Xmake 是一个基于 Lua 的轻量级跨平台构建工具。
它非常的轻量，没有任何依赖，因为它内置了 Lua 运行时。
它使用 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。
我们能够使用它像 Make/Ninja 那样可以直接编译项目，也可以像 CMake/Meson 那样生成工程文件，另外它还有内置的包管理系统来帮助用户解决 C/C++ 依赖库的集成使用问题。
目前，Xmake 主要用于 C/C++ 项目的构建，但是同时也支持其他 native 语言的构建，可以实现跟 C/C++ 进行混合编译，同时编译速度也是非常的快，可以跟 Ninja 持平。
Xmake = Build backend + Project Generator + Package Manager + [Remote|Distributed] Build + Cache
尽管不是很准确，但我们还是可以把 Xmake 按下面的方式来理解：
Xmake ~= Make/Ninja + CMake/Meson + Vcpkg/Conan + distcc + ccache/sccache
新特性介绍
包组件支持
背景简介
这个新特性主要用于实现从一个 C/C++ 包中集成特定的子库，一般用于一些比较大的包中的库组件集成。
因为这种包里面提供了很多的子库，但不是每个子库用户都需要，全部链接反而有可能会出问题。
尽管，之前的版本也能够支持子库选择的特性，例如：
add_requires("sfml~foo", {configs = {graphics = true, window = true}})
add_requires("sfml~bar", {configs = {network = true}})
target("foo")
set_kind("binary")
add_packages("sfml~foo")
target("bar")
set_kind("binary")
add_packages("sfml~bar")
这是通过每个包的自定义配置来实现的，但这种方式会存在一些问题：
-
sfml~foo和sfml~bar会作为两个独立的包，重复安装，占用双倍的磁盘空间 - 也会重复编译一些共用代码，影响安装效率
- 如果一个目标同时依赖了
sfml~foo和sfml~bar，会存在链接冲突
如果是对于 boost 这种超大包的集成，重复编译和磁盘占用的影响会非常大，如果在子库组合非常多的情况下，甚至会导致超过 N 倍的磁盘占用。
为了解决这个问题，Xmake 新增了包组件模式，它提供了以下一些好处：
- 仅仅一次编译安装，任意多个组件快速集成，极大提升安装效率，减少磁盘占用
- 组件抽象化，跨编译器和平台，用户不需要关心如何配置每个子库之间链接顺序依赖
- 使用更加方便
更多背景详情见：#2636
使用包组件
对于用户，使用包组件是非常方便的，因为用户是不需要维护包的，只要使用的包，它配置了相关的组件集，我们就可以快速集成和使用它，例如：
add_requires("sfml")
target("foo")
set_kind("binary")
add_packages("sfml", {components = "graphics"})
target("bar")
set_kind("binary")
add_packages("sfml", {components = "network"})
查看包组件
那么，如何知道指定的包提供了哪些组件呢？我们可以通过执行下面的命令查看：
$ xrepo info sfml
The package info of project:
require(sfml):
-> description: Simple and Fast Multimedia Library
-> version: 2.5.1
...
-> components:
-> system:
-> graphics: system, window
-> window: system
-> audio: system
-> network: system
包组件配置
如果你是包的维护者，想要将一个包增加组件支持，那么需要通过下面两个接口来完成包组件的配置：
- add_components: 添加包组件列表
- on_component: 配置每个包组件
包组件的链接配置
大多数情况下，包组件只需要配置它自己的一些子链接信息，例如：
package("sfml")
add_components("graphics")
add_components("audio", "network", "window")
add_components("system")
on_component("graphics", function (package, component)
local e = package:config("shared") and "" or "-s"
component:add("links", "sfml-graphics" .. e)
if package:is_plat("windows", "mingw") and not package:config("shared") then
component:add("links", "freetype")
component:add("syslinks", "opengl32", "gdi32", "user32", "advapi32")
end
end)
on_component("window", function (package, component)
local e = package:config("shared") and "" or "-s"
component:add("links", "sfml-window" .. e)
if package:is_plat("windows", "mingw") and not package:config("shared") then
component:add("syslinks", "opengl32", "gdi32", "user32", "advapi32")
end
end)
...
上面是一个不完整的包配置，我仅仅摘取一部分跟包组件相关的配置。
一个关于包组件的配置和使用的完整例子见：components example
配置组件的编译信息
我们不仅可以配置每个组件的链接信息，还有 includedirs, defines 等等编译信息，我们也可以对每个组件单独配置。
package("sfml")
on_component("graphics", function (package, component)
package:add("defines", "TEST")
end)
配置组件依赖
package("sfml")
add_components("graphics")
add_components("audio", "network", "window")
add_components("system")
on_component("graphics", function (package, component)
component:add("deps", "window", "system")
end)
上面的配置，告诉包，我们的 graphics 组件还会额外依赖 window 和 system 两个组件。
因此，在用户端，我们对 graphics 的组件使用，可以从
add_packages("sfml", {components = {"graphics", "window", "system"})
简化为：
add_packages("sfml", {components = "graphics")
因为，只要我们开启了 graphics 组件，它也会自动启用依赖的 window 和 system 组件，并且自动保证链接顺序正确。
另外，我们也可以通过 add_components("graphics", {deps = {"window", "system"}}) 来配置组件依赖关系。
从系统库中查找组件
我们知道，在包配置中，配置 add_extsources 可以改进包在系统中的查找，比如从 apt/pacman 等系统包管理器中找库。
当然，我们也可以让每个组件也能通过 extsources 配置，去优先从系统库中找到它们。
例如，sfml 包，它在 homebrew 中其实也是组件化的，我们完全可以让包从系统库中，找到对应的每个组件，而不需要每次源码安装它们。
$ ls -l /usr/local/opt/sfml/lib/pkgconfig
-r--r--r-- 1 ruki admin 317 10 19 17:52 sfml-all.pc
-r--r--r-- 1 ruki admin 534 10 19 17:52 sfml-audio.pc
-r--r--r-- 1 ruki admin 609 10 19 17:52 sfml-graphics.pc
-r--r--r-- 1 ruki admin 327 10 19 17:52 sfml-network.pc
-r--r--r-- 1 ruki admin 302 10 19 17:52 sfml-system.pc
-r--r--r-- 1 ruki admin 562 10 19 17:52 sfml-window.pc
我们只需要，对每个组件配置它的 extsources：
if is_plat("macosx") then
add_extsources("brew::sfml/sfml-all")
end
on_component("graphics", function (package, component)
-- ...
component:add("extsources", "brew::sfml/sfml-graphics")
end)
默认的全局组件配置
除了通过指定组件名的方式，配置特定组件，如果我们没有指定组件名，默认就是全局配置所有组件。
package("sfml")
on_component(function (package, component)
-- configure all components
end)
当然，我们也可以通过下面的方式，指定配置 graphics 组件，剩下的组件通过默认的全局配置接口进行配置：
package("sfml")
add_components("graphics")
add_components("audio", "network", "window")
add_components("system")
on_component("graphics", function (package, component)
-- configure graphics
end)
on_component(function (package, component)
-- component audio, network, window, system
end)
C++ 模块构建改进
增量构建支持
原本以为 Xmake 对 C++ 模块已经支持的比较完善了，后来才发现，它的增量编译还无法正常工作。
因此，这个版本 Xmake 对 C++ 模块的增量编译也做了很好的支持，尽管支持过程还是花了很多精力的。
我分析了下，各家的编译器对生成带模块的 include 依赖信息格式（*.d），差异还是非常大的。
gcc 的格式最复杂，不过我还是将它支持上了。
build/.objs/dependence/linux/x86_64/release/src/foo.mpp.o: src/foo.mpp\
build/.objs/dependence/linux/x86_64/release/src/foo.mpp.o gcm.cache/foo.gcm: bar.c++m cat.c++m\
foo.c++m: gcm.cache/foo.gcm\
.PHONY: foo.c++m\
gcm.cache/foo.gcm:| build/.objs/dependence/linux/x86_64/release/src/foo.mpp.o\
CXX_IMPORTS += bar.c++m cat.c++m\
clang 的格式兼容性最好，没有做任何特殊改动就支持了。
build//hello.pcm: /usr/lib/llvm-15/lib/clang/15.0.2/include/module.modulemap src/hello.mpp\
msvc 的格式扩展性比较好，解析和支持起来比较方便：
{
"Version": "1.2",
"Data": {
"Source": "c:\users\ruki\desktop\user_headerunit\src\main.cpp",
"ProvidedModule": "",
"Includes": [],
"ImportedModules": [
{
"Name": "hello",
"BMI": "c:\users\ruki\desktop\user_headerunit\src\hello.ifc"
}
],
"ImportedHeaderUnits": [
{
"Header": "c:\users\ruki\desktop\user_headerunit\src\header.hpp",
"BMI": "c:\users\ruki\desktop\user_headerunit\src\header.hpp.ifc"
}
]
}
}
循环依赖检测支持
由于模块之间是存在依赖关系的，因此如果有几个模块之间存在循环依赖引用，那么是无法编译通过的。
但是之前的版本中，Xmake 无法检测到这种情况，遇到循环依赖，编译就会卡死，没有任何提示信息，这对用户非常不友好。
而新版本中，我们对这种情况做了改进，增加了模块的循环依赖检测，编译时候会出现以下错误提示，方便用户定位问题：
$ xmake
[ 0%]: generating.cxx.module.deps Foo.mpp
[ 0%]: generating.cxx.module.deps Foo2.mpp
[ 0%]: generating.cxx.module.deps Foo3.mpp
[ 0%]: generating.cxx.module.deps main.cpp
error: circular modules dependency(Foo2, Foo, Foo3, Foo2) detected!
-> module(Foo2) in Foo2.mpp
-> module(Foo) in Foo.mpp
-> module(Foo3) in Foo3.mpp
-> module(Foo2) in Foo2.mpp
更加 LSP 友好的语法格式
我们默认约定的域配置语法，尽管非常简洁，但是对自动格式化缩进和 IDE 不是很友好，如果你格式化配置，缩进就完全错位了。
target("foo")
set_kind("binary")
add_files("src/*.cpp")
另外，如果两个 target 之间配置了一些全局的配置，那么它不能自动结束当前 target 作用域，用户需要显式调用 target_end()。
target("foo")
set_kind("binary")
add_files("src/*.cpp")
target_end()
add_defines("ROOT")
target("bar")
set_kind("binary")
add_files("src/*.cpp")
虽然，上面我们提到，可以使用 do end 模式来解决自动缩进问题，但是需要 target_end() 的问题还是存在。
target("foo") do
set_kind("binary")
add_files("src/*.cpp")
end
target_end()
add_defines("ROOT")
target("bar") do
set_kind("binary")
add_files("src/*.cpp")
end
因此，在新版本中，我们提供了一种更好的可选域配置语法，来解决自动缩进，target 域隔离问题，例如：
target("foo", function ()
set_kind("binary")
add_files("src/*.cpp")
end)
add_defines("ROOT")
target("bar", function ()
set_kind("binary")
add_files("src/*.cpp")
end)
foo 和 bar 两个域是完全隔离的，我们即使在它们中间配置其他设置，也不会影响它们，另外，它还对 LSP 非常友好，即使一键格式化，也不会导致缩进混乱。
注：这仅仅只是一只可选的扩展语法，现有的配置语法还是完全支持的，用户可以根据自己的需求喜好，来选择合适的配置语法。
为特定编译器添加 flags
使用 add_cflags, add_cxxflags 等接口配置的值，通常都是跟编译器相关的，尽管 Xmake 也提供了自动检测和映射机制，
即使设置了当前编译器不支持的 flags，Xmake 也能够自动忽略它，但是还是会有警告提示。
新版本中，我们改进了所有 flags 添加接口，可以仅仅对特定编译器指定 flags，来避免额外的警告，例如：
add_cxxflags("clang::-stdlib=libc++")
add_cxxflags("gcc::-stdlib=libc++")
或者：
add_cxxflags("-stdlib=libc++", {tools = "clang"})
add_cxxflags("-stdlib=libc++", {tools = "gcc"})
注：不仅仅是编译flags，对 add_ldflags 等链接 flags，也是同样生效的。
renderdoc 调试器支持
感谢 @SirLynix 贡献了这个很棒的特性，它可以让 Xmake 直接加载 renderdoc 去调试一些图形渲染程序。
使用非常简单，我们先确保安装了 renderdoc，然后配置调试器为 renderdoc，加载调试运行：
$ xmake f --debugger=renderdoc
$ xmake run -d
具体使用效果如下：
新增 C++ 异常接口配置
Xmake 新增了一个 set_exceptions 抽象化配置接口，我们可以通过这个配置，配置启用和禁用 C++/Objc 的异常。
通常，如果我们通过 add_cxxflags 接口去配置它们，需要根据不同的平台，编译器分别处理它们，非常繁琐。
例如：
on_config(function (target)
if (target:has_tool("cxx", "cl")) then
target:add("cxflags", "/EHsc", {force = true})
target:add("defines", "_HAS_EXCEPTIONS=1", {force = true})
elseif(target:has_tool("cxx", "clang") or target:has_tool("cxx", "clang-cl")) then
target:add("cxflags", "-fexceptions", {force = true})
target:add("cxflags", "-fcxx-exceptions", {force = true})
end
end)
而通过这个接口，我们就可以抽象化成编译器无关的方式去配置它们。
开启 C++ 异常:
set_exceptions("cxx")
禁用 C++ 异常:
set_exceptions("no-cxx")
我们也可以同时配置开启 objc 异常。
set_exceptions("cxx", "objc")
或者禁用它们。
set_exceptions("no-cxx", "no-objc")
Xmake 会在内部自动根据不同的编译器，去适配对应的 flags。
支持 ispc 编译规则
Xmake 新增了 ipsc 编译器内置规则支持，非常感谢 @star-hengxing 的贡献，具体使用方式如下：
target("test")
set_kind("binary")
add_rules("utils.ispc", {header_extension = "_ispc.h"})
set_values("ispc.flags", "--target=host")
add_files("src/*.ispc")
add_files("src/*.cpp")
支持 msvc 的 armasm 编译器
之前的版本，Xmake 增加了 Windows ARM 的初步支持，但是对 asm 编译还没有很好的支持，因此这个版本，我们继续完善 Windows ARM 的支持。
对 msvc 的 armasm.exe 和 armasm64.exe 都支持上了。
另外，我们也改进了包对 Windows ARM 平台的交叉编译支持。
新增 gnu-rm 构建规则
Xmake 也新增了一个使用 gnu-rm 工具链去构建嵌入式项目的规则和例子工程，非常感谢 @JacobPeng 的贡献。
add_rules("mode.debug", "mode.release")
add_requires("gnu-rm")
set_toolchains("@gnu-rm")
set_plat("cross")
set_arch("armv7")
target("foo")
add_rules("gnu-rm.static")
add_files("src/foo/*.c")
target("hello")
add_deps("foo")
add_rules("gnu-rm.binary")
add_files("src/*.c", "src/*.S")
add_files("src/*.ld")
add_includedirs("src/lib/cmsis")
完整工程见：Embed GNU-RM Example
新增 OpenBSD 系统支持
之前的版本，Xmake 仅仅支持 FreeBSD 系统，而 OpenBSD 跟 FreeBSD 还是有不少差异的，导致 Xmake 无法在它上面正常编译安装。
而新版本已经完全支持在 OpenBSD 上运行 Xmake 了。
更新内容
新特性
- 一种新的可选域配置语法，对 LSP 友好，并且支持域隔离。
-
#2944: 为嵌入式工程添加
gnu-rm.binary和gnu-rm.static规则和测试工程 - #2636: 支持包组件
- 支持 msvc 的 armasm/armasm64
- #3023: 改进 xmake run -d，添加 renderdoc 调试器支持
- #3022: 为特定编译器添加 flags
- #3025: 新增 C++ 异常接口配置
- #3017: 支持 ispc 编译器规则
改进
- #2925: 改进 doxygen 插件
- #2948: 支持 OpenBSD
- 添加
xmake g --insecure-ssl=y配置选项去禁用 ssl 证书检测 - #2971: 使 vs/vsxmake 工程生成的结果每次保持一致
- #3000: 改进 C++ 模块构建支持，实现增量编译支持
- #3016: 改进 clang/msvc 去更好地支持 std 模块