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xmake v2.2.2，让 C/C++ 拥有包依赖自动构建

本贴最后更新于 2227 天前，其中的信息可能已经时过境迁

前言

历经四个多月，xmake 终于更新了新版本 v2.2.2，并且上线了重量级功能：原生支持的远程依赖包管理。

而这个特性，其实我陆陆续续写了将近一年的时间，才初步完成，对于此特性的开发进展和历史，有兴趣的同学可以看下相关 issues：#69。

目前的实现效果如下，完全一致的语义版本依赖描述：

完全一致的跨平台构建行为，一键 xmake 编译：

完整的项目描述：

add_requires("tbox 1.6.*", "libpng ~1.16", "zlib")  
  
target("test")  
    set_kind("binary")  
    add_files("src/*.c")   
    add_packages("tbox", "libpng", "zlib")

我先简单介绍下我做这个功能的背景：

我们在写 C/C++ 程序的时候，对于第三方依赖库的使用一直是一个老大难问题，因为每个依赖库的构建系统不同、代码平台支持力度的差异，导致没法像其他高级语言那样有方便好用的包管理支持。

虽然现在已经有了 homebrew, vcpkg 等包管理工具来解决这一问题，但是多少都有一些局限性，例如：

  1. homebrew 不支持 iphoneos, android, windows 平台
  2. vcpkg 不支持语义版本选择，多版本管理
  3. 另外都不支持项目管理和构建

对于目前现有的跨平台构建工具，都缺少内置的包管理支持，像 cmake 仅提供了 find_package 去查找系统包，虽然可以和 vcpkg 等第三方包管理配合使用，但我个人觉得并不是很方便。
这会使得项目的其他用户在编译的时候，额外要求去安装 vcpkg 或者安装依赖库到系统上才行，对于 pc 平台还好弄些，对于 iphoneos, android 等平台的依赖库，用户就要折腾上一会了。

而 xmake 的理念就是：真正的一致维护, 真正的一键编译

  • 构建行为的一致性: 不管你的项目是否有库依赖，工具依赖，只需要执行一个 xmake 命令，即可编译通过。
  • 项目维护的一致性: 不管你的项目是在 windows 上用，还是给 linux, iphone, android 上用，都只需要一份 xmake.lua 维护项目即可。

而 cmake 还需要生成额外的第三方 IDE 工程文件，即使 cmakelist.txt 相同，但是构建、维护体验上对用户来讲都不可能保证完全一致，毕竟还受限于 vc/make 此类工具。

目前支持的特性

  • 语义版本支持，例如：">= 1.1.0 < 1.2", "~1.6", "1.2.x", "1.*"
  • 提供官方包仓库、自建私有仓库、项目内置仓库等多仓库管理支持
  • 跨平台包编译集成支持（不同平台、不同架构的包可同时安装，快速切换使用）
  • debug 依赖包支持，实现源码调试

依赖包处理机制

这里我们简单介绍下整个依赖包的处理机制：

  1. 优先检测当前系统目录、第三方包管理下有没有存在指定的包，如果有匹配的包，那么就不需要下载安装了 （当然也可以设置不使用系统包）
  2. 检索匹配对应版本的包，然后下载、编译、安装（注：安装在特定 xmake 目录，不会干扰系统库环境）
  3. 编译项目，最后自动链接启用的依赖包

快速上手

新建一个依赖 tbox 库的空工程：

$ xmake create -t console_tbox test  
$ cd test

执行编译即可，如果当前没有安装 tbox 库，则会自动下载安装后使用：

$ xmake

切换到 iphoneos 平台进行编译，将会重新安装 iphoneos 版本的 tbox 库进行链接使用：

$ xmake f -p iphoneos  
$ xmake

切换到 android 平台 arm64-v8a 架构编译：

$ xmake f -p android [--ndk=~/android-ndk-r16b]  
$ xmake

语义版本设置

xmake 的依赖包管理是完全支持语义版本选择的，例如："~1.6.1"，对于语义版本的具体描述见：http://semver.org/

一些语义版本写法：

add_requires("tbox 1.6.*", "pcre 1.3.x", "libpng ^1.18")  
add_requires("libpng ~1.16", "zlib 1.1.2 || >=1.2.11 <1.3.0")

目前 xmake 使用的语义版本解析器是 uael 贡献的 sv 库，里面也有对版本描述写法的详细说明，可以参考下：版本描述说明

当然，如果我们对当前的依赖包的版本没有特殊要求，那么可以直接这么写：

add_requires("tbox", "libpng", "zlib")

这会使用已知的最新版本包，或者是 master 分支的源码编译的包，如果当前包有 git repo 地址，我们也能指定特定分支版本：

add_requires("tbox master")  
add_requires("tbox dev")

额外的包信息设置

可选包设置

如果指定的依赖包当前平台不支持，或者编译安装失败了，那么 xmake 会编译报错，这对于有些必须要依赖某些包才能工作的项目，这是合理的。
但是如果有些包是可选的依赖，即使没有也可以正常编译使用的话，可以设置为可选包：

add_requires("tbox", {optional = true})

禁用系统库

默认的设置，xmake 会去优先检测系统库是否存在（如果没设置版本要求），如果用户完全不想使用系统库以及第三方包管理提供的库，那么可以设置：

add_requires("tbox", {system = false})

使用调试版本的包

如果我们想同时源码调试依赖包，那么可以设置为使用 debug 版本的包（当然前提是这个包支持 debug 编译）：

add_requires("tbox", {debug = true})

如果当前包还不支持 debug 编译，可在仓库中提交修改编译规则，对 debug 进行支持，例如：

package("openssl")  
    on_install("linux", "macosx", function (package)  
        os.vrun("./config %s --prefix=\"%s\"", package:debug() and "--debug" or "", package:installdir())  
        os.vrun("make -j4")  
        os.vrun("make install")  
    end)

传递额外的编译信息到包

某些包在编译时候有各种编译选项，我们也可以传递进来，当然包本身得支持：

add_requires("tbox", {config = {small=true}})

传递 --small=true 给 tbox 包，使得编译安装的 tbox 包是启用此选项的。

使用自建私有包仓库

如果需要的包不在官方仓库 xmake-repo 中，我们可以提交贡献代码到仓库进行支持。
但如果有些包仅用于个人或者私有项目，我们可以建立一个私有仓库 repo，仓库组织结构可参考：xmake-repo

比如，现在我们有一个一个私有仓库 repo：git@github.com:myrepo/xmake-repo.git

我们可以通过下面的命令进行仓库添加：

$ xmake repo --add myrepo git@github.com:myrepo/xmake-repo.git

或者我们直接写在 xmake.lua 中：

add_repositories("my-repo git@github.com:myrepo/xmake-repo.git")

如果我们只是想添加一两个私有包，这个时候特定去建立一个 git repo 太小题大做了，我们可以直接把包仓库放置项目里面，例如：

projectdir  
  - myrepo  
    - packages  
      - t/tbox/xmake.lua  
      - z/zlib/xmake.lua  
  - src  
    - main.c  
  - xmake.lua

上面 myrepo 目录就是自己的私有包仓库，内置在自己的项目里面，然后在 xmake.lua 里面添加一下这个仓库位置：

add_repositories("my-repo myrepo")

这个可以参考 benchbox 项目，里面就内置了一个私有仓库。

我们甚至可以连仓库也不用建，直接定义包描述到项目 xmake.lua 中，这对依赖一两个包的情况还是很有用的，例如：

package("libjpeg")  
  
    set_urls("http://www.ijg.org/files/jpegsrc.$(version).tar.gz")  
  
    add_versions("v9c", "650250979303a649e21f87b5ccd02672af1ea6954b911342ea491f351ceb7122")  
  
    on_install("windows", function (package)  
        os.mv("jconfig.vc", "jconfig.h")  
        os.vrun("nmake -f makefile.vc")  
        os.cp("*.h", package:installdir("include"))  
        os.cp("libjpeg.lib", package:installdir("lib"))  
    end)  
  
    on_install("macosx", "linux", function (package)  
        import("package.tools.autoconf").install(package)  
    end)  
  
package_end()  
  
add_requires("libjpeg")  
  
target("test")  
    set_kind("binary")  
    add_files("src/*.c")   
    add_packages("libjpeg")

包管理命令使用

包管理命令 $ xmake require 可用于手动显示的下载编译安装、卸载、检索、查看包信息。

安装指定包

$ xmake require tbox

安装指定版本包：

$ xmake require tbox "~1.6"

强制重新下载安装，并且显示详细安装信息：

$ xmake require -f -v tbox "1.5.x"

传递额外的设置信息：

$ xmake require --extra="debug=true,config={small=true}" tbox

安装 debug 包，并且传递 small=true 的编译配置信息到包中去。

卸载指定包

$ xmake require --uninstall tbox

这会完全卸载删除包文件。

移除指定包

仅仅 unlink 指定包，不被当前项目检测到，但是包在本地还是存在的，如果重新安装的话，会很快完成。

$ xmake require --unlink tbox

查看包详细信息

$ xmake require --info tbox

在当前仓库中搜索包

$ xmake require --search tbox

这个是支持模糊搜素以及 lua 模式匹配搜索的：

$ xmake require --search pcr

会同时搜索到 pcre, pcre2 等包。

列举当前已安装的包

$ xmake require --list

仓库管理命令使用

上文已经简单讲过，添加私有仓库可以用（支持本地路径添加）：

$ xmake repo --add myrepo git@github.com:myrepo/xmake-repo.git

我们也可以移除已安装的某个仓库：

$ xmake repo --remove myrepo

或者查看所有已添加的仓库：

$ xmake repo --list

如果远程仓库有更新，可以手动执行仓库更新，来获取更多、最新的包：

$ xmake repo -u

提交包到官方仓库

目前这个特性刚完成不久，目前官方仓库的包还不是很多，有些包也许还不支持部分平台，不过这并不是太大问题，后期迭代几个版本后，我会不断扩充完善包仓库。

如果你需要的包，当前的官方仓库还没有收录，可以提交 issues 或者自己可以在本地调通后，贡献提交到官方仓库：xmake-repo

详细的贡献说明，见：CONTRIBUTING.md

关于远程依赖包的更多说明，可以看下官方文档：远程依赖模式

其实 xmake 的包管理历经了三代，前两版 v1.0, v2.0 分别是本地包管理模式，系统库查找模式，这两种在有些情况下还是非常有用的。
关于这两者的介绍，这里就不多说了，可以看下文档说明：依赖包管理

结语

说了这么多，我们最后来看下，新版本提供的一些其他新特性和更新内容：

其他新特性

  • 新增 fasm 汇编器支持
  • 添加 has_config, get_config 和 is_config 接口去快速判断 option 和配置值
  • 添加 set_config 接口去设置默认配置
  • 添加 $xmake --try 去尝试构建工程
  • 添加 set_enabled(false) 去显示的禁用 target
  • #69: 添加远程依赖包管理, add_requires("tbox ~1.6.1")
  • #216: 添加 windows mfc 编译规则

改进

  • 改进 Qt 编译编译环境探测，增加对 mingw sdk 的支持
  • 在自动扫描生成的 xmake.lua 中增加默认 debug/release 规则
  • #178: 修改 mingw 平台下的目标名
  • 对于 add_files() 在 windows 上支持大小写不敏感路径模式匹配
  • 改进 detect.sdks.find_qt 对于 Qt 根目录的探测
  • #184: 改进 lib.detect.find_package 支持 vcpkg
  • #208: 改进 rpath 对动态库的支持

Bugs 修复

  • #177: 修复被依赖的动态库 target，如果设置了 basename 后链接失败问题
  • 修复 $xmake f --menu 中 Exit 问题以及 cpu 过高问题
  • #197: 修复生成的 vs201x 工程文件带有中文路径乱码问题
  • 修复 WDK 规则编译生成的驱动在 Win7 下运行蓝屏问题
  • #205: 修复 vcproj 工程生成 targetdir, objectdir 路径设置不匹配问题
  • xmake
    6 引用 • 10 回帖 • 1 关注
  • C

    C 语言是一门通用计算机编程语言，应用广泛。C 语言的设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、产生少量的机器码以及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言。

    85 引用 • 165 回帖 • 1 关注
  • C++

    C++ 是在 C 语言的基础上开发的一种通用编程语言，应用广泛。C++ 支持多种编程范式，面向对象编程、泛型编程和过程化编程。

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