windows-Support. Unter Autotools würde dies tiefgreifende Anpassungen bedeuten. In einem Projekt konnte ich den Wechsel zu CMake in wenigen Wochen realisieren. Mit Tools wie cmake-converter ließ sich ein Umstieg vorbereiten und testen. Der Vorteil liegt auf der Hand: Anschließend war der Build sowohl auf Linux, macOS als auch Windows durchgängig. Neue Kolleginnen konnten direkt am Build-Prozess mit GitHub Actions arbeiten. Mit Blick auf Aufwand und Zukunftssicherheit zahlt sich der Wechsel langfristig aus. Gerade in einem solchen Fallbeispiel zeigt sich, dass die Zeit, die man für das anfängliche Umschreiben investiert, schnell wieder hereinholt. Sobald man den CMake-Workflow vollständig eingebunden hat, entfallen viele aufwendige Scriptschritte. Außerdem kann das Team Build-Varianten, Debug- und Release-Konfigurationen oder experimentelle Feature-Branches deutlich simpler anlegen. Autotools-Projekte sorgen in so einem Kontext oft dafür, dass Teams übermäßig viel Zeit in die Pflege der vorhandenen Strukturen investieren müssen. Der Umstieg lässt sich in mehreren Phasen durchführen: Zuerst erstellt man meist eine rudimentäre CMakeLists.txt, die die wichtigsten Targets erstellt. Im nächsten Schritt migriert man Tests und Abhängigkeiten. Am Ende steht meist eine CI/CD-Integration, bei der auf unterschiedlichen Plattformen automatisiert gebaut wird. Dieser modulare Migrationsansatz macht es leichter, die Anzahl von Fehlerquellen zu reduzieren, und gibt den Projektbeteiligten Sicherheit in jeder Migrationsstufe.

CMake in der Open-Source-Welt

Immer mehr Open-Source-Projekte setzen inzwischen auf CMake. KDE, LLVM, OpenCV – sie alle orientieren sich an einem gemeinsamen Ziel: besser wartbare, lesbare, portable Build-Systeme. Auch das Projekt PROJ hat den Umstieg früh gewagt, um langfristig produktiver zu werden. Für mich zeigt das: Dort, wo Menschen gemeinsam an Code arbeiten, wird Lesbarkeit und Wartbarkeit entscheidend. Moderner C++-Code funktioniert mit CMake problemlos, selbst mit aktuellen Sprachversionen. Viele Frameworks bieten fertige Module, sodass kein Entwickler mehr .m4-Skripte oder Shell-Magie beherrschen muss. Mit Blick auf die Dynamik moderner Open-Source-Communities erleichtert CMake zudem die Bereitstellung von Binärpaketen, was die Verbreitung neuer Versionen beschleunigt. Autotools hingegen ist auf vielen Plattformen zwar verfügbar, doch die Anzahl an Entwicklern, die täglich damit arbeiten möchte, sinkt stetig. Beim Blick auf Plattform-übergreifende Projekte wird auch deutlich, dass die Beteiligung von Windows-Entwicklern steigen kann, sobald ein Projekt von Autotools weg migriert. Der traditionally unzureichende Windows-Support in Autotools-Schichten ist oft ein Hemmschuh für neue Beiträge, während CMake die Hürde spürbar senkt, weil die gewohnten Microsoft-Toolchains nativ unterstützt werden.

Developer Experience: Build-Automation für den Alltag

Mit CMake muss ich mich nicht stundenlang in manuell geschriebene Skripte einlesen. Die Build-Prozesse sind transparenter und besser dokumentiert. Ich finde schneller heraus, welche Flags gesetzt werden, wie Bibliotheken erkannt werden und wie Tests integriert sind. Das ist im Alltag entscheidend, besonders im Team. Auch Paketmanager wie vcpkg integrieren sich direkt in die Build-Kette, was die Wiederverwendbarkeit externer Module verbessert. Wer moderne Abhängigkeitsverwaltung einsetzen möchte, wird mit Autotools an Grenzen stoßen. Mir erspart CMake in Projekten viele Stunden manueller Fehleranalyse. Ein entscheidender Punkt für viele Entwickler ist der Komfort in Entwicklungsumgebungen. Während man in Autotools-Projekten oft umständlich Makefiles anpassen oder Shell-Skripte erstellen muss, um spezifische Features zu aktivieren, genügt bei CMake ein kurzer Eintrag in CMakeLists.txt. Der durchgehende Ansatz einer einzigen, klar definierten Konfigurationssprache ist hier sehr wertvoll. Gerade bei großen Projekten verstärkt sich dieser Effekt. Wer Hunderte oder gar Tausende von Modulen und Bibliotheken verwalten muss, braucht ein Build-System, das strukturiert und leicht zu erweitern ist. Bei Autotools entstehen oft komplexe, gewachsene Skripte, die nur noch schwer nachvollziehbar sind. CMake erlaubt, viele Bereiche des Projekts in eigene Unterverzeichnisse auszulagern, die jeweils ihre eigene Build-Logik besitzen. So bleibt das Gesamtprojekt übersichtlich.

Moderne Alternativen und der Blick über den Tellerrand

Wer noch tiefer einsteigen möchte, kann sich moderne Alternativen wie Meson oder sogar Build-Tools aus anderen Sprachen wie Bazel oder Buck ansehen. Gerade im Vergleich Buck vs. Bazel zeigen sich große Unterschiede in der Philosophie. Doch egal ob modern oder klassisch – der Vergleich mit CMake oder Autotools zeigt, wie wichtig klar strukturierte Build-Systeme für die tägliche Arbeit sind. Langfristige Tool-Unterstützung, Community-Ressourcen und Integrationsmöglichkeiten geben in vielen Fällen den Ausschlag für CMake. Ich empfehle trotzdem: Jedes Projekt muss den Kontext berücksichtigen. Für Legacy-Systeme mit RPM und APT-Paketen kann Autotools weiterhin sinnvoll sein – wenn die Projektstruktur sonst konsistent ist. Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Zukunftsfähigkeit, denn mit steigender Komplexität und einer zunehmenden Vielfalt an Plattformen (etwa Embedded-Systeme oder Container-Umgebungen) muss das Build-System Schritt halten. Meson oder Ninja-basierte Workflows stellen zwar weitere Optionen dar, aber CMake gilt trotzdem oft als “Best of both worlds” – sowohl für große Teams als auch für kleinere Projekte, die schnell neue Features integrieren wollen.

Praxisnahe Tipps für den Einstieg

Gerade bei der Auswahl oder Umstellung eines Build-Systems stoßen Teams immer wieder auf ähnliche Fragestellungen. Ein praktischer Ansatzpunkt ist, vor einer Migration ein kleines Testprojekt zu erstellen, um ein Gefühl für CMake oder Autotools zu bekommen. Dabei kann man prüfen, wie sich Abhängigkeiten definieren, wie Unit-Tests installiert werden und ob das System mit verschiedenen Compiler-Versionen klar kommt. Um den Start mit CMake zu erleichtern, sollte man die aktuelle Dokumentation lesen und typische Beispiele in den offiziellen CMake-Tutorials durchgehen. Viele Entwickler haben anfangs gewisse Berührungsängste, weil “CMakeLists.txt” fremd wirkt. Doch wer die Grundstruktur erst einmal verstanden hat, findet sich schnell zurecht. Häufig erstellen Teams eine gemeinsame Vorlage, die alle relevanten Einstellungen enthält, wie Compiler-Flags, Warnungen oder Testfunktionen. Für diejenigen, die historisch bedingt Autotools nutzen, kann es sinnvoll sein, zunächst nur Teilbereiche eines größeren Projekts in CMake zu überführen. So lassen sich erste Erfahrungen sammeln, ohne dass das ganze Projekt auf einmal umgekrempelt werden muss. Wichtig ist hierbei ein klares Konzept, damit keine doppelten oder konkurrierenden Build-Prozesse entstehen. Langfristig sollte es das Ziel sein, eine einheitliche Konfiguration zu erreichen. Ein weiterer praktischer Tipp: Neben den Funktionen von CMake lohnt es sich, sich mit CTest, CPack oder externen Paketmanagern wie Conan oder vcpkg vertraut zu machen. Wer einmal gesehen hat, wie schnell sich damit Bibliotheken und Abhängigkeiten einbinden lassen, wird Autotools-spezifische Module und Makros eher als Hindernis empfinden. Auch die Dokumentation zu Cross-Compiling in CMake hilft, wenn man Projekte parallel für x86, ARM oder andere Plattformen bauen möchte.

Ein persönlicher Vergleich: Was zählt wirklich?

Für mein tägliches Arbeiten spielen Aktualität, Erweiterbarkeit und Community eine größere Rolle als historische Kompatibilität. CMake zeigt sich dabei als klarer Favorit: Plattformübergreifend, aktiv gepflegt, leicht verständlich. Projekte können flexibler wachsen, Builds laufen schneller, und neue Kolleg*innen steigen schneller ein. Autotools erfüllt nach wie vor seinen Zweck – aber nur in einem sehr spezifischen Kontext. Wer langfristig effizient und teamfähig entwickeln möchte, fährt mit CMake erheblich besser. Manche Projekte profitieren zwar von der tiefen Linux-Historie und setzen auf kompatible Pakete, doch sobald ein größeres Team, eine plattformübergreifende Ausrichtung oder eine kontinuierliche Integration wichtiger wird, führt kaum ein Weg an CMake vorbei. Letztlich ist es immer eine Abwägung: Wer im Unix-Umfeld bleibt, mag Autotools-Praktiken kennen und behalten wollen. Wer jedoch die nächsten Hardware-Generationen und Betriebssysteme im Blick hat, wird gut daran tun, in ein zukunftssicheres, leichter zu wartendes System wie CMake zu investieren. Wer bereits Erfahrungen mit Docker und containerbasierten Umgebungen hat, findet in CMake ebenso einen großen Vorteil, weil sich die Build-Konfigurationen extrem simpel reproduzieren lassen. Für mich steht fest: Die Zeit und Arbeit, die in ein CMake-Setup fließen, sind gut investiert. Gerade in der heutigen Zeit, wo Continuous Delivery und schnelle Versionszyklen im Vordergrund stehen, ist ein Build-System unverzichtbar, das alle Plattformen effizient bedienen kann. CMake beweist an dieser Stelle immer wieder, wie wichtig eine moderne Architektur für Build-Automation ist.