Hướng dẫn về Bazel: Định cấu hình chuỗi công cụ C++

Báo cáo vấn đề Xem nguồn Nightly · 7.4 . 7.3 · 7.2 · 7.1 · 7.0 · 6.5

Hướng dẫn này sử dụng một tình huống mẫu để mô tả cách định cấu hình chuỗi công cụ C++ cho một dự án. Dự án này dựa trên một dự án C++ mẫu tạo bản dựng không có lỗi bằng clang.

Kiến thức bạn sẽ học được

Trong hướng dẫn này, bạn sẽ tìm hiểu cách:

  • Thiết lập môi trường tạo bản dựng
  • Định cấu hình chuỗi công cụ C++
  • Tạo một quy tắc Starlark cung cấp cấu hình bổ sung cho cc_toolchain để Bazel có thể tạo ứng dụng bằng clang
  • Xác nhận kết quả dự kiến bằng cách chạy bazel build --config=clang_config //main:hello-world trên máy Linux
  • Tạo ứng dụng C++

Trước khi bắt đầu

Thiết lập môi trường bản dựng

Hướng dẫn này giả định rằng bạn đang sử dụng Linux và đã tạo thành công các ứng dụng C++ cũng như cài đặt các công cụ và thư viện thích hợp. Hướng dẫn này sử dụng clang version 9.0.1 mà bạn có thể cài đặt trên hệ thống của mình.

Thiết lập môi trường xây dựng như sau:

  1. Tải xuống và cài đặt Bazel 0.23 trở lên nếu bạn chưa thực hiện.

  2. Tải dự án C++ mẫu xuống từ GitHub và đặt dự án đó vào một thư mục trống trên máy của bạn.

  3. Thêm mục tiêu cc_binary sau đây vào tệp main/BUILD:

    cc_binary(
    name = "hello-world",
    srcs = ["hello-world.cc"],
)

  4. Tạo tệp .bazelrc ở thư mục gốc của không gian làm việc có nội dung sau để cho phép sử dụng cờ --config:

    # 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

Đối với mục build:{config_name} --flag=value, cờ dòng lệnh --config={config_name} được liên kết với cờ cụ thể đó. Xem tài liệu về các cờ được sử dụng: crosstool_top, cpu và host_crosstool_top.

Khi bạn tạo mục tiêu bằng bazel build --config=clang_config //main:hello-world, Bazel sẽ sử dụng chuỗi công cụ tuỳ chỉnh của bạn từ cc_toolchain_suite //toolchain:clang_suite. Bộ công cụ có thể liệt kê nhiều chuỗi công cụ cho nhiều CPU, đó là lý do bộ công cụ được phân biệt bằng cờ --cpu=k8.

Vì Bazel sử dụng nhiều công cụ nội bộ được viết bằng C++ trong quá trình xây dựng, chẳng hạn như trình bao bọc quy trình, nên chuỗi công cụ C++ mặc định có sẵn được chỉ định cho nền tảng lưu trữ để các công cụ này được tạo bằng chuỗi công cụ đó thay vì chuỗi công cụ được tạo trong hướng dẫn này.

Định cấu hình chuỗi công cụ C++

Để định cấu hình chuỗi công cụ C++, hãy tạo lại ứng dụng nhiều lần và loại bỏ từng lỗi như mô tả bên dưới.

  1. Chạy bản dựng bằng lệnh sau:

    bazel build --config=clang_config //main:hello-world

    Vì bạn đã chỉ định --crosstool_top=//toolchain:clang_suite trong tệp .bazelrc, nên Bazel sẽ gửi lỗi sau:

    No such package `toolchain`: BUILD file not found on package path.

    Trong thư mục không gian làm việc, hãy tạo thư mục toolchain cho gói và một tệp BUILD trống trong thư mục toolchain.

  2. Chạy lại bản dựng. Vì gói toolchain chưa xác định mục tiêu clang_suite, nên Bazel sẽ gửi lỗi sau:

    No such target '//toolchain:clang_suite': target 'clang_suite' not declared
in package 'toolchain' defined by .../toolchain/BUILD

    Trong tệp toolchain/BUILD, hãy xác định một nhóm tệp trống như sau:

    package(default_visibility = ["//visibility:public"])

filegroup(name = "clang_suite")

  3. Chạy lại bản dựng. Bazel đưa ra lỗi sau:

    '//toolchain:clang_suite' does not have mandatory providers: 'ToolchainInfo'

    Bazel phát hiện thấy cờ --crosstool_top trỏ đến một quy tắc không cung cấp trình cung cấp ToolchainInfo cần thiết. Vì vậy, bạn cần trỏ --crosstool_top đến một quy tắc cung cấp ToolchainInfo – đó là quy tắc cc_toolchain_suite. Trong tệp toolchain/BUILD, hãy thay thế filegroup trống bằng nội dung sau:

    cc_toolchain_suite(
    name = "clang_suite",
    toolchains = {
        "k8": ":k8_toolchain",
    },
)

    Thuộc tính toolchains tự động liên kết các giá trị --cpu (và cũng là --compiler khi được chỉ định) với cc_toolchain. Bạn chưa xác định mục tiêu cc_toolchain nào và Bazel sẽ sớm phàn nàn về điều đó.

  4. Chạy lại bản dựng. Bazel đưa ra lỗi sau:

    Rule '//toolchain:k8_toolchain' does not exist

    Bây giờ, bạn cần xác định các mục tiêu cc_toolchain cho mọi giá trị trong thuộc tính cc_toolchain_suite.toolchains. Thêm nội dung sau vào tệp toolchain/BUILD:

    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,
)

  5. Chạy lại bản dựng. Bazel sẽ gửi lỗi sau:

    Rule '//toolchain:k8_toolchain_config' does not exist

    Tiếp theo, hãy thêm mục tiêu ":k8_toolchain_config" vào tệp toolchain/BUILD:

    filegroup(name = "k8_toolchain_config")

  6. Chạy lại bản dựng. Bazel sẽ gửi lỗi sau:

    '//toolchain:k8_toolchain_config' does not have mandatory providers:
'CcToolchainConfigInfo'

    CcToolchainConfigInfo là một nhà cung cấp mà bạn sử dụng để định cấu hình chuỗi công cụ C++. Để khắc phục lỗi này, hãy tạo một quy tắc Starlark cung cấp CcToolchainConfigInfo cho Bazel bằng cách tạo một tệp toolchain/cc_toolchain_config.bzl có nội dung sau:

    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() tạo trình cung cấp cần thiết CcToolchainConfigInfo. Để sử dụng quy tắc cc_toolchain_config, hãy thêm câu lệnh tải vào toolchain/BUILD ngay bên dưới câu lệnh gói:

    load(":cc_toolchain_config.bzl", "cc_toolchain_config")

    Và thay thế nhóm tệp "k8_toolchain_config" bằng nội dung khai báo quy tắc cc_toolchain_config:

    cc_toolchain_config(name = "k8_toolchain_config")

  7. Chạy lại bản dựng. Bazel sẽ gửi lỗi sau:

    .../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`

    Tại thời điểm này, Bazel có đủ thông tin để cố gắng tạo mã, nhưng vẫn chưa biết nên sử dụng công cụ nào để hoàn thành các thao tác xây dựng bắt buộc. Bạn sẽ sửa đổi quy trình triển khai quy tắc Starlark để cho Bazel biết nên sử dụng các công cụ nào. Để làm được việc đó, bạn cần hàm khởi tạo tool_path() từ @bazel_tools//tools/cpp:cc_toolchain_config_lib.bzl:

    # 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
    )

    Đảm bảo rằng /usr/bin/clang và /usr/bin/ld là đường dẫn chính xác cho hệ thống của bạn.

  8. Chạy lại bản dựng. Bazel sẽ gửi lỗi sau:

     ..../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 cần biết nơi tìm kiếm các tiêu đề đi kèm. Có nhiều cách để giải quyết vấn đề này, chẳng hạn như sử dụng thuộc tính includes của cc_binary, nhưng ở đây, vấn đề này được giải quyết ở cấp chuỗi công cụ bằng tham số cxx_builtin_include_directories của cc_common.create_cc_toolchain_config_info. Xin lưu ý rằng nếu bạn đang sử dụng một phiên bản khác của clang, đường dẫn đưa vào sẽ khác. Các đường dẫn này cũng có thể khác nhau tuỳ thuộc vào bản phân phối.

    Sửa đổi giá trị trả về trong toolchain/cc_toolchain_config.bzl thành dạng như sau:

     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,
 )

  9. Chạy lại lệnh bản dựng, bạn sẽ thấy lỗi như sau:

    /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'

    Lý do là do trình liên kết thiếu thư viện tiêu chuẩn C++ và không tìm thấy các biểu tượng của thư viện này. Có nhiều cách để giải quyết vấn đề này, chẳng hạn như sử dụng thuộc tính linkopts của cc_binary. Ở đây, vấn đề được giải quyết bằng cách đảm bảo rằng mọi mục tiêu sử dụng chuỗi công cụ không phải chỉ định cờ này.

    Sao chép mã nguồn sau đây vào 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],
  )

  10. Nếu bạn chạy bazel build --config=clang_config //main:hello-world, cuối cùng, bản dựng sẽ được tạo.

Xem lại bài tập

Trong hướng dẫn này, bạn đã tìm hiểu cách định cấu hình chuỗi công cụ C++ cơ bản, nhưng chuỗi công cụ mạnh mẽ hơn ví dụ đơn giản này.

Những điểm chính cần lưu ý là: - Bạn cần chỉ định cờ --crosstool_top trong dòng lệnh. Cờ này sẽ trỏ đến cc_toolchain_suite - Bạn có thể tạo lối tắt cho một cấu hình cụ thể bằng cách sử dụng tệp .bazelrc - cc_toolchain_suite có thể liệt kê cc_toolchains cho nhiều CPU và trình biên dịch. Bạn có thể sử dụng cờ dòng lệnh như --cpu để phân biệt. – Bạn phải cho chuỗi công cụ biết vị trí của các công cụ. Trong hướng dẫn này, chúng tôi có một phiên bản đơn giản để bạn truy cập vào các công cụ từ hệ thống. Nếu quan tâm đến một phương pháp độc lập hơn, bạn có thể đọc về không gian làm việc tại đây. Các công cụ của bạn có thể đến từ một không gian làm việc khác và bạn sẽ phải cung cấp các tệp của các công cụ đó cho cc_toolchain cùng với các phần phụ thuộc mục tiêu trên các thuộc tính, chẳng hạn như compiler_files. Bạn cũng cần thay đổi tool_paths. – Bạn có thể tạo các tính năng để tuỳ chỉnh những cờ nên được truyền đến các hành động khác nhau, cho dù là liên kết hay thực hiện bất kỳ loại hành động nào khác.

Tài liệu đọc thêm

Để biết thêm thông tin chi tiết, hãy xem phần Cấu hình chuỗi công cụ C++