xmake v2.2.5, 更加完善的 C/C++ 包依赖管理

此版本耗时四个多月，对包依赖管理进行了重构改进，官方仓库新增了 mysql，ffmpeg 等常用依赖包，并且新增了大量新特性。

最近我打算对 xmake 的包仓库 xmake-repo 扩充一些常用的 C/C++ 包。

大家有哪些经常使用到的包，都可以提到 Issue #10 · xmake-io/xmake-repo 里面去，我之后会优先入库进去，提供给用户快速集成和使用依赖包。

关于新特性的详细说明见文章下文。

第三方包管理器支持

新版本对内置的包管理进行了重构，已经支持的非常完善了，我们可以通过

add_requires("libuv master", "ffmpeg", "zlib 1.20.*")`

方便的安装使用依赖包，但是官方的包仓库 xmake-repo 目前收录的包还非常少，因此为了扩充 xmake 的包仓库，
xmake 新增了对第三方包管理器的内置支持，通过包命名空间显式指定其他包管理器中的包，目前支持对 conan::，brew:: 和 vcpkg:: 包管理中的包进行安装。

安装 homebrew 的依赖包

add_requires("brew::zlib", {alias = "zlib"}})
add_requires("brew::pcre2/libpcre2-8", {alias = "pcre2"}})

target("test")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c") 
    add_packages("pcre2", "zlib")

安装 vcpkg 的依赖包

add_requires("vcpkg::zlib", "vcpkg::pcre2")

target("test")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c") 
    add_packages("vcpkg::zlib", "vcpkg::pcre2")

不过需要注意的是，使用 vcpkg，需要先对 vcpkg 与 xmake 进行集成才行，详细操作如下：

windows 上用户装完 vcpkg 后，执行 $ vcpkg integrate install，xmake 就能自动从系统中检测到 vcpkg 的根路径，然后自动适配里面包。

当然，我们也可以手动指定 vcpkg 的根路径来支持：

$ xmake f --vcpkg=f:\vcpkg

安装 conan 的依赖包

新版本实现了对 conan 的 generator，来集成获取 conan 中的包信息，我们在 xmake 中使用也是非常的方便，并且可以传递 conan 包的所有配置参数。

add_requires("conan::zlib/1.2.11@conan/stable", {alias = "zlib", debug = true})
add_requires("conan::OpenSSL/1.0.2n@conan/stable", {alias = "openssl", configs = {options = "OpenSSL:shared=True"}})

target("test")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c") 
    add_packages("openssl", "zlib")

执行 xmake 进行编译后：

ruki:test_package ruki$ xmake
checking for the architecture ... x86_64
checking for the Xcode directory ... /Applications/Xcode.app
checking for the SDK version of Xcode ... 10.14
note: try installing these packages (pass -y to skip confirm)?
  -> conan::zlib/1.2.11@conan/stable  (debug)
  -> conan::OpenSSL/1.0.2n@conan/stable  
please input: y (y/n)

  => installing conan::zlib/1.2.11@conan/stable .. ok
  => installing conan::OpenSSL/1.0.2n@conan/stable .. ok

[  0%]: ccache compiling.release src/main.c
[100%]: linking.release test

内置依赖包查找支持

之前的版本提供了 lib.detect.find_package 来对依赖库进行查找，但是这需要通过 import 后才能使用，并且一次只能查找一个包，比较繁琐：

target("test")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
    on_load(function (target)
        import("lib.detect.find_package")
        target:add(find_package("openssl"))
        target:add(find_package("zlib"))
    end)

而新版本中通过内置 find_packages 接口，对 lib.detect.find_package 进行了进一步的封装，来提升易用性：

target("test")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
    on_load(function (target)
        target:add(find_packages("openssl", "zlib"))
    end)

并且还支持从指定的第三方包管理器中进行查找：

find_packages("conan::OpenSSL/1.0.2n@conan/stable", "brew::zlib")

参数配置依赖包安装

新版本中对内置的包管理进行了大规模重构和升级，并且对参数可配置编译安装依赖包进行了更好的支持，我们可以在包仓库中定义一些编译安装配置参数，来定制安装包。

例如, 我们以 pcre2 的包为例：


package("pcre2")

    set_homepage("https://www.pcre.org/")
    set_description("A Perl Compatible Regular Expressions Library")

    set_urls("https://ftp.pcre.org/pub/pcre/pcre2-$(version).zip",
             "ftp://ftp.csx.cam.ac.uk/pub/software/programming/pcre/pcre2-$(version).zip")

    add_versions("10.23", "6301a525a8a7e63a5fac0c2fbfa0374d3eb133e511d886771e097e427707094a")
    add_versions("10.30", "3677ce17854fffa68fce6b66442858f48f0de1f537f18439e4bd2771f8b4c7fb")
    add_versions("10.31", "b4b40695a5347a770407d492c1749e35ba3970ca03fe83eb2c35d44343a5a444")

    add_configs("shared", {description = "Enable shared library.", default = false, type = "boolean"})
    add_configs("jit", {description = "Enable jit.", default = true, type = "boolean"})
    add_configs("bitwidth", {description = "Set the code unit width.", default = "8", values = {"8", "16", "32"}})

上面我们通过 add_configs 定义了三个条件配置参数，使得用户在集成使用 pcre2 库的时候，可以定制化选择是否需要启用 jit 版本、bit 位宽版本等，例如：

add_requires("pcre2", {configs = {jit = true, bitwidth = 8}})

而且，配置参数是强约束检测的，如果传的值不对，会提示报错，避免传递无效的参数进来，像 bitwidth 参数配置，被限制了只能在 values = {"8", "16", "32"} 里面取值。

那么，用户如何知道我们的包当前支持哪些配置参数呢，很简单，我们可以通过下面的命令，快速查看 pcre2 包的所有信息：

$ xmake require --info pcre2

输出结果如下：

add_requires("pcre2", {configs = {debug = true}})

由于这个太过于常用，xmake 提供了更方便的配置支持：

add_requires("pcre2", {debug = true})

另外 requires: 里面的内容，就是当前依赖包的配置状态，方便用户查看当前使用了哪个模式的包。

预处理模板配置文件

xmake 提供了三个新的接口 api，用于在编译前，添加一些需要预处理的配置文件，用于替代 set_config_header 等老接口。

add_configfiles
set_configdir
set_configvar

其中 add_configfiles 相当于 cmake 中的 configure_file 接口，xmake 中参考了它的 api 设计，并且在其基础上进行了扩展支持，提供更多的灵活性。

此接口相比以前的 set_config_header 更加的通用，不仅用于处理 config.h 的自动生成和预处理，还可以处理各种文件类型，而 set_config_header 仅用于处理头文件，并且不支持模板变量替换。

先来一个简单的例子：

target("test")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
    set_configdir("$(buildir)/config")
    add_configfiles("src/config.h.in")

上面的设置，会在编译前，自动的将 config.h.in 这个头文件配置模板，经过预处理后，生成输出到指定的 build/config/config.h。

这个接口的一个最重要的特性就是，可以在预处理的时候，对里面的一些模板变量进行预处理替换，例如：

config.h.in

#define VAR1 "${VAR1}"
#define VAR2 "${VAR2}"
#define HELLO "${HELLO}"

set_configvar("VAR1", "1")

target("test")
    set_kind("binary")
    add_files("main.c")

    set_configvar("VAR2", 2)
    add_configfiles("config.h.in", {variables = {hello = "xmake"}})
    add_configfiles("*.man", {copyonly = true})

通过 set_configvar 接口设置模板变量，裹着通过 {variables = {xxx = ""}} 中设置的变量进行替换处理。

预处理后的文件 config.h 内容为：

#define VAR1 "1"
#define VAR2 "2"
#define HELLO "xmake"

而 {copyonly = true} 设置，会强制将 *.man 作为普通文件处理，仅在预处理阶段 copy 文件，不进行变量替换。

默认的模板变量匹配模式为 ${var}，当然我们也可以设置其他的匹配模式，例如，改为 @var@ 匹配规则：

target("test")
    add_configfiles("config.h.in", {pattern = "@(.-)@"})

我们也有提供了一些内置的变量，即使不通过此接口设置，也是可以进行默认变量替换的：

${VERSION} -> 1.6.3
${VERSION_MAJOR} -> 1
${VERSION_MINOR} -> 6
${VERSION_ALTER} -> 3
${VERSION_BUILD} -> set_version("1.6.3", {build = "%Y%m%d%H%M"}) -> 201902031421
${PLAT} and ${plat} -> MACOS and macosx
${ARCH} and ${arch} -> ARM and arm
${MODE} and ${mode} -> DEBUG/RELEASE and debug/release
${DEBUG} and ${debug} -> 1 or 0
${OS} and ${os} -> IOS or ios

例如：

config.h.in

#define CONFIG_VERSION "${VERSION}"
#define CONFIG_VERSION_MAJOR ${VERSION_MAJOR}
#define CONFIG_VERSION_MINOR ${VERSION_MINOR}
#define CONFIG_VERSION_ALTER ${VERSION_ALTER}
#define CONFIG_VERSION_BUILD ${VERSION_BUILD}

config.h

#define CONFIG_VERSION "1.6.3"
#define CONFIG_VERSION_MAJOR 1
#define CONFIG_VERSION_MINOR 6
#define CONFIG_VERSION_ALTER 3
#define CONFIG_VERSION_BUILD 201902031401

我们还可以对 #define 定义进行一些变量状态控制处理：

config.h.in

${define FOO_ENABLE}

set_configvar("FOO_ENABLE", 1) -- or pass true
set_configvar("FOO_STRING", "foo")

通过上面的变量设置后，${define xxx} 就会替换成：

#define FOO_ENABLE 1
#define FOO_STRING "foo"

或者（设置为 0 禁用的时候）

/* #undef FOO_ENABLE */
/* #undef FOO_STRING */

这种方式，对于一些自动检测生成 config.h 非常有用，比如配合 option 来做自动检测：

option("foo")
    set_default(true)
    set_description("Enable Foo")
    set_configvar("FOO_ENABLE", 1) -- 或者传递true，启用FOO_ENABLE变量
    set_configvar("FOO_STRING", "foo")

target("test")
    add_configfiles("config.h.in")

    -- 如果启用foo选项 -> 天剑 FOO_ENABLE 和 FOO_STRING 定义
    add_options("foo")

config.h.in

${define FOO_ENABLE}
${define FOO_STRING}

config.h

#define FOO_ENABLE 1
#define FOO_STRING "foo"

关于 option 选项检测，以及 config.h 的自动生成，有一些辅助函数，可以看下：Issue #342 · xmake-io/xmake

除了 #define，如果想要对其他非 #define xxx 也做状态切换处理，可以使用 ${default xxx 0} 模式，设置默认值，例如：

HAVE_SSE2 equ ${default VAR_HAVE_SSE2 0}

通过 set_configvar("HAVE_SSE2", 1) 启用变量后，变为 HAVE_SSE2 equ 1，如果没有设置变量，则使用默认值：HAVE_SSE2 equ 0

关于这个的详细说明，见：https://github.com/xmake-io/xmake/issues/320

更加方便的特性检测

我们通过 add_configfiles 配合 option 检测，可以做到检测一些头文件、接口函数、类型、编译器特性是否存在，如果存在则自动写入 config.h 中，例如:

option("foo")
    set_default(true)
    set_description("Has pthread library")
    add_cincludes("pthread.h")
    add_cfuncs("pthread_create")
    add_links("pthread")
    set_configvar("HAS_PTHREAD", 1) 

target("test")
    add_configfiles("config.h.in")
    add_options("pthread")

config.h.in

${define HAS_PTHREAD}

config.h

#define HAS_PTHREAD 1

上面的配置，我们通过 option 检测 pthread.h 里面的接口以及 link 库是否都存在，如果能正常使用 pthread 库，那么自动在 config.h 中定义 HAS_PTHREAD，并且 test target 中追加上相关的 links。

上面的 option 可以支持各种检测，但是配置上少许复杂繁琐了些，为了让 xmake.lua 更加的简洁直观，对于一些常用检测，xmake 通过扩展 includes 接口，
提供了一些内置封装好的辅助接口函数，来快速实现上面的 option 检测，写入 config.h 的功能。

上面的代码我们可以简化为：

includes("check_cfuncs.lua")
target("test")
    add_configfiles("config.h.in")
    configvar_check_cfuncs("HAS_PTHREAD", "pthread_create", {includes = "pthread.h", links = "pthread"})

除了 configvar_check_cfuncs，我们还有 check_cfuncs 函数，仅吧检测结果直接在编译时候追加，不再写入 configfiles 文件中。

我们再来看个综合性的例子：

includes("check_links.lua")
includes("check_ctypes.lua")
includes("check_cfuncs.lua")
includes("check_features.lua")
includes("check_csnippets.lua")
includes("check_cincludes.lua")

target("test")
    set_kind("binary")
    add_files("*.c")
    add_configfiles("config.h.in")

    configvar_check_ctypes("HAS_WCHAR", "wchar_t")
    configvar_check_cincludes("HAS_STRING_H", "string.h")
    configvar_check_cincludes("HAS_STRING_AND_STDIO_H", {"string.h", "stdio.h"})
    configvar_check_ctypes("HAS_WCHAR_AND_FLOAT", {"wchar_t", "float"})
    configvar_check_links("HAS_PTHREAD", {"pthread", "m", "dl"})
    configvar_check_csnippets("HAS_STATIC_ASSERT", "_Static_assert(1, \"\");")
    configvar_check_cfuncs("HAS_SETJMP", "setjmp", {includes = {"signal.h", "setjmp.h"}})
    configvar_check_features("HAS_CONSTEXPR", "cxx_constexpr")
    configvar_check_features("HAS_CONSEXPR_AND_STATIC_ASSERT", {"cxx_constexpr", "c_static_assert"}, {languages = "c++11"})

config.h.in

${define HAS_STRING_H}
${define HAS_STRING_AND_STDIO_H}
${define HAS_WCHAR}
${define HAS_WCHAR_AND_FLOAT}
${define HAS_PTHREAD}
${define HAS_STATIC_ASSERT}
${define HAS_SETJMP}
${define HAS_CONSTEXPR}
${define HAS_CONSEXPR_AND_STATIC_ASSERT}

config.h

/* #undef HAS_STRING_H */
#define HAS_STRING_AND_STDIO_H 1
/* #undef HAS_WCHAR */
/* #undef HAS_WCHAR_AND_FLOAT */
#define HAS_PTHREAD 1
#define HAS_STATIC_ASSERT 1
#define HAS_SETJMP 1
/* #undef HAS_CONSTEXPR */
#define HAS_CONSEXPR_AND_STATIC_ASSERT 1

可以看到，xmake 还提供了其他的辅助函数，用于检测：c/c++ 类型，c/c++ 代码片段，c/c++ 函数接口，链接库，头文件是否存在，甚至是 c/c++ 编译器特性支持力度等。

关于这块的更加完整的说明，可以看下：https://github.com/xmake-io/xmake/issues/342

配置自定义安装文件

对于 xmake install/uninstall 命令，xmake 新增了 add_installfiles 接口来设置一些安装文件，比起 on_install，此接口用起来更加的方便简洁，基本能够满足大部分安装需求。

比如我们可以指定安装各种类型的文件到安装目录：

target("test")
    add_installfiles("src/*.h")
    add_installfiles("doc/*.md")

默认在 linux 等系统上，我们会安装到 /usr/local/*.h, /usr/local/*.md，不过我们也可以指定安装到特定子目录：

target("test")
    add_installfiles("src/*.h", {prefixdir = "include"})
    add_installfiles("doc/*.md", {prefixdir = "share/doc"})

上面的设置，我们会安装到 /usr/local/include/*.h, /usr/local/share/doc/*.md

我们也可以通过 () 去提取源文件中的子目录来安装，例如：

target("test")
    add_installfiles("src/(tbox/*.h)", {prefixdir = "include"})
    add_installfiles("doc/(tbox/*.md)", {prefixdir = "share/doc"})

我们把 src/tbox/*.h 中的文件，提取 tbox/*.h 子目录结构后，在进行安装：/usr/local/include/tbox/*.h, /usr/local/share/doc/tbox/*.md

当然，用户也可以通过 set_installdir 接口，来配合使用。

关于此接口的详细说明，见：Issue #318 · xmake-io/xmake

CMakelists.txt 导出

新版本对 xmake project 工程生成插件进行了扩展，新增了对 CMakelists.txt 文件的导出支持，方便使用 xmake 的用户可以快速导出 CMakelists.txt 提供给 cmake，
以及 CLion 等一些支持 cmake 的工具使用，使用方式如下：

$ xmake project -k cmakelists

即可在当前工程目录下，生成对应的 CMakelists.txt 文件。

更新内容

新特性

添加 string.serialize 和 string.deserialize 去序列化，反序列化对象，函数以及其他类型
添加 xmake g --menu 去图形化配置全局选项
#283: 添加 target:installdir() 和 set_installdir() 接口
#260: 添加 add_platformdirs 接口，用户现在可以自定义扩展编译平台
#310: 新增主题设置支持，用户可随意切换和扩展主题样式
#318: 添加 add_installfiles 接口到 target 去自定义安装文件
#339: 改进 add_requires 和 find_package 使其支持对第三方包管理的集成支持
#327: 实现对 conan 包管理的集成支持
添加内置 API find_packages("pcre2", "zlib") 去同时查找多个依赖包，不需要通过 import 导入即可直接调用
#320: 添加模板配置文件相关接口，add_configfiles 和 set_configvar
#179: 扩展 xmake project 插件，新增 CMakelist.txt 生成支持
#361: 增加对 vs2019 preview 的支持
#368: 支持 private, public, interface 属性设置去继承 target 配置
#284: 通过 add_configs() 添加和传递用户自定义配置到 package()
#319: 添加 add_headerfiles 接口去改进头文件的设置
#342: 为 includes() 添加一些内置的辅助函数，例如：check_cfuncs

改进

针对远程依赖包，改进版本和调试模式切换
#264: 支持在 windows 上更新 dev/master 版本，xmake update dev
#293: 添加 xmake f/g --mingw=xxx 配置选线，并且改进 find_mingw 检测
#301: 改进编译预处理头文件以及依赖头文件生成，编译速度提升 30%
#322: 添加 option.add_features, option.add_cxxsnippets 和 option.add_csnippets
移除 xmake 1.x 的一些废弃接口, 例如：add_option_xxx
#327: 改进 lib.detect.find_package 增加对 conan 包管理器的支持
改进 lib.detect.find_package 并且添加内建的 find_packages("zlib 1.x", "openssl", {xxx = ...}) 接口
标记 set_modes() 作为废弃接口，我们使用 add_rules("mode.debug", "mode.release") 来替代它
#353: 改进 target:set, target:add 并且添加 target:del 去动态修改 target 配置
#356: 添加 qt_add_static_plugins() 接口去支持静态 Qt sdk
#351: 生成 vs201x 插件增加对 yasm 的支持
重构改进整个远程依赖包管理器，更加快速、稳定、可靠，并提供更多的常用包

Bugs 修复

修复无法通过 set_optimize() 设置优化选项，如果存在 add_rules("mode.release") 的情况下
#289: 修复在 windows 下解压 gzip 文件失败
#296: 修复 option.add_includedirs 对 cuda 编译不生效
#321: 修复 PATH 环境改动后查找工具不对问题

原文：https://tboox.org/cn/2019/03/29/xmake-update-v2.2.5/

xmake v2.2.5, 更加完善的 C/C++ 包依赖管理

第三方包管理器支持

安装 homebrew 的依赖包

安装 vcpkg 的依赖包

安装 conan 的依赖包

内置依赖包查找支持

参数配置依赖包安装

预处理模板配置文件

更加方便的特性检测

配置自定义安装文件

CMakelists.txt 导出

更新内容

新特性

改进

Bugs 修复

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