本教程通过一个示例场景介绍了如何为项目配置 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++ 应用并安装了适当的工具和库。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 C++ 示例项目,并将其放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一个
.bazelrc
文件,其中包含以下内容,以便使用--config
标志:# 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。请参阅有关所用标志的文档: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
如需配置 C++ 工具链,请反复构建应用,并逐一消除每个错误,如下所述。
使用以下命令运行 build:
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,按如下方式定义一个空文件组:package(default_visibility = ["//visibility:public"]) filegroup(name = "clang_suite")
再次运行构建。Bazel 会抛出以下错误:
'//toolchain:clang_suite' does not have mandatory providers: 'ToolchainInfo'
Bazel 发现
--crosstool_top
标志指向的规则未提供必要的ToolchainInfo
提供程序。因此,您需要使--crosstool_top
指向提供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
(以及指定的--compiler
)值映射到cc_toolchain
。您尚未定义任何cc_toolchain
目标,Bazel 很快就会对此提出警告。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, )
再次运行构建。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。如需修正此错误,请创建一个 Starlark 规则,通过创建包含以下内容的toolchain/cc_toolchain_config.bzl
文件向 Bazel 提供CcToolchainConfigInfo
: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()
创建所需的提供方CcToolchainConfigInfo
。如需使用cc_toolchain_config
规则,请在软件包语句下方将加载语句添加到toolchain/BUILD
: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 build。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 有足够的信息来尝试构建代码,但 Bazel 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 )
确保
/usr/bin/clang
和/usr/bin/ld
是适用于您系统的正确路径。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头文件。解决此问题的方法有多种,例如使用
cc_binary
的includes
属性,但在这里,我们将在工具链级别使用cc_common.create_cc_toolchain_config_info
的cxx_builtin_include_directories
参数来解决此问题。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。这些路径也可能会因发行版本而异。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。您可以通过多种方式解决此问题,例如使用
cc_binary
的linkopts
属性。在这里,通过确保无需指定使用工具链的任何目标不必指定此标志,即可解决此问题。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。
查看您的工作
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。
主要要点如下:
- 您需要在命令行中指定一个 --crosstool_top
标志,该标志应指向 cc_toolchain_suite
- 您可以使用 .bazelrc
文件为特定配置创建快捷方式
- cc_toolchain_suite 可能会为不同的 CPU 和编译器列出 cc_toolchains
。您可以使用 --cpu
等命令行标志进行区分。- 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。您的工具可能来自其他工作区,并且您必须使其文件可供 cc_toolchain
使用,并且具有属性的目标依赖项(例如 compiler_files
)。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