xmake

A cross-platform build utility based on Lua
Modern C/C++ build tools, Simple, Fast, Powerful dependency package integration

项目支持

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技术支持

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简介

Xmake 是一个基于 Lua 的轻量级跨平台构建工具。

它非常的轻量，没有任何依赖，因为它内置了 Lua 运行时。

它使用 xmake.lua 维护项目构建，相比 makefile/CMakeLists.txt，配置语法更加简洁直观，对新手非常友好，短时间内就能快速入门，能够让用户把更多的精力集中在实际的项目开发上。

我们能够使用它像 Make/Ninja 那样可以直接编译项目，也可以像 CMake/Meson 那样生成工程文件，另外它还有内置的包管理系统来帮助用户解决 C/C++ 依赖库的集成使用问题。

目前，Xmake 主要用于 C/C++ 项目的构建，但是同时也支持其他 native 语言的构建，可以实现跟 C/C++ 进行混合编译，同时编译速度也是非常的快，可以跟 Ninja 持平。

Xmake = Build backend + Project Generator + Package Manager + [Remote|Distributed] Build + Cache

尽管不是很准确，但我们还是可以把 Xmake 按下面的方式来理解：

Xmake ≈ Make/Ninja + CMake/Meson + Vcpkg/Conan + distcc + ccache/sccache

如果你想要了解更多，请参考：在线文档, Github以及Gitee 和 GitCode，同时也欢迎加入我们的社区.

课程

xmake 官方也推出了一些入门课程，带你一步步快速上手 xmake，课程列表如下：

Xmake 带你轻松构建 C/C++ 项目

安装

使用curl

curl -fsSL https://xmake.io/shget.text | bash

使用wget

wget https://xmake.io/shget.text -O - | bash

使用powershell

Invoke-Expression (Invoke-Webrequest 'https://xmake.io/psget.text' -UseBasicParsing).Content

其他安装方式

如果不想使用脚本安装，也可以点击查看安装文档，了解其他安装方法。

简单的工程描述

target("hello")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.cpp")

包依赖描述

add_requires("tbox 1.6.*", "zlib", "libpng ~1.6")

官方的xmake包管理仓库: xmake-repo

命令行使用

创建工程

$ xmake create hello
$ cd hello

构建工程

$ xmake

运行目标

$ xmake run console

调试程序

$ xmake run -d console

运行测试

$ xmake test

配置平台

$ xmake f -p [windows|linux|macosx|android|iphoneos ..] -a [x86|arm64 ..] -m [debug|release]
$ xmake

图形化菜单配置

$ xmake f --menu

跟ninja一样快的构建速度

测试工程: xmake-core

多任务并行编译测试

构建系统	Termux (8core/-j12)	构建系统	MacOS (8core/-j12)
xmake	24.890s	xmake	12.264s
ninja	25.682s	ninja	11.327s
cmake(gen+make)	5.416s+28.473s	cmake(gen+make)	1.203s+14.030s
cmake(gen+ninja)	4.458s+24.842s	cmake(gen+ninja)	0.988s+11.644s

单任务编译测试

构建系统	Termux (-j1)	构建系统	MacOS (-j1)
xmake	1m57.707s	xmake	39.937s
ninja	1m52.845s	ninja	38.995s
cmake(gen+make)	5.416s+2m10.539s	cmake(gen+make)	1.203s+41.737s
cmake(gen+ninja)	4.458s+1m54.868s	cmake(gen+ninja)	0.988s+38.022s

包依赖管理

架构和流程

支持的包管理仓库

官方自建仓库 xmake-repo (tbox >1.6.1)
官方包管理器 Xrepo
用户自建仓库
Conan (conan::openssl/1.1.1g)
Conda (conda::libpng 1.3.67)
Vcpkg (vcpkg::ffmpeg)
Homebrew/Linuxbrew (brew::pcre2/libpcre2-8)
Pacman on archlinux/msys2 (pacman::libcurl)
Apt on ubuntu/debian (apt::zlib1g-dev)
Clib (clib::clibs/bytes@0.0.4)
Dub (dub::log 0.4.3)
Portage on Gentoo/Linux (portage::libhandy)
Nimble for nimlang (nimble::zip >1.3)
Cargo for rust (cargo::base64 0.13.0)

包管理特性

官方仓库提供近 800+ 常用包，真正做到全平台一键下载集成编译
全平台包支持，支持交叉编译的依赖包集成
支持包虚拟环境管理和加载，xrepo env shell
Windows 云端预编译包加速
支持自建包仓库，私有仓库部署
第三方包仓库支持，提供更加丰富的包源，例如：vcpkg, conan, conda 等等
支持自动拉取使用云端工具链
支持包依赖锁定

支持平台

Windows (x86, x64, arm, arm64, arm64ec)
macOS (i386, x86_64, arm64)
Linux (i386, x86_64, arm, arm64, riscv, mips, 390x, sh4 …)
*BSD (i386, x86_64)
Android (x86, x86_64, armeabi, armeabi-v7a, arm64-v8a)
iOS (armv7, armv7s, arm64, i386, x86_64)
WatchOS (armv7k, i386)
AppleTVOS (armv7, arm64, i386, x86_64)
AppleXROS (arm64, x86_64)
MSYS (i386, x86_64)
MinGW (i386, x86_64, arm, arm64)
Cygwin (i386, x86_64)
Wasm (wasm32, wasm64)
Haiku (i386, x86_64)
Harmony (x86_64, armeabi-v7a, arm64-v8a)
Cross (cross-toolchains ..)

支持工具链

$ xmake show -l toolchains
xcode         Xcode IDE
msvc          Microsoft Visual C/C++ Compiler
clang-cl      LLVM Clang C/C++ Compiler compatible with msvc
yasm          The Yasm Modular Assembler
clang         A C language family frontend for LLVM
go            Go Programming Language Compiler
dlang         D Programming Language Compiler (Auto)
dmd           D Programming Language Compiler
ldc           The LLVM-based D Compiler
gdc           The GNU D Compiler (GDC)
gfortran      GNU Fortran Programming Language Compiler
zig           Zig Programming Language Compiler
sdcc          Small Device C Compiler
cuda          CUDA Toolkit (nvcc, nvc, nvc++, nvfortran)
ndk           Android NDK
rust          Rust Programming Language Compiler
swift         Swift Programming Language Compiler
llvm          A collection of modular and reusable compiler and toolchain technologies
cross         Common cross compilation toolchain
nasm          NASM Assembler
gcc           GNU Compiler Collection
mingw         Minimalist GNU for Windows
gnu-rm        GNU Arm Embedded Toolchain
envs          Environment variables toolchain
fasm          Flat Assembler
tinycc        Tiny C Compiler
emcc          A toolchain for compiling to asm.js and WebAssembly
icc           Intel C/C++ Compiler
ifort         Intel Fortran Compiler
ifx           Intel LLVM Fortran Compiler
muslcc        The musl-based cross-compilation toolchain
fpc           Free Pascal Programming Language Compiler
wasi          WASI-enabled WebAssembly C/C++ toolchain
nim           Nim Programming Language Compiler
circle        A new C++20 compiler
armcc         ARM Compiler Version 5 of Keil MDK
armclang      ARM Compiler Version 6 of Keil MDK
c51           Keil development tools for the 8051 Microcontroller Architecture
icx           Intel LLVM C/C++ Compiler
dpcpp         Intel LLVM C++ Compiler for data parallel programming model based on Khronos SYCL
masm32        The MASM32 SDK
iverilog      Icarus Verilog
verilator     Verilator open-source SystemVerilog simulator and lint system
cosmocc       build-once run-anywhere
hdk           Harmony SDK

支持语言

C/C++
Objc/Objc++
Swift
Assembly
Golang
Rust
Dlang
Fortran
Cuda
Zig
Vala
Pascal
Nim
Verilog
FASM
NASM
YASM
MASM32
Cppfront

支持特性

语法简单易上手
快速安装，无任何依赖
全平台一键编译
支持交叉编译，智能分析交叉工具链信息
极速，多任务并行编译支持
C++20 Module 支持
支持跨平台的 C/C++ 依赖包快速集成，内置包管理器
多语言混合编译支持
丰富的插件支持，提供各种工程生成器，例如：vs/makefile/cmakelists/compile_commands 生成插件
REPL 交互式执行支持
增量编译支持，头文件依赖自动分析
工具链的快速切换、定制化支持
丰富的扩展模块支持
远程编译支持
分布式编译支持
内置的本地和远程编译缓存支持

工程类型

静态库程序
动态库类型
控制台程序
Cuda 程序
Qt 应用程序
WDK Windows 驱动程序
WinSDK 应用程序
MFC 应用程序
iOS/MacOS 应用程序（支持.metal）
Framework和Bundle程序（iOS/MacOS）
SWIG/Pybind11 模块 (Lua, python, …)
Luarocks 模块
Protobuf 程序
Lex/yacc 程序
C++20 模块
Linux 内核驱动模块
Keil MDK/C51 嵌入式程序
Verilog 仿真程序

分布式编译和缓存

跨平台支持
支持 msvc, clang, gcc 和交叉编译工具链
支持构建 android, ios, linux, win, macOS 程序
除了编译工具链，无任何其他依赖
支持编译服务器负载均衡调度
支持大文件实时压缩传输 (lz4)
几乎零配置成本，无需共享文件系统，更加方便和安全

关于分布式编译和缓存，可以见下面的文档。

远程编译

更多详情见：远程编译

更多例子

Debug 和 Release 模式

add_rules("mode.debug", "mode.release")

target("console")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
    if is_mode("debug") then
        add_defines("DEBUG")
    end

自定义脚本

target("test")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
    after_build(function (target)
        print("hello: %s", target:name())
        os.exec("echo %s", target:targetfile())
    end)

依赖包自动集成

下载和使用在 xmake-repo 和第三方包仓库的依赖包：

add_requires("tbox >1.6.1", "libuv master", "vcpkg::ffmpeg", "brew::pcre2/libpcre2-8")
add_requires("conan::openssl/1.1.1g", {alias = "openssl", optional = true, debug = true})
target("test")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
    add_packages("tbox", "libuv", "vcpkg::ffmpeg", "brew::pcre2/libpcre2-8", "openssl")

另外，我们也可以使用 xrepo 命令来快速安装依赖包。

Qt QuickApp 应用程序

target("test")
    add_rules("qt.quickapp")
    add_files("src/*.cpp")
    add_files("src/qml.qrc")

Cuda 程序

target("test")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.cu")
    add_cugencodes("native")
    add_cugencodes("compute_35")

WDK/UMDF 驱动程序

target("echo")
    add_rules("wdk.driver", "wdk.env.umdf")
    add_files("driver/*.c")
    add_files("driver/*.inx")
    add_includedirs("exe")

target("app")
    add_rules("wdk.binary", "wdk.env.umdf")
    add_files("exe/*.cpp")

更多WDK驱动程序例子(umdf/kmdf/wdm)，见：WDK工程例子

iOS/MacOS 应用程序

target("test")
    add_rules("xcode.application")
    add_files("src/*.m", "src/**.storyboard", "src/*.xcassets")
    add_files("src/Info.plist")

Framework 和 Bundle 程序（iOS/MacOS）

target("test")
    add_rules("xcode.framework") -- 或者 xcode.bundle
    add_files("src/*.m")
    add_files("src/Info.plist")

OpenMP 程序

add_requires("libomp", {optional = true})
target("loop")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.cpp")
    add_rules("c++.openmp")
    add_packages("libomp")

Zig 程序

target("test")
    set_kind("binary")
    add_files("src/main.zig")

自动拉取远程工具链

拉取指定版本的 llvm 工具链

我们使用 llvm-10 中的 clang 来编译项目。

add_requires("llvm 10.x", {alias = "llvm-10"})
target("test")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
    set_toolchains("llvm@llvm-10")

拉取交叉编译工具链

我们也可以拉取指定的交叉编译工具链来编译项目。

add_requires("muslcc")
target("test")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
    set_toolchains("@muslcc")

拉取工具链并且集成对应工具链编译的依赖包

我们也可以使用指定的muslcc交叉编译工具链去编译和集成所有的依赖包。

add_requires("muslcc")
add_requires("zlib", "libogg", {system = false})

set_toolchains("@muslcc")

target("test")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
    add_packages("zlib", "libogg")

插件

生成IDE工程文件插件（makefile, vs2002 - vs2022, …）

$ xmake project -k vsxmake -m "debug,release" # 新版vs工程生成插件（推荐）
$ xmake project -k vs -m "debug,release"
$ xmake project -k cmake
$ xmake project -k ninja
$ xmake project -k compile_commands

加载自定义lua脚本插件

$ xmake l ./test.lua
$ xmake l -c "print('hello xmake!')"
$ xmake l lib.detect.find_tool gcc
$ xmake l
> print("hello xmake!")
> {1, 2, 3}
< {
    1,
    2,
    3
  }

更多内置插件见相关文档：内置插件文档

其他扩展插件，请到插件仓库进行下载安装: xmake-plugins.

IDE和编辑器插件

xmake-vscode

xmake-sublime

xmake-idea

xmake.vim (third-party, thanks @luzhlon)
xmake-visualstudio (third-party, thanks @HelloWorld886)
xmake-qtcreator (third-party, thanks @Arthapz)

XMake Gradle插件 (JNI)

我们也可以在Gradle中使用xmake-gradle插件来集成编译JNI库

plugins {
  id 'org.tboox.gradle-xmake-plugin' version '1.1.5'
}

android {
    externalNativeBuild {
        xmake {
            path "jni/xmake.lua"
        }
    }
}

当gradle-xmake-plugin插件被应用生效后，xmakeBuild任务会自动注入到现有的assemble任务中去，自动执行jni库编译和集成。

$ ./gradlew app:assembleDebug
> Task :nativelib:xmakeConfigureForArm64
> Task :nativelib:xmakeBuildForArm64
>> xmake build
[ 50%]: ccache compiling.debug nativelib.cc
[ 75%]: linking.debug libnativelib.so
[100%]: build ok!
>> install artifacts to /Users/ruki/projects/personal/xmake-gradle/nativelib/libs/arm64-v8a
> Task :nativelib:xmakeConfigureForArmv7
> Task :nativelib:xmakeBuildForArmv7
>> xmake build
[ 50%]: ccache compiling.debug nativelib.cc
[ 75%]: linking.debug libnativelib.so
[100%]: build ok!
>> install artifacts to /Users/ruki/projects/personal/xmake-gradle/nativelib/libs/armeabi-v7a
> Task :nativelib:preBuild
> Task :nativelib:assemble
> Task :app:assembleDebug

CI 集成

GitHub Action

我们可以使用 github-action-setup-xmake 在 Github Action 上实现跨平台安装集成 Xmake。

uses: xmake-io/github-action-setup-xmake@v1
with:
  xmake-version: latest

谁在使用 Xmake?

请点击用户列表查看完整用户使用列表。

如果您在使用 xmake，也欢迎通过 PR 将信息提交至上面的列表，让更多的用户了解有多少用户在使用 xmake，也能让用户更加安心使用 xmake。

我们也会有更多的动力去持续投入，让 xmake 项目和社区更加繁荣。

联系方式

邮箱：waruqi@gmail.com
主页：xmake.io
社区
- Reddit论坛
- Telegram群组
- Discord聊天室
- QQ群：343118190, 662147501
源码：Github, Gitee
微信公众号：tboox-os

感谢

感谢所有对xmake有所贡献的人:

TitanSnow: 提供xmake logo 和安装脚本。
uael: 提供语义版本跨平台c库 sv。
OpportunityLiu: 改进cuda构建, tests框架和ci。
xq144: 改进 xrepo env shell，并贡献大量包到 xmake-repo 仓库。
star-hengxing: 贡献大量包到 xmake-repo 仓库。
SirLynix: 贡献了许多的包，并且让更多的人知道和了解 xmake。
Arthapz: 贡献新的 C++ Modules 实现。