【Linux】【xmake】安装 + C/C++常用项目配置

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对于需要详细解释的请参考官网，下面红框位置可全局搜索关键字。

对于本系列，建议搭配官网食用。

👉🔗xmake 使用文档官方网址

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0. 环境准备

• 系统环境：centos7
• xmake安装：
  • 升级当前的 git

    sudo add-apt-repository ppa:git-core/ppa
    sudo apt update
    sudo apt install -y git
    

  • xmake 安装

    bash <(curl -kfsSL https://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/2764/get.sh) v2.3.7
    source ~/.xmake/profile #如果是在当前终端下继续操作使用 xmake，需要关联 xmake 环境，否则会提示 xmake 找不到，打开新的终端不需要这步。
    

  • 安装验证

    xmake --version 
    

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1. 子命令

xmake语法格式：xmake [task] [options] [target]

• task：子命令任务名，xmake 提供了很多的内置子命令以及插件任务子命令，
  部分子命令有简写，在帮助菜单中查看，本文中不再对子命令的简写形式重复解释。
• xmake --help 可以在主菜单里面查看具体有哪些子命令，
  xmake 子命令 --help 就是子命令的帮助菜单。

create - 快速创建项目

快速创建项目，生成可运行最小项目。

• -l：参数指定创建工程的语言

build - 构建程序

默认命令，与仅仅执行 xmake 等价。

• -v/--verbose：查看详细完整的编译命令。
• -r/--rebuild：强制重新编译所有代码。
• -j/--jobs：指定多任务编译的并行任务数。
• -w/--warning：编译过程中显示编译警告信息。

通过添加 -v 参数，在编译过程中，查看完整的编译选项，这是非常有用的，可以排查和确认设置的编译选项是否生效，和 -r 一起使用可以写做 -rv。

config - 配置编译需要的参数

配置编译需要的参数，比如平台、架构等。

• -m：切换编译模式，如 debug、release（默认）…

  xmake f -m debug
  

• -o：切换编译输出目录。
  默认编译 xmake 会在当前项目根目录下生成 build 子目录作为编译输出目录，如果不想生成到当前目录下，我们可以通过下面的配置命令切换到其它输出目录下。

  xmake f -o /tmp/build
  

• -v：查看详细配置信息。
• --cflags：仅仅添加 C 编译选项。
  --cxxflags：仅仅添加 C++ 编译选项。
  --cxflags：同时添加 C/C++ 编译选项。
  一般如果我们设置编译flags传给gcc/clang，都是要配置：-DXXX，也可以浏览后文使用代码的方式配置（add_defines()）

  xmake f --cxflags="-DXXX" #添加C/C++编译选项，为其添加宏定义"XXX"
  xmake -rv #输出详细编译命令，显示"-DXXX" 说明我们添加的 XXX 宏定义确实传入了编译器
  

• -ldflags：添加链接库和搜索路径。

  xmake f --ldflags="-L/tmp -lpthread" #添加额外的 pthread 链接库，同时新增了 /tmp 的库搜索目录
  xmake -rv #输出详细编译命令，显示新增库和新增搜索目录
  

  另外，我们也可以通过 --links 和 --linkdirs 达到同样的效果。

  xmake f --links="pthread" --linkdirs="/tmp"
  

• -c：清空编译配置，回到初始默认状态。

show - 查看当前工程基本信息

• 查看当前工程的基本信息，以及 xmake 自身的一些基本信息

  [admin@hehe hello]$ xmake show
  The information of xmake:version: 2.9.5+20241008						#xmake版本号host: linux/x86_64							#当前主机平台架构programdir: /home/admin/.local/share/xmake	#xmake的lua脚本路径programfile: /home/admin/.local/bin/xmake	#xmake的主程序路径globaldir: /home/admin/.xmake				# 全局配置存储目录tmpdir: /tmp/.xmake1001/241008				# 临时目录workingdir: /home/admin/Documents/Code/hello	# 当前工作目录packagedir: /home/admin/.xmake/packages		#C/C++依赖包的安装和packagedir(cache): /home/admin/.xmake/cache/packages/2410The information of project: plat: linux		#目标编译平台arch: x86_64	#目标编译架构mode: release	#目标编译模式buildir: build	#编译输出目录configdir: /home/admin/Documents/Code/hello/.xmake/linux/x86_64	# 配置缓存目录projectdir: /home/admin/Documents/Code/hello			#当前工程根目录projectfile: /home/admin/Documents/Code/hello/xmake.lua	#当前工程xmake.lua路径
  

• -t：显示指定 target 目标的基本信息，查看 xmake.lua 文件中定义的 target(“hello”) 目标程序的基本信息。

  [admin@hehe hello]$ tree
  .
  ├── build
  │   └── linux
  │       └── x86_64
  │           ├── debug
  │           │   └── hello
  │           └── release
  │               └── hello
  ├── src
  │   └── main.cpp
  └── xmake.lua6 directories, 4 files
  [admin@hehe hello]$ xmake show -t hello
  The information of target(hello):at: /home/admin/Documents/Code/hello/xmake.luakind: binarytargetfile: build/linux/x86_64/debug/hello	rules:-> mode.debug -> ./xmake.lua:1-> mode.release -> ./xmake.lua:1files:-> src/*.cpp -> ./xmake.lua:5compiler (cxx): /bin/gcc-> -m64linker (ld): /bin/g++-> -m64compflags (cxx):-> -m64linkflags (ld):-> -m64
  

update - 程序自更新

快速更新版本至最新。

• -f/--force：强制更新

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2. C/C++ 项目常用配置

2.1 项目目标类型

类型关键字	类型
binary	二进制程序
static	静态库程序
shared	动态库程序
phony	空目标程序

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可执行程序

set_kind()，就可以设置目标编译类型。一个最简单的工程描述如下。

target("hello")				#目标项目set_kind("binary")		#目标类型add_files("src/*.c")	#添加源文件

静态库程序

想要编译生成一个带有静态库的目标程序，可以这样建工程。

xmake create -t static hello_static
# -t static 参数用于指定当前工程类型为静态库

执行入后，xmake 会生成如下文件，其中 interface.cpp 用作静态库编译，main.cpp 生成可执行程序。

查看xmake.lua的代码内容如下。

里面两个编译目标通过 target() 定义维护，一个是 static 静态库类型，一个是 binary 可执行程序类型，它们之间通过 add_deps("hello_static") 进行依赖关联，这样 xmake 在编译的时候，会优先编译依赖的静态库，并且把静态库自动集成到对应的可执行程序上去。

输入xmake进行编译，详情如下。

动态库程序

与静态库类似，把类型名改成 shared 即可。

xmake create -t shared hello_shared

看看他的 xmake.lua，也是同样使用 set_kind() 设置类型，add_deps() 添加依赖。

输入xmake进行编译，详情如下。

Phony 目标类型

phony 是一个特殊的目标程序类型，使用它定义的 target 目标不实际生成任何文件，只是执行指定的操作。
通常用于组合其它目标程序的依赖关系，实现关联编译。

🌰这里举例：如下是我的项目结构

root/
├── build/
│   └── 中间文件...
├── include/
│   └── 头文件...
├── src/
│   └── 源文件...
├── project1/
│   ├── build/
│   │   ├── bin/    # project1 的最终可执行文件
│   │   └── obj/    # project1 的中间文件
│   └── xmake.lua   # project1 的 xmake 配置
├── project2/
│   ├── build/
│   │   ├── bin/    # project2 的最终可执行文件
│   │   └── obj/    # project2 的中间文件
│   └── xmake.lua   # project2 的 xmake 配置
└── xmake.lua       # 根目录的 xmake 配置

如果是跟我的文章学习的同学，读到这里会有点超纲。也不要紧，笔者在此不会涉及过度的内容，只针对 phony 进行解释。

先提出一个小知识点，xmake.lua 在构建时会默认生成 build 文件夹，存放生成的 目标文件 和 过程文件，这个存放数据的文件夹当然是可以指定的。

例如示例中，子项目就指定了输出目录 root/project1/build/bin 和中间目录 root/project1/build/obj 。否则当在根目录下执行 xmake 时，build 文件夹会默认生成在根目录下。

然而当如上项目嵌套时，固然我们对子项目的输出路径做了设置，但根目录下仍然会生成 build 目录，存放所有子项目的中间文件。

对付这个多余的文件夹，就可以空虚构建一个 Target，执行我们想要的命令：保证在 proj1 和 proj2 完成构建后！删除根目录下的 build 目录。

root/xmake.lua 我们可以这样写：

-- 定义根项目
set_project("MyProjects")-- 包含子项目的构建文件
includes("project1/xmake.lua")
includes("project2/xmake.lua")-- 定义一个伪目标，确保在所有子项目完成后才执行清理任务
target("clean_build")set_kind("phony") -- 定义一个虚目标，不实际编译任何东西-- 将它依赖于所有子项目，以确保它最后执行after_build(function()if os.isdir("build") thenos.rm("build")print("Root build directory deleted.")endend)-- 设置此虚目标依赖于所有其他真实目标add_deps("proj1", "proj2")

其中 add_deps() 用来设置依赖关系的接口，after_build() 用于在构建后执行其中的脚本命令。

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2.2 添加宏定义

回顾子命令 config，可以让我们在命令行中快速添加 C/C++ 的编译选项，但这样的方式无法永久保存，仅仅用于本地编译。如果我们想将自己的项目发布后提供给其他用户编译，那么就需要在 xmake.lua 中去设置这些编译选项。

比如我们之前举例用命令行给编译器提供一个宏定义，在xmake.lua中就要这样写了：

add_rules("mode.debug", "mode.release")target("hello")set_kind("binary")add_files("src/*.c")add_cxflags("-DTEST1")

除了可以通过 add_cxflags() 方式添加宏定义，其实 xmake 还提供了内置的配置接口 add_defines() 去更方便设置它。

这个配置接口相比 add_cxflags 使用原始编译选项的方式更加的通用，跨编译器，也是官方更加推荐的配置方式。这个接口会自动处理各种编译的支持方式，所以不会触发 flags 的自动检测机制，更加的快速可靠。

使用 add_defines() 添加新的宏定义开关 TEST2：

add_rules("mode.debug", "mode.release")target("hello")set_kind("binary")add_files("src/*.cpp")add_cxflags("-DTEST1")add_defines("TEST2")

可以通过执行 xmake -rv 去编译查看新增的宏定义是否生效。

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2.3 头文件路径和链接库配置

• add_includedirs()：添加头文件搜索目录。

• add_linkdirs()：添加库搜索目录。

• add_links()：添加链接库。

• add_syslinks()：添加系统链接库。

上述几个接口都是跨编译器配置，相比直接设置到 ldflags 更加的通用。

add_syslinks 和 add_links 的区别：

add_syslinks 通常用于添加一些系统依赖库，比如 pthread，这样 xmake 会把这些系统库链接放置的更靠后些。

要知道链接器在处理库链接时候，是会依赖顺序的，放置在最左边的链接会优先处理，例如 libfoo 库依赖 libpthread 库中的符号，那么我们必须严格按照这个顺序添加链接库依赖 -lfoo -lpthread，否则链接器就会报找不到 pthread 库符号的错误。

更新 xmake.lua 的代码内容：

add_rules("mode.debug", "mode.release")
target("hello")set_kind("binary")add_files("src/*.cpp")add_cxflags("-DTEST1")add_defines("TEST2")add_links("z")add_syslinks("pthread")add_linkdirs("/tmp")add_includedirs("/tmp")

然后执行 xmake -rv 查看编译输出，里面的红框部分就是新设置的编译选项：

• -I/tmp：添加头文件搜索路径。
• -L/tmp：添加链接库搜索路径。
• -lz -lpthread：添加的链接库，由于我们是通过 add_links 添加的 zlib 库，而 pthread 库是作为系统库添加的，所以被放置在 pthread 的左边优先链接。

2.4 设置语言标准

• set_languages()：接口设置目标代码编译时候的语言标准，比如是基于 c99 标准，还是 c++11、c++14 标准等。

具体支持详情👉🔗官方：设置代码语言标准

C标准和 C++ 标准可同时进行设置，例如：

# 设置 c 代码标准：c99， c++ 代码标准：c++11
set_languages("c99", "c++11")

同样执行 xmake -v 编译输出结果能看到选项 -std=c++11 生效（当前案例没有C代码，所以只有C++11生效）。

2.5 设置编译优化

xmake 默认创建的工程 xmake.lua 文件中，已经设置了 add_rules("mode.debug", "mode.release") 这两个编译规则，而默认 xmake 编译就是 release 模式编译，它会开启所有内置的编译优化选项，并不需要用户设置什么。

上图红框的部分都是编译优化相关的一些选项，比如最直接的 -O3 优化，还有 -fvisibility=hidden -fvisibility-inlines-hidden 用于去重一些符号字符串数据，使得编译后的程序更小。

当然，我们也可以不使用 xmake 提供的内置编译规则，自己控制应该如何优化编译：

	...if is_mode("release") thenset_optimize("fastest")set_strip("all")set_symbols("hidden")end

通过 is_mode("release") 自己判断和控制优化编译，可以达到跟之前一样的优化效果。

set_optimize("fastest") 对应 -O3 的编译优化开关，
set_strip("all") 和 set_symbols("hidden") 用于去掉调试符号数据，使得程序更小。

配置完成以后再执行 xmake -v，最后的编译输出里面这些编译优化选项还是同样存在的。

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2.6 添加源文件

• add_files() 接口用于添加源文件。

该接口不仅仅支持单个源文件的添加，还可以支持通过模式匹配的方式批量添加源文件，并且支持同时添加不同语言的源文件，这里主要讲解对 C/C++ 源文件的添加。

举个例子：

add_files("src/test_*.c", "src/**.cpp")

其中通配符 * 表示匹配当前目录下源文件，而 ** 则递归匹配多级目录下的源文件。

示例目录结构创建如下。

在结构复杂的源码目录层级中，难免需要排除一些不需要的文件，xmake 提供了在模式匹配过程中手动排除一批文件的方式，同样还是这个配置接口，我们只需要通过 | 符号指定后面的排除匹配模式即可，例如。

add_files("src/**.cpp|test/*.cpp|test1/*.cpp")
# 在 src/**.cpp 基础上，忽略掉其中 test 和 test1 子目录下所有的 C++ 源文件
# test 和 test1 可以作 test*，这里为了方便展示多个过滤模式

其中分隔符 | 之后的都是需要排除的文件，这些文件也同样支持匹配模式，并且可以同时添加多个过滤模式，只要中间用 | 分割就行了。

注意：为了使得描述上更加的精简，| 之后的过滤描述都是基于前一个模式：src/**.cpp 中 * 所在的目录作为根目录，也就是 src 目录的基础上来过滤匹配的，所以后面的过滤子模式只需要设置 test/*.cpp 而不是 src/test/*.cpp。

对 add_files 更细粒度的编译选项控制：

add_files("test/*.c", "test2/test2.c", {defines = "TEST2", languages = "c99", includedirs = ".", cflags = "-O0"})

可以在add_files的最后一个参数，传入一个配置table，去控制指定files的编译选项，里面的配置参数跟target的一致，并且这些文件还会继承target的通用配置。

支持添加未知的代码文件：

通过设置 rule 自定义规则，实现这些文件的自定义构建，例如：

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

并且可以通过 force 参数来强制禁用 cxflags, cflags 等编译选项的自动检测，直接传入编译器，哪怕编译器有可能不支持，也会设置：

add_files("src/*.c", {force = {cxflags = "-DTEST", mflags = "-framework xxx"}})

3. C/C++ 依赖库

xmake 内置了对 C/C++ 的第三方包管理仓库的集成，另外 xmake 还有自己的包依赖仓库
来更好的解决依赖包集成问题。

3.1 直接使用系统库

这里用 zlib 库举例，首先创建一个快速工程。

xmake create -l c crc32

如果我们要在代码中使用 crc32() 接口，就要包含头文件 #include <zlib.h>。

要想使用该接口，就要在 xmake.lua 中添加以下配置以找到这个系统库。

add_links("z")
add_linkdirs("/usr/lib/x86_64-linux-gnu")

引入 zlib 库，需要添加链接库、添加链接库搜索路径、添加头文件搜索路径。这里没有额外添加头文件搜索路径，是因为 zlib.h 是在 /usr/include 目录下，这个目录 xmake 会内置自动添加对应的 -I 选项到 gcc。

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3.2 自动查找系统库

上小节通过 add_linkdirs() 方式来集成系统依赖库，这个方式弊端很大，因为带有 xmake.lua 的 C/C++ 项目有可能会在其它 Linux 环境甚至在其它系统上编译，zlib 库并不一定安装在这个目录下。为了更加通用化的适配系统库路径，推荐使用可以动态查找的接口：

2.6.x 以前的版本的做法

• find_packages()：自动查找系统库所在的位置。

find_packages 来自动查找 zlib 库所在的位置，通过这种方式集成之前，我们可以先尝试直接执行下面的命令，来探测 zlib 库的位置信息，对这个接口返回的信息有个大概的了解。

xmake l find_packages zlib

结构能得到链接库名、链接库的搜索路径，有可能还会有头文件的搜索路径等信息，因此我们只需要把这些信息自动探测到后设置到对应的目标程序中，就可以实现自动集成安装在系统环境的依赖库了。

在 xmake.lua 下添加代码，意为新增一个 on_load() 脚本块，在里面调用 find_packages()，将探测到的 zlib 库信息直接动态设置到 target 里。

on_load(function (target)target:add(find_packages("zlib"))end)

修改完成后执行 xmake -rv，其编译输出应该跟之前的输出完全一致才对。

不过需要注意的一点是：xmake 默认会缓存依赖包的检测结果，并不是每次编译都会重新检测，如果之前检测失败，那么结果也会缓存，这个时候我们可以执行 xmake f -c，在配置时候，忽略之前的缓存内容，就会自动重新触发各种检测。

现在的版本有更便捷的做法：

如果需要的库在当前环境中还没有安装，xmake 提供了依赖包的自动远程下载以及安装集成功能！！！

• add_requires()：接口指定当前项目需要哪些包，配置这个编译时候会触发一次依赖包的安装。
• add_packages()：用来配置对特定 target 目标集成指定的依赖包，这两者需要配合使用，缺一不可。

add_requires("zlib", {system = false})  # 当前的实验环境中已经存在了 zlib 库，所以 add_requires("zlib") 默认会优先自动检测系统环境中的 zlib 库，如果存在就直接使用，也就是内置了 find_packages("zlib") 的逻辑。# 而这里出于演示远程下载的逻辑，配置 {system = false} 强制触发远程下载，人为忽略了系统库的探测逻辑，在实际项目中，可根据自己的需求来决定是否配置这个选项。
target("crc32")set_kind("binary")add_files("src/*.c")add_packages("zlib")

执行 xmake 重新来编译项目，如果安装和编译成功会有信息提示，说明我们配置的 zlib 包有在官方仓库中被收录，并且当前平台支持这个依赖包的集成。

另外，我们的包检测结果都是有本地缓存的，第二次编译并不会再触发依赖包的下载安装，会直接参与集成编译。如果再次执行 xmake -rv 重新编译，就不会再去安装 zlib 库了，不过同样可以正常集成 zlib 来重新编译项目。

对于下载的依赖包可以执行卸载命令进行卸载。

xmake require --uninstall zlib

同样，虽然卸载了包，但是当前项目的配置缓存还在，如果继续执行 xmake 命令，还是会使用缓存的 zlib 包信息。

因此可以执行下 xmake f -c 命令，强制忽略缓存配置，触发依赖包的重新检测逻辑。

集成第三方库中的包：

（TODO）