理解使用 conanfile.py 与 conanfile.txt 的灵活性

在之前的示例中,我们在 conanfile.txt 文件中声明了我们的依赖项(ZlibCMake)。让我们看看那个文件

conanfile.txt
[requires]
zlib/1.2.11

[tool_requires]
cmake/3.22.6

[generators]
CMakeDeps
CMakeToolchain

对于简单情况,使用 conanfile.txt 构建项目已经足够,但如果您需要更大的灵活性,则应该使用 conanfile.py 文件,您可以在其中使用 Python 代码来动态添加需求、根据其他选项更改选项或为您的需求设置选项。让我们来看一个如何迁移到 conanfile.py 并使用其中一些功能的示例。

请先克隆源码以重新创建此项目。您可以在 GitHub 的 examples2 仓库中找到它们

$ git clone https://github.com/conan-io/examples2.git
$ cd examples2/tutorial/consuming_packages/conanfile_py

检查文件夹内容,注意内容与之前的示例相同,只是用 conanfile.py 替换了 conanfile.txt

.
├── CMakeLists.txt
├── conanfile.py
└── src
    └── main.c

回顾一下,在之前的示例中,conanfile.txt 包含以下信息:

conanfile.txt
[requires]
zlib/1.2.11

[tool_requires]
cmake/3.22.6

[generators]
CMakeDeps
CMakeToolchain

我们将相同的信息转换为 conanfile.py。这个文件通常被称为 **“Conan recipe”**。它可以用于消费包(如本例所示),也可以用于创建包。对于当前情况,它将定义我们的需求(库和构建工具)以及修改选项和设置如何消费这些包的逻辑。在使用此文件创建包的情况下,它可以定义(除其他外)如何下载包的源代码、如何从源代码构建二进制文件、如何打包二进制文件,以及有关未来消费者如何消费该包的信息。稍后我们将在 创建包 部分解释如何使用 Conan recipe 创建包。

conanfile.txt 以 Conan recipe 形式表示的等效内容如下所示:

conanfile.py
from conan import ConanFile


class CompressorRecipe(ConanFile):
    settings = "os", "compiler", "build_type", "arch"
    generators = "CMakeToolchain", "CMakeDeps"

    def requirements(self):
        self.requires("zlib/1.2.11")

    def build_requirements(self):
        self.tool_requires("cmake/3.22.6")

要创建 Conan recipe,我们声明了一个继承自 ConanFile 类的类。这个类有不同的类属性和方法:

  • settings 类属性定义了项目范围的变量,例如编译器、其版本或操作系统本身,这些变量在构建项目时可能会改变。这与 Conan 如何管理二进制兼容性有关,因为这些值会影响 Conan 包的 **package ID** 的值。我们稍后将解释 Conan 如何使用此值来管理二进制兼容性。

  • generators 类属性指定在调用 conan install 命令时将运行哪些 Conan generator。在本例中,我们添加了 CMakeToolchainCMakeDeps,就像在 conanfile.txt 中一样。

  • requirements() 方法中,我们使用 self.requires() 方法声明 zlib/1.2.11 依赖项。

  • build_requirements() 方法中,我们使用 self.tool_requires() 方法声明 cmake/3.22.6 依赖项。

注意

将工具的依赖项添加到 build_requirements() 中并非绝对必要,因为理论上该方法中的所有内容都可以在 requirements() 方法中完成。但是,build_requirements() 提供了一个专门的位置来定义 tool_requirestest_requires,这有助于保持结构清晰和有组织性。更多信息请查阅 requirements()build_requirements() 文档。

您可以检查,运行与之前示例相同的命令将得到与之前相同的结果。

Windows
$ conan install . --output-folder=build --build=missing
$ cd build
$ conanbuild.bat
# assuming Visual Studio 15 2017 is your VS version and that it matches your default profile
$ cmake .. -G "Visual Studio 15 2017" -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=conan_toolchain.cmake
$ cmake --build . --config Release
...
Building with CMake version: 3.22.6
...
[100%] Built target compressor

$ Release\compressor.exe
Uncompressed size is: 233
Compressed size is: 147
ZLIB VERSION: 1.2.11
$ deactivate_conanbuild.bat
Linux, macOS
$ conan install . --output-folder build --build=missing
$ cd build
$ source conanbuild.sh
Capturing current environment in deactivate_conanbuildenv-release-x86_64.sh
Configuring environment variables
$ cmake .. -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=conan_toolchain.cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
$ cmake --build .
...
Building with CMake version: 3.22.6
...
[100%] Built target compressor

$ ./compressor
Uncompressed size is: 233
Compressed size is: 147
ZLIB VERSION: 1.2.11
$ source deactivate_conanbuild.sh

到目前为止,我们使用 conanfile.txt 实现了相同的功能。接下来看看如何利用 conanfile.py 的能力来定义我们想要遵循的项目结构,并使用 Conan setting 和 option 添加一些逻辑。

使用 layout() 方法

在之前的示例中,每次执行 conan install 命令时,我们都必须使用 --output-folder 参数来定义我们想要创建 Conan 生成文件的位置。有一个更整洁的方法可以决定 Conan 应该在哪里生成构建系统的文件,这将允许我们决定,例如,是否根据使用的 CMake generator 类型设置不同的输出文件夹。您可以在 conanfile.py 文件内部的 layout() 方法中直接定义这一点,使其适用于所有平台,而无需添加更多更改。

conanfile.py
import os

from conan import ConanFile


class CompressorRecipe(ConanFile):
    settings = "os", "compiler", "build_type", "arch"
    generators = "CMakeToolchain", "CMakeDeps"

    def requirements(self):
        self.requires("zlib/1.2.11")
        if self.settings.os == "Windows":
            self.requires("base64/0.4.0")

    def build_requirements(self):
        if self.settings.os != "Windows":
            self.tool_requires("cmake/3.22.6")

    def layout(self):
        # We make the assumption that if the compiler is msvc the
        # CMake generator is multi-config
        multi = True if self.settings.get_safe("compiler") == "msvc" else False
        if multi:
            self.folders.generators = os.path.join("build", "generators")
            self.folders.build = "build"
        else:
            self.folders.generators = os.path.join("build", str(self.settings.build_type), "generators")
            self.folders.build = os.path.join("build", str(self.settings.build_type))

如您所见,我们在 layout() 方法中定义了 self.folders.generators 属性。这是 Conan 生成所有辅助文件(CMake toolchain 和 cmake dependencies 文件)的文件夹。

请注意,对于 multi-config generator(如 Visual Studio)和 single-config generator(如 Unix Makefiles),文件夹的定义是不同的。对于前者,无论构建类型如何,文件夹都是相同的,构建系统将在该文件夹内管理不同的构建类型。但 single-config generator(如 Unix Makefiles)必须为每种配置(作为不同的 build_type Release/Debug)使用不同的文件夹。在这种情况下,我们添加了一个简单的逻辑来考虑如果编译器名称是 msvc,则为 multi-config。

检查在不带 --output-folder 参数的情况下运行与之前示例相同的命令是否能得到与之前相同的结果

Windows
$ conan install . --build=missing
$ cd build
$ generators\conanbuild.bat
# assuming Visual Studio 15 2017 is your VS version and that it matches your default profile
$ cmake .. -G "Visual Studio 15 2017" -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=generators\conan_toolchain.cmake
$ cmake --build . --config Release
...
Building with CMake version: 3.22.6
...
[100%] Built target compressor

$ Release\compressor.exe
Uncompressed size is: 233
Compressed size is: 147
ZLIB VERSION: 1.2.11
$ generators\deactivate_conanbuild.bat
Linux, macOS
$ conan install . --build=missing
$ cd build/Release
$ source ./generators/conanbuild.sh
Capturing current environment in deactivate_conanbuildenv-release-x86_64.sh
Configuring environment variables
$ cmake ../.. -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=generators/conan_toolchain.cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
$ cmake --build .
...
Building with CMake version: 3.22.6
...
[100%] Built target compressor

$ ./compressor
Uncompressed size is: 233
Compressed size is: 147
ZLIB VERSION: 1.2.11
$ source ./generators/deactivate_conanbuild.sh

无需始终在 conanfile.py 中编写此逻辑。有一些预定义的布局您可以导入并直接在您的 recipe 中使用。例如,对于 CMake 情况,Conan 中已经定义了 cmake_layout()

conanfile.py
from conan import ConanFile
from conan.tools.cmake import cmake_layout


class CompressorRecipe(ConanFile):
    settings = "os", "compiler", "build_type", "arch"
    generators = "CMakeToolchain", "CMakeDeps"

    def requirements(self):
        self.requires("zlib/1.2.11")

    def build_requirements(self):
        self.tool_requires("cmake/3.22.6")

    def layout(self):
        cmake_layout(self)

使用 validate() 方法为不支持的配置引发错误

validate() 方法 在 Conan 加载 conanfile.py 时进行评估,您可以使用它来检查输入的设置。例如,如果您的项目在 macOS 上不支持 armv8 架构,则可以引发 ConanInvalidConfiguration 异常,使 Conan 返回一个特殊错误码。这将表明用于 setting 或 option 的配置不受支持。

conanfile.py
...
from conan.errors import ConanInvalidConfiguration

class CompressorRecipe(ConanFile):
    ...

    def validate(self):
        if self.settings.os == "Macos" and self.settings.arch == "armv8":
            raise ConanInvalidConfiguration("ARM v8 not supported in Macos")

使用 conanfile.py 的条件需求

您可以向 requirements() 方法 添加一些逻辑来有条件地添加或移除需求。例如,想象一下您想在 Windows 上添加一个额外的依赖项,或者想使用系统的 CMake 安装而不是使用 Conan 的 tool_requires

conanfile.py
from conan import ConanFile


class CompressorRecipe(ConanFile):
    # Binary configuration
    settings = "os", "compiler", "build_type", "arch"
    generators = "CMakeToolchain", "CMakeDeps"

    def requirements(self):
        self.requires("zlib/1.2.11")

        # Add base64 dependency for Windows
        if self.settings.os == "Windows":
            self.requires("base64/0.4.0")

    def build_requirements(self):
        # Use the system's CMake for Windows
        if self.settings.os != "Windows":
            self.tool_requires("cmake/3.22.6")

使用 generate() 方法从包中复制资源

在某些场景下,Conan 包包含对消费其打包的库有用甚至必要的文件。这些文件可以是配置文件、资源文件,甚至是项目正确构建或运行所需的特定文件。使用 generate() 方法,您可以将这些文件从 Conan 缓存复制到您的项目文件夹中,确保所有必需的资源都可直接使用。

这是一个示例,展示了如何将依赖项的 resdirs 目录中的所有资源复制到项目内的 assets 目录:

import os
from conan import ConanFile
from conan.tools.files import copy

class MyProject(ConanFile):

    ...

    def generate(self):
        # Copy all resources from the dependency's resource directory
        # to the "assets" folder in the source directory of your project
        dep = self.dependencies["dep_name"]
        copy(self, "*", dep.cpp_info.resdirs[0], os.path.join(self.source_folder, "assets"))

然后,在 conan install 步骤之后,所有这些资源文件将被本地复制,允许您在项目的构建过程中使用它们。有关如何在 generate() 方法中导入包文件的完整示例,您可以参考 关于使用 Dear ImGui 库的博客文章,其中演示了如何根据图形 API 导入库的绑定。

注意

需要澄清的是,复制库(无论是静态库还是共享库)并不是必需的。Conan 的设计宗旨是使用 generatorsenvironment tools 从 Conan 本地缓存中的位置使用库,而无需将它们复制到本地文件夹。