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xmake v2.5.8 发布，新增 Pascal/Swig 程序和 Lua53 运行时支持

吕翰飞
2023-12-01

xmake 是一个基于 Lua 的轻量级跨平台构建工具，使用 xmake.lua 维护项目构建，相比 makefile/CMakeLists.txt，配置语法更加简洁直观，对新手非常友好，短时间内就能快速入门，能够让用户把更多的精力集中在实际的项目开发上。

这个版本，我们主要增加了对 Pascal 语言项目和 Swig 模块的构建支持，而对于上个版本新增的 Vala 语言支持，我们也做了进一步改进，增加了对动态库和静态库的构建支持。

除此之外，xmake 现在也已经支持了可选的 Lua5.3 运行时，提供更好的跨平台支持能力，目前 xmake 已经能够在 LoongArch 架构上正常运行。

新特性介绍

Pascal 语言支持

目前，我们可以使用跨平台的 Free pascal 工具链 fpc 去编译构建 Pascal 程序，例如：

控制台程序

add_rules("mode.debug", "mode.release")
target("test")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.pas")

动态库程序

add_rules("mode.debug", "mode.release")
target("foo")
    set_kind("shared")
    add_files("src/foo.pas")

target("test")
    set_kind("binary")
    add_deps("foo")
    add_files("src/main.pas")

我们也可以通过 add_fcflags() 接口添加 Pascal 代码相关的编译选项。

更多例子见：Pascal examples

Vala 库编译支持

上个版本，我们新增了对 Vala 语言的支持，但是之前只能支持控制台程序的编译，无法生成库文件。而这个版本中，我们额外增加了对静态库和动态库的编译支持。

静态库程序

我们能够通过 add_values("vala.header", "mymath.h") 设置导出的接口头文件名，通过 add_values("vala.vapi", "mymath-1.0.vapi") 设置导出的 vapi 文件名。

add_rules("mode.release", "mode.debug")

add_requires("glib")

target("mymath")
    set_kind("static")
    add_rules("vala")
    add_files("src/mymath.vala")
    add_values("vala.header", "mymath.h")
    add_values("vala.vapi", "mymath-1.0.vapi")
    add_packages("glib")

target("test")
    set_kind("binary")
    add_deps("mymath")
    add_rules("vala")
    add_files("src/main.vala")
    add_packages("glib")

动态库程序

add_rules("mode.release", "mode.debug")

add_requires("glib")

target("mymath")
    set_kind("shared")
    add_rules("vala")
    add_files("src/mymath.vala")
    add_values("vala.header", "mymath.h")
    add_values("vala.vapi", "mymath-1.0.vapi")
    add_packages("glib")

target("test")
    set_kind("binary")
    add_deps("mymath")
    add_rules("vala")
    add_files("src/main.vala")
    add_packages("glib")

更多例子见：Vala examples

Swig 模块支持

我们提供了 swig.c 和 swig.cpp 规则，可以对指定的脚本语言，调用 swig 程序生成 c/c++ 模块接口代码，然后配合 xmake 的包管理系统实现完全自动化的模块和依赖包整合。

相关 issues: #1622

Lua/C 模块

add_rules("mode.release", "mode.debug")
add_requires("lua")

target("example")
    add_rules("swig.c", {moduletype = "lua"})
    add_files("src/example.i", {swigflags = "-no-old-metatable-bindings"})
    add_files("src/example.c")
    add_packages("lua")

其中，swigflags 可以设置传递一些 swig 特有的 flags 选项。

Python/C 模块

add_rules("mode.release", "mode.debug")
add_requires("python 3.x")

target("example")
    add_rules("swig.c", {moduletype = "python"})
    add_files("src/example.i", {scriptdir = "share"})
    add_files("src/example.c")
    add_packages("python")

如果设置了 scriptdir，那么我们执行安装的时候，会将对应模块的 python wrap 脚本安装到指定目录。

Python/C++ 模块

add_rules("mode.release", "mode.debug")
add_requires("python 3.x")

target("example")
    add_rules("swig.cpp", {moduletype = "python"})
    add_files("src/example.i", {scriptdir = "share"})
    add_files("src/example.cpp")
    add_packages("python")

Lua5.3 运行时支持

xmake 之前一直使用的 Luajit 作为默认的运行时，因为当初考虑到 Luajit 相对更加快速，并且固定的 lua 5.1 语法更加适合 xmake 内部实现的需要。

但是考虑到 Luajit 的更新不给力，作者维护不是很积极，并且它的跨平台性比较差，对于一些新出的架构，比如：Loongarch，riscv 等支持不及时，这多少限制了 xmake 的平台支持力度。

为此，新版本中，我们也将 Lua5.3 作为可选的运行时内置了进来，我们只需要通过下面的命令编译安装 xmake，就可以从 Luajit 切换到 Lua5.3 运行时：

Linux/macOS

$ make RUNTIME=lua

Windows

$ cd core
$ xmake f --runtime=lua
$ xmake

目前，当前版本还是默认采用的 luajit 运行时，用户可以根据自己的需求切换到 Lua5.3 运行时，但这对于用户的项目 xmake.lua 配置脚本几乎没有任何兼容性影响。

因为 xmake 的配置接口都已经做了一层的抽象封装，一些 Luajit/Lua5.3 存在兼容性差异的原生接口是不会开放给用户使用的，所以对项目构建来说，是完全无感知的。

唯一的区别就是，带有 Lua5.3 的 xmake 支持更多的平台和架构。

性能对比

我做过一些基础构建测试，不管是启动时间，构建性能还是内存占用，Lua5.3 和 Luajit 的 xmake 都几乎没有任何差别。因为对于构建系统，主要的性能瓶颈是在编译器上，自身脚本的损耗占比是非常小的。

而且 xmake 内部的一些底层 Lua 模块，比如 io，字符编码，字符串操作等，都自己用 c 代码全部重写过的，完全不依赖特定的 Lua 运行时引擎。

是否会考虑默认切换到 Lua?

由于我们刚刚支持 Lua5.3，尽管目前测试下来已经比较稳定，但是为了确保用户环境不受到任何影响，我们还需要再观察一段时间，短期还是默认使用 Luajit。

等到 2.6.1 版本开始，我们会全面开始切换到 Lua5.3 作为默认的运行时环境，大家有兴趣的话，也可以线帮忙测试下，如果遇到问题，欢迎到 issues 上反馈。

LoongArch 架构支持

由于我们增加了 Lua5.3 运行时支持，所以现在我们已经可以支持再 LoongArch 架构上运行 xmake，并且所有测试例子都已经测试通过。

Lua 5.4

目前，我们对 Lua 5.4 还保持观望状态，如果后面等 lua5.4 稳定了，我们也会尝试考虑继续升级到 Lua5.4。

第三方源码混合编译支持

集成 CMake 代码库

新版本中，我们已经能够通过 xmake 的包模式直接集成自己项目中带有 CMakeLists.txt 的代码库，而不是通过远程下载安装。

相关 issues: #1714

例如，我们有如下项目结构：

├── foo
│   ├── CMakeLists.txt
│   └── src
│       ├── foo.c
│       └── foo.h
├── src
│   └── main.c
├── test.lua
└── xmake.lua

foo 目录下是一个使用 cmake 维护的静态库，而根目录下使用了 xmake 来维护，我们可以在 xmake.lua 中通过定义 package("foo") 包来描述如何构建 foo 代码库。

add_rules("mode.debug", "mode.release")

package("foo")
    add_deps("cmake")
    set_sourcedir(path.join(os.scriptdir(), "foo"))
    on_install(function (package)
        local configs = {}
        table.insert(configs, "-DCMAKE_BUILD_TYPE=" .. (package:debug() and "Debug" or "Release"))
        table.insert(configs, "-DBUILD_SHARED_LIBS=" .. (package:config("shared") and "ON" or "OFF"))
        import("package.tools.cmake").install(package, configs)
    end)
    on_test(function (package)
        assert(package:has_cfuncs("add", {includes = "foo.h"}))
    end)
package_end()

add_requires("foo")

target("demo")
    set_kind("binary")
    add_files("src/main.c")
    add_packages("foo")

其中，我们通过 set_sourcedir() 来设置 foo 包的代码目录位置，然后通过 import 导入 package.tools.cmake 辅助模块来调用 cmake 构建代码，xmake 会自动获取生成的 libfoo.a 和对应的头文件。

!> 如果仅仅本地源码集成，我们不需要额外设置 add_urls 和 add_versions。

关于包的配置描述，详情见：包描述说明

定义完包后，我们就可以通过 add_requires("foo") 和 add_packages("foo") 来集成使用它了，就跟集成远程包一样的使用方式。

另外，on_test 是可选的，如果想要严格检测包的编译安装是否成功，可以在里面做一些测试。

完整例子见：Library with CMakeLists

集成 autoconf 代码库

我们也可以使用 package.tools.autoconf 来本地集成带有 autoconf 维护的第三方代码库。

package("pcre2")

    set_sourcedir(path.join(os.scriptdir(), "3rd/pcre2"))

    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"}})

    on_load(function (package)
        local bitwidth = package:config("bitwidth") or "8"
        package:add("links", "pcre2-" .. bitwidth)
        package:add("defines", "PCRE2_CODE_UNIT_WIDTH=" .. bitwidth)
        if not package:config("shared") then
            package:add("defines", "PCRE2_STATIC")
        end
    end)

    on_install("macosx", "linux", "mingw", function (package)
        local configs = {}
        table.insert(configs, "--enable-shared=" .. (package:config("shared") and "yes" or "no"))
        table.insert(configs, "--enable-static=" .. (package:config("shared") and "no" or "yes"))
        if package:debug() then
            table.insert(configs, "--enable-debug")
        end
        if package:config("pic") ~= false then
            table.insert(configs, "--with-pic")
        end
        if package:config("jit") then
            table.insert(configs, "--enable-jit")
        end
        local bitwidth = package:config("bitwidth") or "8"
        if bitwidth ~= "8" then
            table.insert(configs, "--disable-pcre2-8")
            table.insert(configs, "--enable-pcre2-" .. bitwidth)
        end
        import("package.tools.autoconf").install(package, configs)
    end)

    on_test(function (package)
        assert(package:has_cfuncs("pcre2_compile", {includes = "pcre2.h"}))
    end)

package.tools.autoconf 和 package.tools.cmake 模块都是可以支持 mingw/cross/iphoneos/android 等交叉编译平台和工具链的，xmake 会自动传递对应的工具链进去，用户不需要做任何其他事情。

集成其他构建系统

我们还支持集成 Meson/Scons/Make 等其他构建系统维护的代码库，仅仅只需要导入对应的构建辅助模块，这里就不一一细讲了，我们可以进一步查阅文档：集成本地第三方源码库

改进编译器特性检测

在之前的版本中，我们可以通过 check_features 辅助接口来检测指定的编译器特性，比如：

includes("check_features.lua")

target("test")
    set_kind("binary")
    add_files("*.c")
    add_configfiles("config.h.in")
    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_CONSTEXPR}
${define HAS_CONSEXPR_AND_STATIC_ASSERT}

config.h

/* #undef HAS_CONSTEXPR */
#define HAS_CONSEXPR_AND_STATIC_ASSERT 1

如果当前 cxx_constexpr 特性支持，就会在 config.h 中启用 HAS_CONSTEXPR 宏。

新增 C/C++ 标准支持检测

2.5.8 之后，我们继续新增了对 cstd 和 c++ std 版本检测支持，相关 issues: #1715

例如：

configvar_check_features("HAS_CXX_STD_98", "cxx_std_98")
configvar_check_features("HAS_CXX_STD_11", "cxx_std_11", {languages = "c++11"})
configvar_check_features("HAS_CXX_STD_14", "cxx_std_14", {languages = "c++14"})
configvar_check_features("HAS_CXX_STD_17", "cxx_std_17", {languages = "c++17"})
configvar_check_features("HAS_CXX_STD_20", "cxx_std_20", {languages = "c++20"})
configvar_check_features("HAS_C_STD_89", "c_std_89")
configvar_check_features("HAS_C_STD_99", "c_std_99")
configvar_check_features("HAS_C_STD_11", "c_std_11", {languages = "c11"})
configvar_check_features("HAS_C_STD_17", "c_std_17", {languages = "c17"})

新增编译器内置宏检测

我们还能检测编译器存在一些内置的宏定义，比如：__GNUC__ 等，我们可以通过 check_macros 和 configvar_check_macros 辅助脚本来检测它们是否存在。

相关 issues: #1715

-- 检测宏是否定义
configvar_check_macros("HAS_GCC", "__GNUC__")
-- 检测宏没有被定义
configvar_check_macros("NO_GCC", "__GNUC__", {defined = false})
-- 检测宏条件
configvar_check_macros("HAS_CXX20", "__cplusplus >= 202002L", {languages = "c++20"})

增加对 Qt 4.x 的支持

除了 Qt 5.x 和 6.x，我们对于一些基于 Qt 4.x 的老项目，xmake 也增加了支持。

增加对 Android NDK r23 的支持

由于 google 对 Android NDK 的一些结构改动，导致 r23 影响了 xmake 对 android 项目部分编译特性的支持，在这个版本中，我们也做了修复。

修复 vsxmake 插件 Unicode 编码问题

另外，如果基于 Unicode 作为项目目录，那么生成的 vsxmake 项目会收到影响，导致 vs 项目编译和访问上存在很多问题，我们也在新版本中做了修复。

更新内容

新特性

  • #388: Pascal 语言支持，可以使用 fpc 来编译 free pascal
  • #1682: 添加可选的额lua5.3 运行时替代 luajit，提供更好的平台兼容性。
  • #1622: 支持 Swig
  • #1714: 支持内置 cmake 等第三方项目的混合编译
  • #1715: 支持探测编译器语言标准特性，并且新增 check_macros 检测接口
  • xmake 支持在 Loongarch 架构上运行

改进

  • #1618: 改进 vala 支持构建动态库和静态库程序
  • 改进 Qt 规则去支持 Qt 4.x
  • 改进 set_symbols("debug") 支持 clang/windows 生成 pdb 文件
  • #1638: 改进合并静态库
  • 改进 on_load/after_load 去支持动态的添加 target deps
  • #1675: 针对 mingw 平台，重命名动态库和导入库文件名后缀
  • #1694: 支持在 set_configvar 中定义一个不带引号的字符串变量
  • 改进对 Android NDK r23 的支持
  • 为 set_languages 新增 c++latest 和 clatest 配置值
  • #1720: 添加 save_scope 和 restore_scope 去修复 check_xxx 相关接口
  • #1726: 改进 compile_commands 生成器去支持 nvcc

Bugs 修复

  • #1671: 修复安装预编译包后，*.cmake 里面的一些不正确的绝对路径
  • #1689: 修复 vsxmake 插件的 unicode 字符显示和加载问题
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