XMake基于 Lua 的跨平台构建工具-技术圈

xmake 是一个基于 Lua 的轻量级跨平台构建工具，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。

虽然，简单易用是 xmake 的一大特色，但 xmake 的功能也是非常强大的，既能够像 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，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。

如果你想要了解更多，请参考：在线文档, Github以及Gitee

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

bash <(curl -fsSL https://xmake.io/shget.text)

使用wget

bash <(wget https://xmake.io/shget.text -O -)

使用powershell

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

简单的工程描述

包依赖描述

官方的xmake包管理仓库: xmake-repo

构建工程

$ xmake

运行目标

$ xmake run console

调试程序

$ xmake run -d console

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

下载和编译

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)
Vcpkg (vcpkg:ffmpeg)
Homebrew/Linuxbrew (brew::pcre2/libpcre2-8)
Pacman on archlinux/msys2 (pacman::libcurl)
Clib (clib::clibs/bytes@0.0.4)
Dub (dub::log 0.4.3)

支持平台

Windows (x86, x64)
macOS (i386, x86_64, arm64)
Linux (i386, x86_64, cross-toolchains ..)
*BSD (i386, x86_64)
Android (x86, x86_64, armeabi, armeabi-v7a, arm64-v8a)
iOS (armv7, armv7s, arm64, i386, x86_64)
WatchOS (armv7k, i386)
MSYS (i386, x86_64)
MinGW (i386, x86_64, arm, arm64)
Cygwin (i386, x86_64)
Wasm (wasm32)
Cross (cross-toolchains ..)

支持工具链

$ xmake show -l toolchains
xcode         Xcode IDE
vs            VisualStudio IDE
yasm          The Yasm Modular Assembler
clang         A C language family frontend for LLVM
go            Go Programming Language Compiler
dlang         D Programming Language Compiler
gfortran      GNU Fortran Programming Language Compiler
zig           Zig Programming Language Compiler
sdcc          Small Device C Compiler
cuda          CUDA Toolkit
ndk           Android NDK
rust          Rust 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
tinyc         Tiny C Compiler
emcc          A toolchain for compiling to asm.js and WebAssembly
icc           Intel C/C++ Compiler
ifort         Intel Fortran Compiler
musl          The musl-based cross-compilation toolchains

支持语言

C/C++
Objc/Objc++
Swift
Assembly
Golang
Rust
Dlang
Fortran
Cuda
Zig (Experimental)

支持特性

简洁的配置语法
直接构建支持，不依赖任何第三方后端 make 工具
跨平台支持，不同平台可方便快速地切换
交叉编译支持，智能分析交叉工具链信息
多任务并行编译支持
C++20 Module-TS 支持
支持跨平台的 C/C++ 依赖包快速集成
自建分布式包仓库，第三方包仓库支持
多语言混合编译支持
灵活的 lua 脚本，丰富的扩展模块，可实现高度定制化
丰富的插件支持，内置 vs/cmake/makefile/compile_commands 等生成插件
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

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驱动程序
WinSDK应用程序
MFC应用程序
iOS/MacOS应用程序
Framework和Bundle程序（iOS/MacOS）

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")

插件

生成IDE工程文件插件（makefile, vs2002 - vs2019, ...）

$ 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 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 '1.0.6'
}

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