如何使用 Conan 交叉编译应用程序：主机和构建上下文

请先克隆源代码以重新创建此项目。您可以在 GitHub 上的 examples2 仓库 中找到它们。

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

在前面的示例中，我们学习了如何使用 conanfile.py 或 conanfile.txt 构建一个使用 Zlib 和 CMake Conan 包压缩字符串的应用程序。此外，我们解释了您可以在名为 Conan 配置文件的文件中设置操作系统、编译器或构建配置等信息。您可以将该配置文件用作参数（--profile）来调用 conan install。我们还解释了不指定该配置文件等同于使用 --profile=default 参数。

对于所有这些示例，我们都使用相同的平台来构建和运行应用程序。但是，如果您想在运行 Ubuntu Linux 的机器上构建应用程序，然后在另一个平台（如 Raspberry Pi）上运行它，该怎么办？Conan 可以使用两个不同的配置文件来模拟这种情况，一个用于构建应用程序的机器（Ubuntu Linux），另一个用于运行应用程序的机器（Raspberry Pi）。我们将在下一节中解释这种“两个配置文件”方法。

Conan 的两个配置文件模型：构建和主机配置文件

即使在调用 Conan 时仅指定一个 --profile 参数，Conan 在内部也会使用两个配置文件。一个用于构建二进制文件的机器（称为构建配置文件），另一个用于运行这些二进制文件的机器（称为主机配置文件）。调用以下命令

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

等同于

$ conan install . --build=missing --profile:host=someprofile --profile:build=default

如您所见，我们使用了两个新的参数

  • profile:host：此配置文件定义了构建的二进制文件将运行的平台。对于我们的字符串压缩器应用程序，此配置文件将应用于将在Raspberry Pi 上运行的 Zlib 库。

  • profile:build：此配置文件定义了将构建二进制文件的平台。对于我们的字符串压缩器应用程序，此配置文件将由在Ubuntu Linux 机器上编译它的 CMake 工具使用。

请注意，当您只为配置文件使用一个参数 --profile 时，它等同于 --profile:host。如果您未指定 --profile:build 参数，Conan 将在内部使用默认配置文件。

因此，如果我们想在 Ubuntu Linux 机器上构建压缩器应用程序，但在 Raspberry Pi 上运行它，我们应该使用两个不同的配置文件。对于构建机器，我们可以使用默认配置文件，在本例中看起来像这样

<conan home>/profiles/default
[settings]
os=Linux
arch=x86_64
build_type=Release
compiler=gcc
compiler.cppstd=gnu14
compiler.libcxx=libstdc++11
compiler.version=9

以及 Raspberry Pi（即主机机器）的配置文件

<local folder>/profiles/raspberry
[settings]
os=Linux
arch=armv7hf
compiler=gcc
build_type=Release
compiler.cppstd=gnu14
compiler.libcxx=libstdc++11
compiler.version=9
[buildenv]
CC=arm-linux-gnueabihf-gcc-9
CXX=arm-linux-gnueabihf-g++-9
LD=arm-linux-gnueabihf-ld

重要

请注意，为了成功构建此示例，您应该已安装了一个工具链，其中包含编译器和所有用于为适当架构构建应用程序的工具。在本例中，主机机器是具有 armv7hf 架构操作系统的 Raspberry Pi 3，并且我们在 Ubuntu 机器上安装了 arm-linux-gnueabihf 工具链。

如果您查看 raspberry 配置文件，则会看到一个名为 [buildenv] 的部分。此部分用于设置构建应用程序所需的环境变量。在本例中，我们声明了 CC、CXX 和 LD 变量，分别指向交叉构建工具链编译器和链接器。将此部分添加到配置文件中将在每次执行 conan install 时调用 VirtualBuildEnv 生成器。此生成器会将该环境信息添加到 conanbuild.sh 脚本中，我们将在使用 CMake 构建之前对其进行引用，以便它可以使用交叉构建工具链。

注意

在某些情况下，您在构建平台上没有可用的工具链。对于这些情况，您可以为交叉编译器使用 Conan 包，并将其添加到配置文件的 [tool_requires] 部分。有关使用工具链包进行交叉构建的示例，请查看 此示例。

构建和主机上下文

现在我们已经准备好了两个配置文件，让我们看看我们的 conanfile.py

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)

如您所见，这实际上与我们在 上一个示例 中使用的 conanfile.py 相同。我们将需要 zlib/1.2.11 作为常规依赖项，并将 cmake/3.22.6 作为构建应用程序所需的工具。

我们需要应用程序使用交叉构建工具链为 Raspberry Pi 构建，并链接为同一平台构建的 zlib/1.2.11 库。另一方面，我们需要 cmake/3.22.6 二进制文件在 Ubuntu Linux 上运行。Conan 在依赖项图中内部管理此问题，区分我们所说的“构建上下文”和“主机上下文”。

  • 主机上下文由根包（在 conan install 或 conan create 命令中指定）及其通过 self.requires() 添加的所有依赖项填充。在本例中，这包括压缩器应用程序和 zlib/1.2.11 依赖项。

  • 构建上下文包含构建机器中使用的工具依赖项。此类别通常包括所有开发工具，例如 CMake、编译器和链接器。在本例中，这包括 cmake/3.22.6 工具。

这些上下文定义了 Conan 如何管理每个依赖项。例如，由于 zlib/1.2.11 属于主机上下文，因此我们在 raspberry 配置文件（主机配置文件）中定义的 [buildenv] 构建环境仅在构建时应用于 zlib/1.2.11 库，并且不会影响属于构建上下文的任何内容，例如 cmake/3.22.6 依赖项。

现在，让我们构建应用程序。首先，使用构建和主机平台的配置文件调用 conan install。这将安装为 armv7hf 架构构建的 zlib/1.2.11 依赖项，以及为 64 位架构运行的 cmake/3.22.6 版本。

$ conan install . --build missing -pr:b=default -pr:h=./profiles/raspberry

然后，让我们调用 CMake 来构建应用程序。就像我们在上一个示例中做的那样，我们必须通过运行 source Release/generators/conanbuild.sh 来激活构建环境。这将设置查找交叉构建工具链并构建应用程序所需的环境变量。

$ cd build
$ source Release/generators/conanbuild.sh
Capturing current environment in deactivate_conanbuildenv-release-armv7hf.sh
Configuring environment variables
$ cmake .. -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=Release/generators/conan_toolchain.cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
$ cmake --build .
...
-- Conan toolchain: C++ Standard 14 with extensions ON
-- The C compiler identification is GNU 9.4.0
-- Detecting C compiler ABI info
-- Detecting C compiler ABI info - done
-- Check for working C compiler: /usr/bin/arm-linux-gnueabihf-gcc-9 - skipped
-- Detecting C compile features
-- Detecting C compile features - done    [100%] Built target compressor
...
$ source Release/generators/deactivate_conanbuild.sh

您可以通过运行 file Linux 实用程序来检查我们是否为正确的架构构建了应用程序

$ file compressor
compressor: ELF 32-bit LSB shared object, ARM, EABI5 version 1 (SYSV), dynamically
linked, interpreter /lib/ld-linux-armhf.so.3,
BuildID[sha1]=2a216076864a1b1f30211debf297ac37a9195196, for GNU/Linux 3.2.0, not
stripped

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