本教程使用示例场景来说明如何为项目配置 C++ 工具链。它基于使用 clang
构建无错的示例 C++ 项目。
学习内容
在本教程中,您将学习如何:
- 设置构建环境
- 配置 C++ 工具链
- 创建一个 Starlark 规则,为
cc_toolchain
提供额外的配置,以便 Bazel 可以使用clang
构建应用 - 在 Linux 机器上运行
bazel build --config=clang_config //main:hello-world
以确认预期结果 - 构建 C++ 应用
准备工作
设置构建环境
本教程假定您使用的是 Linux,并且已成功构建 C++ 应用并安装了相应的工具和库。本教程使用 clang version 9.0.1
,您可以在系统上安装它。
请按以下步骤设置构建环境:
如果您尚未下载并安装 Bazel 0.23 或更高版本,请执行此操作。
从 GitHub 下载示例 C++ 项目,并将其放置在本地机器上的空目录中。
将以下
cc_binary
目标添加到main/BUILD
文件中:cc_binary( name = "hello-world", srcs = ["hello-world.cc"], )
在工作区目录的根目录下创建
.bazelrc
文件,其中包含以下内容,以启用--config
标志的使用:# Use our custom-configured c++ toolchain. build:clang_config --crosstool_top=//toolchain:clang_suite # Use --cpu as a differentiator. build:clang_config --cpu=k8 # Use the default Bazel C++ toolchain to build the tools used during the # build. build:clang_config --host_crosstool_top=@bazel_tools//tools/cpp:toolchain
对于条目 build:{config_name} --flag=value
,命令行标志 --config={config_name}
与该特定标志相关联。如需了解所使用的标志,请参阅文档:crosstool_top
、cpu
和 host_crosstool_top
。
使用 bazel build --config=clang_config //main:hello-world
构建目标时,Bazel 会使用 cc_toolchain_suite //toolchain:clang_suite
中的自定义工具链。该套件可能会针对不同的 CPU 列出不同的工具链,因此需要使用标志 --cpu=k8
进行区分。
由于 Bazel 在构建过程中会使用许多使用 C++ 编写的内部工具(例如 process-wrapper),因此为主机平台指定了现有的默认 C++ 工具链,以便使用该工具链(而非本教程中创建的工具链)构建这些工具。
配置 C++ 工具链
要配置 C++ 工具链,请重复构建应用并逐一消除每个错误,如下所述。
使用以下命令运行构建:
bazel build --config=clang_config //main:hello-world
由于您在
.bazelrc
文件中指定了--crosstool_top=//toolchain:clang_suite
,因此 Bazel 会抛出以下错误:No such package `toolchain`: BUILD file not found on package path.
在工作区目录中,为软件包创建
toolchain
目录并在toolchain
目录内创建一个空的BUILD
文件。再次运行构建。由于
toolchain
软件包尚未定义clang_suite
目标,因此 Bazel 会抛出以下错误:No such target '//toolchain:clang_suite': target 'clang_suite' not declared in package 'toolchain' defined by .../toolchain/BUILD
在
toolchain/BUILD
文件中,定义一个空文件组,如下所示:package(default_visibility = ["//visibility:public"]) filegroup(name = "clang_suite")
再次运行 build。Bazel 会抛出以下错误:
'//toolchain:clang_suite' does not have mandatory providers: 'ToolchainInfo'
Bazel 发现
--crosstool_top
标志指向未提供必要ToolchainInfo
提供方的规则。因此,您需要将--crosstool_top
指向确实提供ToolchainInfo
的规则,即cc_toolchain_suite
规则。在toolchain/BUILD
文件中,将空文件组替换为以下内容:cc_toolchain_suite( name = "clang_suite", toolchains = { "k8": ":k8_toolchain", }, )
toolchains
属性会自动将--cpu
(以及指定--compiler
时)的值映射到cc_toolchain
。您尚未定义任何cc_toolchain
目标,Bazel 很快就会投诉您。再次运行 build。Bazel 会抛出以下错误:
Rule '//toolchain:k8_toolchain' does not exist
现在,您需要为
cc_toolchain_suite.toolchains
属性中的每个值定义cc_toolchain
目标。将以下内容添加到toolchain/BUILD
文件中:filegroup(name = "empty") cc_toolchain( name = "k8_toolchain", toolchain_identifier = "k8-toolchain", toolchain_config = ":k8_toolchain_config", all_files = ":empty", compiler_files = ":empty", dwp_files = ":empty", linker_files = ":empty", objcopy_files = ":empty", strip_files = ":empty", supports_param_files = 0, )
再次运行 build。Bazel 会抛出以下错误:
Rule '//toolchain:k8_toolchain_config' does not exist
接下来,将“:k8_toolchain_config”目标添加到
toolchain/BUILD
文件中:filegroup(name = "k8_toolchain_config")
再次运行 build。Bazel 会抛出以下错误:
'//toolchain:k8_toolchain_config' does not have mandatory providers: 'CcToolchainConfigInfo'
CcToolchainConfigInfo
是用于配置 C++ 工具链的提供程序。如需修复此错误,请创建一个包含以下内容的toolchain/cc_toolchain_config.bzl
文件,以创建为 Bazel 提供CcToolchainConfigInfo
的 Starlark 规则:def _impl(ctx): return cc_common.create_cc_toolchain_config_info( ctx = ctx, toolchain_identifier = "k8-toolchain", host_system_name = "local", target_system_name = "local", target_cpu = "k8", target_libc = "unknown", compiler = "clang", abi_version = "unknown", abi_libc_version = "unknown", ) cc_toolchain_config = rule( implementation = _impl, attrs = {}, provides = [CcToolchainConfigInfo], )
cc_common.create_cc_toolchain_config_info()
会创建所需的提供程序CcToolchainConfigInfo
。如需使用cc_toolchain_config
规则,请向toolchains/BUILD
添加 load 语句:load(":cc_toolchain_config.bzl", "cc_toolchain_config")
并将“k8_toolchain_config”文件组替换为
cc_toolchain_config
规则的声明:cc_toolchain_config(name = "k8_toolchain_config")
再次运行构建。Bazel 会抛出以下错误:
.../BUILD:1:1: C++ compilation of rule '//:hello-world' failed (Exit 1) src/main/tools/linux-sandbox-pid1.cc:421: "execvp(toolchain/DUMMY_GCC_TOOL, 0x11f20e0)": No such file or directory Target //:hello-world failed to build`
此时,Bazel 已经有足够的信息来尝试构建代码,但它仍然不知道要使用哪些工具来完成所需的构建操作。您将修改 Starlark 规则实现,以告知 Bazel 要使用哪些工具。为此,您需要
@bazel_tools//tools/cpp:cc_toolchain_config_lib.bzl
中的 tool_path() 构造函数:# toolchain/cc_toolchain_config.bzl: # NEW load("@bazel_tools//tools/cpp:cc_toolchain_config_lib.bzl", "tool_path") def _impl(ctx): tool_paths = [ # NEW tool_path( name = "gcc", path = "/usr/bin/clang", ), tool_path( name = "ld", path = "/usr/bin/ld", ), tool_path( name = "ar", path = "/usr/bin/ar", ), tool_path( name = "cpp", path = "/bin/false", ), tool_path( name = "gcov", path = "/bin/false", ), tool_path( name = "nm", path = "/bin/false", ), tool_path( name = "objdump", path = "/bin/false", ), tool_path( name = "strip", path = "/bin/false", ), ] return cc_common.create_cc_toolchain_config_info( ctx = ctx, toolchain_identifier = "local", host_system_name = "local", target_system_name = "local", target_cpu = "k8", target_libc = "unknown", compiler = "clang", abi_version = "unknown", abi_libc_version = "unknown", tool_paths = tool_paths, # NEW )
请确保
/usr/bin/clang
和/usr/bin/ld
是您的系统的正确路径。再次运行 build。Bazel 会抛出以下错误:
..../BUILD:3:1: undeclared inclusion(s) in rule '//main:hello-world': this rule is missing dependency declarations for the following files included by 'main/hello-world.cc': '/usr/include/c++/9/ctime' '/usr/include/x86_64-linux-gnu/c++/9/bits/c++config.h' '/usr/include/x86_64-linux-gnu/c++/9/bits/os_defines.h' ....
Bazel 需要知道在哪里搜索包含的标头。有多种方法可以解决此问题,例如使用
cc_binary
的includes
属性,但在此处,可以使用cc_common.create_cc_toolchain_config_info
的cxx_builtin_include_directories
参数在工具链级别解决此问题。请注意,如果您使用的是其他版本的clang
,则包含路径会有所不同。这些路径也可能因分布而异。将
toolchain/cc_toolchain_config.bzl
中的返回值修改为如下所示:return cc_common.create_cc_toolchain_config_info( ctx = ctx, cxx_builtin_include_directories = [ # NEW "/usr/lib/llvm-9/lib/clang/9.0.1/include", "/usr/include", ], toolchain_identifier = "local", host_system_name = "local", target_system_name = "local", target_cpu = "k8", target_libc = "unknown", compiler = "clang", abi_version = "unknown", abi_libc_version = "unknown", tool_paths = tool_paths, )
再次运行构建命令,您将看到如下错误:
/usr/bin/ld: bazel-out/k8-fastbuild/bin/main/_objs/hello-world/hello-world.o: in function `print_localtime()': hello-world.cc:(.text+0x68): undefined reference to `std::cout'
这是因为链接器缺少 C++ 标准库,并且找不到其符号。有多种方法可以解决此问题,例如使用
cc_binary
的linkopts
属性。此处通过确保使用该工具链的任何目标都无需指定此标志来解决此问题。将以下代码复制到
cc_toolchain_config.bzl
:# NEW load("@bazel_tools//tools/build_defs/cc:action_names.bzl", "ACTION_NAMES") # NEW load( "@bazel_tools//tools/cpp:cc_toolchain_config_lib.bzl", "feature", "flag_group", "flag_set", "tool_path", ) all_link_actions = [ # NEW ACTION_NAMES.cpp_link_executable, ACTION_NAMES.cpp_link_dynamic_library, ACTION_NAMES.cpp_link_nodeps_dynamic_library, ] def _impl(ctx): tool_paths = [ tool_path( name = "gcc", path = "/usr/bin/clang", ), tool_path( name = "ld", path = "/usr/bin/ld", ), tool_path( name = "ar", path = "/bin/false", ), tool_path( name = "cpp", path = "/bin/false", ), tool_path( name = "gcov", path = "/bin/false", ), tool_path( name = "nm", path = "/bin/false", ), tool_path( name = "objdump", path = "/bin/false", ), tool_path( name = "strip", path = "/bin/false", ), ] features = [ # NEW feature( name = "default_linker_flags", enabled = True, flag_sets = [ flag_set( actions = all_link_actions, flag_groups = ([ flag_group( flags = [ "-lstdc++", ], ), ]), ), ], ), ] return cc_common.create_cc_toolchain_config_info( ctx = ctx, features = features, # NEW cxx_builtin_include_directories = [ "/usr/lib/llvm-9/lib/clang/9.0.1/include", "/usr/include", ], toolchain_identifier = "local", host_system_name = "local", target_system_name = "local", target_cpu = "k8", target_libc = "unknown", compiler = "clang", abi_version = "unknown", abi_libc_version = "unknown", tool_paths = tool_paths, ) cc_toolchain_config = rule( implementation = _impl, attrs = {}, provides = [CcToolchainConfigInfo], )
如果您运行
bazel build --config=clang_config //main:hello-world
,它最终应该会构建成功。
检查您的作业
在本教程中,您学习了如何配置基本的 C++ 工具链,但工具链的功能比这个简单示例更强大。
要点总结如下:
- 您需要在命令行中指定一个应指向 cc_toolchain_suite
的 --crosstool_top
标志
- 您可以使用 .bazelrc
文件为特定配置创建快捷方式
- cc_toolchain_suite 可能会针对不同的 CPU 和编译器列出 cc_toolchains
。您可以使用 --cpu
等命令行标志来区分。- 您必须让工具链知道工具的位置。本教程提供了一个简化版本,您可以从系统访问这些工具。如果您对更独立的方法感兴趣,可以点击此处了解工作区。您的工具可以来自其他工作区,并且您必须将其文件提供给 cc_toolchain
,并在属性(例如 compiler_files
)上设置目标依赖项。tool_paths
也需要更改。
- 您可以创建功能来自定义应将哪些标志传递给不同的操作,无论是关联操作还是任何其他类型的操作。
深入阅读
如需了解详情,请参阅 C++ 工具链配置