为多种配置构建:发布、调试、静态和共享

请首先克隆源代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/different_configurations

到目前为止,我们构建了一个依赖于 zlib 库的简单 CMake 项目,并了解了 tool_requires,这是一种用于 CMake 等构建工具的特殊 requirements 类型。在这两种情况下,我们都没有指定要以发布调试模式构建应用程序,也没有指定要链接静态共享库。这是因为如果未另行指示,Conan 将使用“默认配置文件”中声明的默认配置。这个默认配置文件是在第一个示例中运行 conan profile detect 命令时创建的。Conan 将此文件存储在 Conan 用户主目录中的 /profiles 文件夹中。您可以通过运行 conan config home 命令获取 Conan 用户主目录的位置,然后显示 /profiles 文件夹中默认配置文件的内容来检查其内容

$ conan config home
Current Conan home: /Users/tutorial_user/.conan2

# output the file contents
$ cat /Users/tutorial_user/.conan2/profiles/default
[settings]
os=Macos
arch=x86_64
compiler=apple-clang
compiler.version=14.0
compiler.libcxx=libc++
compiler.cppstd=gnu11
build_type=Release
[options]
[tool_requires]
[env]

# The default profile can also be checked with the command "conan profile show"

如您所见,配置文件有不同的部分。[settings] 部分包含有关操作系统、架构、编译器和构建配置等信息。

当您调用 Conan 命令并设置 --profile 参数时,Conan 将从配置文件中获取所有信息并将其应用于您要构建或安装的软件包。如果您未指定该参数,则等同于使用 --profile=default 调用它。这两个命令的行为将相同

$ conan install . --build=missing
$ conan install . --build=missing --profile=default

您可以存储不同的配置文件并使用它们进行不同设置的构建。例如,使用 build_type=Debug,或者将 tool_requires 添加到使用该配置文件构建的所有软件包。我们将创建一个调试配置文件来尝试使用不同的配置进行构建

<conan home>/profiles/debug
[settings]
os=Macos
arch=x86_64
compiler=apple-clang
compiler.version=14.0
compiler.libcxx=libc++
compiler.cppstd=gnu11
build_type=Debug

修改设置:将应用程序及其依赖项使用调试配置

使用配置文件并非设置所需配置的唯一方法。您也可以使用 --settings 参数在 Conan 命令中覆盖配置文件设置。例如,您可以将之前示例中的项目以调试配置而非发布配置进行构建。

在构建之前,请检查我们是否修改了前面示例的源代码,以显示源代码使用的构建配置

#include <stdlib.h>
...

int main(void) {
    ...
    #ifdef NDEBUG
    printf("Release configuration!\n");
    #else
    printf("Debug configuration!\n");
    #endif

    return EXIT_SUCCESS;
}

现在,让我们为调试配置构建项目

$ conan install . --output-folder=build --build=missing --settings=build_type=Debug

如上所述,这等同于拥有调试配置文件并使用 --profile=debug 参数而不是 --settings=build_type=Debug 参数运行这些命令。

conan install 命令将检查本地缓存中是否已有所需的调试配置库(Zlib),如果没有则获取它们。它还将更新 CMakeToolchain 生成器创建的 conan_toolchain.cmakeCMakePresets.json 文件中的构建配置,以便我们在构建应用程序时以调试配置进行构建。现在,像在前面的示例中一样构建您的项目,并在输出中检查它是如何以调试配置构建的

Windows
# assuming Visual Studio 15 2017 is your VS version and that it matches your default profile
$ cd build
$ cmake .. -G "Visual Studio 15 2017" -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=conan_toolchain.cmake
$ cmake --build . --config Debug
$ Debug\compressor.exe
Uncompressed size is: 233
Compressed size is: 147
ZLIB VERSION: 1.2.11
Debug configuration!
Linux, macOS
$ cd build
$ cmake .. -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=conan_toolchain.cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug
$ cmake --build .
$ ./compressor
Uncompressed size is: 233
Compressed size is: 147
ZLIB VERSION: 1.2.11
Debug configuration!

修改选项:将应用程序依赖项链接为共享库

到目前为止,我们一直在应用程序中静态链接 Zlib。那是因为在 Zlib 的 Conan 软件包中,有一个属性默认设置为以该模式构建。我们可以通过使用 --options 参数将 shared 选项设置为 True 来从静态链接更改为共享链接。为此,请运行

$ conan install . --output-folder=build --build=missing --options=zlib/1.2.11:shared=True

这样做,Conan 将安装 Zlib 共享库,生成用于构建的文件,以及在运行应用程序时定位这些动态库所需的文件。

注意

选项是按包定义的。在这种情况下,我们定义了我们想要特定版本的 zlib/1.2.11 作为共享库。如果我们有其他依赖项并且我们希望所有依赖项(在可能的情况下)都作为共享库,我们将使用 -o *:shared=True,其中 * 模式匹配所有包引用。

让我们在配置好将 Zlib 链接为共享库后,再次构建应用程序

Windows
$ cd build
# 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
...
[100%] Built target compressor
Linux, macOS
$ cd build
$ cmake .. -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=conan_toolchain.cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
$ cmake --build .
...
[100%] Built target compressor

现在,如果您尝试运行编译后的可执行文件,您将看到一个错误,因为可执行文件找不到我们刚刚安装的 Zlib 共享库。

Windows
$ Release\compressor.exe
(on a pop-up window) The code execution cannot proceed because zlib1.dll was not found. Reinstalling the program may fix this problem.
# This error depends on the console being used and may not always pop up.
# It could run correctly if the console gets the zlib dll from a different path.
Linux
$ ./compressor
./compressor: error while loading shared libraries: libz.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory
Macos
$ ./compressor
./compressor: dyld[41259]: Library not loaded: @rpath/libz.1.dylib

这是因为共享库(Windows 中的 .dll,macOS 中的 .dylib 和 Linux 中的 .so)是在运行时加载的。这意味着应用程序可执行文件在运行时需要知道所需的共享库在哪里。在 Windows 上,动态链接器将首先在同一目录中搜索,然后在 PATH 目录中搜索。在 macOS 上,它将在 DYLD_LIBRARY_PATH 中声明的目录中搜索,在 Linux 上,它将使用 LD_LIBRARY_PATH

Conan 提供了一种机制来定义这些变量,并使可执行文件能够找到并加载这些共享库。这种机制是 VirtualRunEnv 生成器。如果您检查输出文件夹,您会看到 Conan 生成了一个名为 conanrun.sh/bat 的新文件。这是我们在执行 conan install 时激活 shared 选项后,自动调用 VirtualRunEnv 生成器的结果。这个生成的脚本将设置 PATHLD_LIBRARY_PATHDYLD_LIBRARY_PATHDYLD_FRAMEWORK_PATH 环境变量,以便可执行文件可以找到共享库。

激活虚拟环境,然后再次运行可执行文件

Windows
$ conanrun.bat
$ Release\compressor.exe
Uncompressed size is: 233
Compressed size is: 147
...
Linux, macOS
$ source conanrun.sh
$ ./compressor
Uncompressed size is: 233
Compressed size is: 147
...

正如前面 VirtualBuildEnv 生成器的示例中一样,当我们运行 conanrun.sh/bat 脚本时,会创建一个名为 deactivate_conanrun.sh/bat 的停用脚本,用于恢复环境。源或运行它来完成此操作

Windows
$ deactivate_conanrun.bat
Linux, macOS
$ source deactivate_conanrun.sh

设置(settings)和选项(options)之间的区别

您可能已经注意到,为了在调试发布配置之间切换,我们使用了 Conan 的设置,但当我们为可执行文件设置共享模式时,我们使用了 Conan 的选项。请注意设置选项之间的区别

  • 设置通常是客户端机器定义的项目范围配置。例如操作系统、编译器或构建配置等,这些将是多个 Conan 软件包共有的,并且为其中一个定义默认值没有意义。例如,Conan 软件包声明“Visual Studio”作为默认编译器没有意义,因为这是由最终用户定义的东西,如果他们在 Linux 上工作,则不太可能有效。

  • 选项旨在用于包特定配置,可在配方中设置为默认值。例如,一个包可以定义其默认链接是静态的,如果消费者未另行指定,则应使用此链接。

引入包 ID(Package ID)的概念

当使用不同 settingsoptions 的软件包(如 Zlib)时,您可能想知道 Conan 如何确定从远程检索哪个二进制文件。答案在于 package_id 的概念。

package_id 是 Conan 用来确定软件包二进制兼容性的标识符。它是根据多个因素计算的,包括软件包的 settingsoptions 和依赖项。当您修改这些因素中的任何一个时,Conan 会计算一个新的 package_id 来引用相应的二进制文件。

以下是具体过程

  1. 确定设置和选项:Conan 首先检索用户的输入设置和选项。这些可以来自命令行或配置文件,例如 –settings=build_type=Debug–profile=debug

  2. 计算包 ID:根据 settingsoptions 和依赖项的当前值,Conan 会计算一个哈希值。此哈希值用作 package_id,代表二进制包的唯一身份。

  3. 获取二进制文件:Conan 随后在其缓存或指定的远程中检查是否存在具有计算出的 package_id 的二进制包。如果找到匹配项,它将检索该二进制文件。如果没有,Conan 可以从源代码构建包,或者指示二进制文件缺失。

在我们的教程中,当我们使用不同的 settingsoptions 使用 Zlib 时,Conan 使用 package_id 来确保它获取与我们指定配置匹配的正确二进制文件。