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前言

在開發(fā)xmake之前，我一直在使用gnumake/makefile來維護(hù)個人C/C++項(xiàng)目，一開始還好，然而等項(xiàng)目越來越龐大后，維護(hù)起來就非常吃力了，后續(xù)也用過一陣子automake系列工具，并不是很好用。

由于C/C++程序的構(gòu)建過程比較繁瑣，如果不借助IDE工具，很難快速構(gòu)建一個新的C/C++程序，想要跨平臺構(gòu)建就更加麻煩了。

雖然IDE很好用，也很強(qiáng)大，但是還是有很多不足的地方，例如:

跨平臺開發(fā)支持不完善
自身環(huán)境不一定跨平臺
過于臃腫
不利于服務(wù)端自動化部署構(gòu)建
不夠靈活，定制化配置構(gòu)建過程有局限性

當(dāng)然如果你熟悉makefile的話，也可以手敲makefile，不過不同平臺用的make也不相同，比如: gnumake, nmake等，導(dǎo)致makefile語法存在差異性，無法做到一致性編譯，而且對開發(fā)者有一定的使用門檻。

在win上使用gnumake還得裝cygwin，mingw-msys等環(huán)境，也非常麻煩，折騰完環(huán)境就得半天時間。

目前已經(jīng)有了很多現(xiàn)代化的構(gòu)建工具，方便開發(fā)者構(gòu)建和維護(hù)C/C++項(xiàng)目，例如:cmake, scons, premake, bazel, gn, gyp等等。

其中很多只能生成對應(yīng)的IDE工程，然后再通過對應(yīng)IDE來維護(hù)和構(gòu)建，這種只是解決了C/C++項(xiàng)目的一致性維護(hù)問題，但是構(gòu)建方式不一致，因此還是沒解決之前列舉的大部分不足點(diǎn)，也無法直接快速構(gòu)建。

而cmake, scons雖然很強(qiáng)大，但是cmake語法怪異不直觀，本人實(shí)在是不習(xí)慣，scons使用還需要依賴python，py2/py3的問題折騰起來也比較蛋疼。

鑒于此，我采用了lua來描述工程，利用lua的輕量，簡潔，靈活，跨平臺等特性，來解決上述遇到的各種問題，使用xmake將會帶來不一樣的構(gòu)建體驗(yàn):

輕量，跨平臺，無依賴，無需額外安裝python等第三方環(huán)境，直接內(nèi)置lua運(yùn)行時，一個安裝包(或者命令)直接搞定
工程描述直觀簡潔，更符合用戶正常的思維習(xí)慣
支持直接構(gòu)建，強(qiáng)大的命令行工具，終端用戶的福音，裝逼用戶必備
vscode, idea, clion, sublime, vim等編輯器插件支持
智能檢測支持，簡化用戶編譯配置過程
插件支持，靈活的用戶可擴(kuò)展性
vcproj等IDE項(xiàng)目文件生成也支持的哦
更多隱藏特性等你來體驗(yàn)

xmake-compilation

快速上手

不會寫makefile？沒關(guān)系，直接在源碼目錄運(yùn)行以下命令即可直接編譯:

xmake

xmake會自動掃描在當(dāng)前目錄下的源碼結(jié)構(gòu)，生成一個xmake.lua工程描述文件，然后嘗試直接編譯。

想要直接運(yùn)行編譯后的可執(zhí)行程序，簡單，直接敲:

$ xmake run

更多相關(guān)信息，請參考文章: xmake新增智能代碼掃描編譯模式，無需手寫任何make文件

快速入門

如果想要更進(jìn)一步描述工程，調(diào)整源碼結(jié)構(gòu)，添加一些編譯選項(xiàng)什么的，還是需要維護(hù)一個名叫xmake.lua的工程描述文件，類似makefile, cmakelist.txt，但是其語法和api經(jīng)過不斷地改進(jìn)簡化，已經(jīng)相當(dāng)易用。

最簡單的描述例子只需要三行:

target("test")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")

就可以構(gòu)建一個可執(zhí)行程序，編譯所有在src目錄下的c源文件。

然后直接執(zhí)行xmake即可編譯。

add_files()支持通配符文件模式匹配，并且支持.c, .cpp, .go, .d, .m, .mm, .S, .swift, .rc, .rs等各種native語言的代碼文件，大部分都能支持混編。

我們甚至可以添加.a和.o, .obj文件到add_files()，例如:

target("test")
    set_kind("static")
    add_files("src/*.c")
    add_files("lib/libxxx.a", "obj/bbb.o")

上述描述會編譯生成一個libtest.a庫，在編譯歸檔的時候，會自動將libxxx.a庫反解出來，合并到libtest.a中去，并且同時將bbb.o也加進(jìn)去。

xmake提供的add_files是非常強(qiáng)大的，我們還可以再添加一批文件的同時，指定排除某些文件，例如:

add_files("src/**.cpp|test.cpp|arm/*.cpp")

上述描述，在遞歸添加源文件的同時，排除掉了test.cpp以及arm目錄下的源文件。

更多add_files用法，請參考文檔:add_files接口使用文檔

使用演示

命令行下的使用過程，大家可以通過一個視頻直觀的體驗(yàn)下：

image

創(chuàng)建工程

更加省事的方式就是通過上節(jié)所說傻瓜式操作方式，自動生成一個xmake.lua，然后在這基礎(chǔ)下修修改改就行了。

當(dāng)然如果沒有現(xiàn)成源碼，想從新工程創(chuàng)建開始編譯，那么可以使用xmake提供的工程模板進(jìn)行創(chuàng)建:

$ xmake create test

默認(rèn)創(chuàng)建一個名為test的c可執(zhí)行項(xiàng)目，源碼結(jié)構(gòu)如下:

.
├── src
│   └── main.c
└── xmake.lua

當(dāng)然你也可以選擇語言和模板類型:

$ xmake create -l c++ -t shared test

上述命令創(chuàng)建了一個c++動態(tài)庫項(xiàng)目，就這么簡單。

運(yùn)行和調(diào)試

編譯完的可執(zhí)行程序，直接敲xmake run就能運(yùn)行，xmake會自動找到對應(yīng)的target目標(biāo)文件，你也可以傳遞參數(shù)給程序。

如果有多個target目標(biāo)，你可以指定需要運(yùn)行的target名，例如:

$ xmake run test

想要快速調(diào)試程序？加上-d參數(shù)即可

$ xmake run -d test

xmake默認(rèn)會去找系統(tǒng)自帶的調(diào)試器，然后加載運(yùn)行，windows上使用vsjitdebugger，linux上gdb，macos上lldb，當(dāng)然你也可以隨意切換到其他調(diào)試器。

配合debug模式編譯，就能做到使用xmake進(jìn)行源碼調(diào)試。

可視化配置和構(gòu)建

xmake提倡使用命令行的方式來操作，用習(xí)慣后效率非常高，而且在windows上，即使沒有cygwin，也可以直接在cmd下正常運(yùn)行。

當(dāng)然，并不是所有用戶習(xí)慣命令行，因此xmake也提供了編輯器插件，與各大編輯器進(jìn)行集成，例如:

xmake-vscode插件

image

xmake-idea插件

[站外圖片上傳中...(image-8fbf21-1522240153002)]

xmake-sublime插件

image

xmake-tui界面

除了編輯器插件，xmake甚至自己封裝實(shí)現(xiàn)了一整套跨平臺tui字符界面庫，然后仿kconfig/menuconf的界面風(fēng)格，實(shí)現(xiàn)了一個類似的可視化字符界面菜單配置。

這個不需要額外的插件，只需要在終端下執(zhí)行:

$ xmake f --menu

就可以顯示菜單配置界面進(jìn)行編譯配置，配置完即可根據(jù)當(dāng)前配置進(jìn)行編譯，效果如下:

[站外圖片上傳中...(image-2b6975-1522240153002)]

定制化編譯

想要更加靈活的編譯配置？那就得要修改xmake.lua啦，不過還是很簡單的。

添加編譯選項(xiàng)

target("test")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
    if is_mode("debug") then
       add_cxflags("-DDEBUG")
    end

上面代碼中，add_cxflags接口就是同時配置C/C++代碼的編譯選項(xiàng)，并且只在debug模式下生效，也就是執(zhí)行下面命令的時候:

$ xmake f -m debug
$ xmake

使用內(nèi)置選項(xiàng)

像添加宏定義，設(shè)置警告級別，優(yōu)化級別，頭文件搜索目錄什么的，完全沒必要使用原始的add_cxflags接口，xmake有提供更加方便的接口，更加智能化的處理來簡化配置，也更加通用跨平臺，例如:

add_defines("DEBUG")
set_optimize("fast")
set_warnings("all", "error")

target("test")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")

target("test2")
    set_kind("binary")
    add_files("src2/*.c")

跟剛才的配置不同的是，此處設(shè)置放在了target的上面，此處不屬于target域，是root全局設(shè)置，會影響下面的所有target目標(biāo)程序的編譯設(shè)置，這樣可以簡化配置，避免冗余。

靈活的腳本控制

對于高端用戶，構(gòu)建需求復(fù)雜多變，xmake也提供了對應(yīng)解決方案，各個構(gòu)建階段都可以靈活定制:

target("test")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")

    after_build(function (target)
        os.exec("file %s", target:targetfile())
    end)

上述代碼在編譯程序結(jié)束后，執(zhí)行file命令查看目標(biāo)程序相關(guān)信息，目前xmake可以在build, clean, run, install, uninstall等各個階段的前后插入自定義的腳本，也可以直接內(nèi)置action，例如: on_install會覆蓋內(nèi)置的安裝邏輯，提供給用戶足夠的靈活性。

方便的多目標(biāo)依賴

很多時候，一個項(xiàng)目會有多個target目標(biāo)程序，之間存在依賴關(guān)系，例如: 一個可執(zhí)行程序hello，依賴一個靜態(tài)庫libtest.a，我們只需要通過add_deps將兩個target做個關(guān)聯(lián)就行了，libtest.a的搜索目錄，頭文件目錄設(shè)置什么的都不需要關(guān)心，xmake會自動處理:

target("test")
    set_kind("static")
    add_files("src/test/*.c")

target("hello")
    add_deps("test")  --添加依賴
    set_kind("binary")
    add_files("src/hello/*.c")

預(yù)編譯頭文件支持

xmake支持通過預(yù)編譯頭文件去加速c/c++程序編譯，目前支持的編譯器有：gcc, clang和msvc。

target("test")
    -- ...
    set_pcxxheader("header.h")

各大編譯器對預(yù)編譯頭的處理方式存在很大差異，而xmake將其差異性隱藏了起來，提供一致性的描述設(shè)置，簡化用戶在跨平臺編譯時候的處理，
具體關(guān)于編譯器對預(yù)編譯頭文件的處理，可參考相關(guān)文章：不同編譯器對預(yù)編譯頭文件的處理

自定義編譯規(guī)則

xmake不僅原生內(nèi)置支持多種語言文件的構(gòu)建，而且還可以通過自定義構(gòu)建規(guī)則，讓用戶自己來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的未知文件構(gòu)建。

我們可以通過預(yù)先設(shè)置規(guī)則支持的文件后綴，來擴(kuò)展其他文件的構(gòu)建支持：

-- 定義一個markdown文件的構(gòu)建規(guī)則
rule("markdown")
    set_extensions(".md", ".markdown")
    on_build(function (target, sourcefile)
        os.cp(sourcefile, path.join(target:targetdir(), path.basename(sourcefile) .. ".html"))
    end)

target("test")
    set_kind("binary")
    
    -- 使test目標(biāo)支持markdown文件的構(gòu)建規(guī)則
    add_rules("markdown")

    -- 添加markdown文件的構(gòu)建
    add_files("src/*.md")
    add_files("src/*.markdown")

我們也可以指定某些零散的其他文件作為markdown規(guī)則來處理：

target("test")
    -- ...
    add_files("src/test/*.md.in", {rule = "markdown"})

注：通過add_files("*.md", {rule = "markdown"})方式指定的規(guī)則，優(yōu)先級高于add_rules("markdown")設(shè)置的規(guī)則。

IDE工程文件生成

xmake提供了豐富的插件擴(kuò)展，其中vcproj, makefile等工程文件的生成就是作為插件提供，使用起來也非常簡單:

$ xmake project -k vs2017 -m "debug,release"

即可生成帶有debug, release兩種編譯模式的vc工程，同時支持x86和x64。

生成的工程目錄結(jié)構(gòu)會根據(jù)添加的所有源文件的目錄結(jié)構(gòu)，自動分析生成直觀的文件樹，方便vs去瀏覽查看。

makefile的生成如下:

$ xmake project -k makefile

后續(xù)會陸續(xù)更多其他工程文件，也歡迎大家來貢獻(xiàn)哦。

靈活簡單的插件擴(kuò)展

上節(jié)的IDE工程文件生成，在xmake中就是作為插件來提供，這樣更加方便擴(kuò)展，也能讓用戶快速定制自己的插件，只需要定義個task插件任務(wù)就行了：

-- 定義一個名叫hello的插件任務(wù)
task("hello")

    -- 設(shè)置類型為插件
    set_category("plugin")

    -- 插件運(yùn)行的入口
    on_run(function ()
        print("hello xmake!")
    end)

    -- 設(shè)置插件的命令行選項(xiàng)，這里沒有任何參數(shù)選項(xiàng)，僅僅顯示插件描述
    set_menu {
                -- usage
                usage = "xmake hello [options]"

                -- description
            ,   description = "Hello xmake!"

                -- options
            ,   options = {}
            }

上述代碼就是一個最為簡單的hello xmake!插件，運(yùn)行$xmake hello就可看到執(zhí)行輸出，set_menu用于配置插件命令行選項(xiàng)，這個不設(shè)置就是內(nèi)部task，無法在命令行下調(diào)用。

更加詳細(xì)的插件說明以及內(nèi)置插件列表可參考文檔：插件手冊

查找依賴包

xmake參考了cmake對于find_*系列接口的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)在項(xiàng)目中動態(tài)的查找和添加包依賴。

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

上述描述代碼，通過lib.detect.find_package來查找包，如果找到zlib包，則將links, includedirs和linkdirs等信息添加到target中去。

交互式命令執(zhí)行(REPL)

有時候在交互模式下，運(yùn)行命令更加的方便測試和驗(yàn)證一些模塊和api，也更加的靈活，不需要再去額外寫一個腳本文件來加載，不過我一般用來做計(jì)算器用用（好吧。。）

# 不帶任何參數(shù)執(zhí)行，就可以進(jìn)入
$ xmake lua
>

# 進(jìn)行表達(dá)式計(jì)算
> 1 + 2
3

# 賦值和打印變量值
> a = 1
> a
1

# 多行輸入和執(zhí)行
> for _, v in pairs({1, 2, 3}) do
>> print(v)
>> end
1
2
3

我們也能夠通過 import 來導(dǎo)入擴(kuò)展模塊：

> task = import("core.project.task")
> task.run("hello")
hello xmake!

編譯環(huán)境支持

當(dāng)前xmake的最新版本已經(jīng)支持很多sdk環(huán)境的集成編譯，例如:

[x] Visual Studio編譯環(huán)境
[x] mingw編譯環(huán)境
[x] cygwin編譯環(huán)境
[x] Android NDK編譯環(huán)境
[x] Xcode編譯環(huán)境(支持iPhoneos/Macosx構(gòu)建)
[x] 系統(tǒng)gcc/clang編譯環(huán)境
[x] 交叉工具鏈編譯環(huán)境
[x] Cuda編譯環(huán)境
[ ] Qt編譯環(huán)境(正在支持中)
[ ] Windows WDK編譯環(huán)境(正在支持中)

FAQ

xmake有哪些用途?

跨平臺維護(hù)和編譯C/C++項(xiàng)目
CI上部署自動化構(gòu)建
開源代碼的快速移植
臨時的測試代碼編寫和快速運(yùn)行
與自己喜歡的編輯器集成，打造屬于自己的C/C++開發(fā)環(huán)境
與其他native語言的混合編譯
嵌入式開發(fā)下的交叉編譯
提升逼格

對于第三點(diǎn)的用途，我平常用的最多，因?yàn)槲医?jīng)常需要移植第三方的開源項(xiàng)目，它們使用的構(gòu)建工具各不相同，有automake，cmake等等，其支持的構(gòu)建平臺力度也都不相同，經(jīng)常會遇到需要的平臺不支持的問題。

沒辦法，只好自己敲makefile來移植代碼，然后適配自己需要支持的那些平臺，還有交叉工具鏈，很蛋疼，自從寫了xmake后，我現(xiàn)在平常移植代碼方便了很多，效率提升非常明顯。

怎樣看實(shí)時編譯警告信息?

為了避免刷屏，在構(gòu)建時候，默認(rèn)是不實(shí)時輸出警告信息的，如果想要看的話可以加上-w選項(xiàng)啟用編譯警告輸出就行了。

$ xmake [-w|--warning]

怎樣看詳細(xì)的編譯參數(shù)信息？

請加上 -v 或者 --verbose 選項(xiàng)重新執(zhí)行xmake后，獲取更加詳細(xì)的輸出信息

例如：

$ xmake [-v|--verbose]

如果加上 --backtrace 選項(xiàng)也可以獲取出錯時的xmake的調(diào)試棧信息

$ xmake -v --backtrace

xmake-verbose

快速安裝

最后我們講下，如何安裝xmake，通常只需要一個腳本命令就能搞定。

一鍵安裝腳本

bash <(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/tboox/xmake/master/scripts/get.sh)

windows安裝包

對于windows用戶，提供了安裝包來快速安裝，可到Github Releases上下載對應(yīng)版本。

更加詳細(xì)的安裝過程，見相關(guān)文檔: 安裝說明

結(jié)語

xmake還有很多非常有用的特性，例如：編譯器特性檢測、豐富的模塊庫、依賴包管理、自定義選項(xiàng)等等，一篇文章講不完這么多，大家有興趣的話，可以去官方文檔里面看看，還有很多隱藏特性等著你哦。

原文出處：http://tboox.org/cn/2018/03/26/build-project-so-simply/

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方便的多目標(biāo)依賴

預(yù)編譯頭文件支持

自定義編譯規(guī)則

IDE工程文件生成

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交互式命令執(zhí)行(REPL)

編譯環(huán)境支持

FAQ

xmake有哪些用途?

怎樣看實(shí)時編譯警告信息?

怎樣看詳細(xì)的編譯參數(shù)信息？

快速安裝

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