语法描述

xmake 的工程描述文件 xmake.lua 虽然基于 lua 语法,但是为了使得更加方便简洁得编写项目构建逻辑,xmake 对其进行了一层封装,使得编写 xmake.lua 不会像写 makefile 那样繁琐

基本上写个简单的工程构建描述,只需四行就能搞定,例如:

target("test", function()
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
end)

域配置语法

我们默认约定的域配置语法,尽管非常简洁,但是对自动格式化缩进和 IDE 不是很友好。

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

另外,它不能自动结束当前 target 作用域,用户需要显式调用 target_end()

虽然,上面我们提到,可以使用 do end 模式来解决自动缩进问题,但是需要 target_end() 的问题还是存在。

target("bar") do
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.cpp")
end
target_end()

我们提供了一种更好的可选域配置语法,来解决自动缩进,target 域隔离问题,例如:

add_defines("ROOT")

target("foo", function ()
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.cpp")
    add_defines("FOO")
end)

target("bar", function ()
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.cpp")
    add_defines("BAR")
end)

foo 和 bar 两个域是完全隔离的,我们即使在它们中间配置其他设置,也不会影响它们,另外,它还对 LSP 非常友好。

因此我们约定,xmake.lua 的域配置语法,默认采用可选的 function () end 模式,其他模式后续可能会被移除。

配置分离

xmake.lua 采用二八原则实现了描述域、脚本域两层分离式配置。

什么是二八原则呢,简单来说,大部分项目的配置,80% 的情况下,都是些基础的常规配置,比如:add_cxflags, add_links等,
只有剩下不到 20% 的地方才需要额外做些复杂来满足一些特殊的配置需求。

而这剩余的 20% 的配置通常比较复杂,如果直接充斥在整个 xmake.lua 里面,会把整个项目的配置整个很混乱,非常不可读。

因此,xmake 通过描述域、脚本域两种不同的配置方式,来隔离 80% 的简单配置以及 20% 的复杂配置,使得整个 xmake.lua 看起来非常的清晰直观,可读性和可维护性都达到最佳。

描述域

对于刚入门的新手用户,或者仅仅是维护一些简单的小项目,通过完全在描述配置就已经完全满足需求了,那什么是描述域呢?它长这样:

target("test", function()
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
    add_defines("DEBUG")
    add_syslinks("pthread")
end)

一眼望去,其实就是个 set_xxx/add_xxx 的配置集,对于新手,完全可以不把它当做 lua 脚本,仅仅作为普通的,但有一些基础规则的配置文件就行了。

如果因为,看着有括号,还是像脚本语言的函数调用,那我们也可以这么写(是否带括号看个人喜好):

target "test"
    set_kind "binary"
    add_files "src/*.c"
    add_defines "DEBUG"
    add_syslinks "pthread"

这是不是看着更像配置文件了?其实描述域就是配置文件,类似像 json 等 key/values 的配置而已,所以即使完全不会 lua 的新手,也是能很快上手的。

而且,对于通常的项目,仅通过 set_xxx/add_xxx 去配置各种项目设置,已经完全满足需求了。

这也就是开头说的:80% 的情况下,可以用最简单的配置规则去简化项目的配置,提高可读性和可维护性,这样对用户和开发者都会非常的友好,也更加直观。

如果我们要针对不同平台,架构做一些条件判断怎么办?没关系,描述域除了基础配置,也是支持条件判断,以及 for 循环的:

target("test", function()
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
    add_defines("DEBUG")
    if is_plat("linux", "macosx") then
        add_links("pthread", "m", "dl")
    end
end)
target("test", function()
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
    add_defines("DEBUG")
    for _, name in ipairs({"pthread", "m", "dl"}) do
        add_links(name)
    end
end)

这是不是看着有点像 lua 了?虽说,平常可以把它当做普通配置问题,但是 xmake 毕竟基于 lua,所以描述域还是支持 lua 的基础语言特性的。

不过需要注意的是,描述域虽然支持 lua 的脚本语法,但在描述域尽量不要写太复杂的 lua 脚本,比如一些耗时的函数调用和 for 循环

并且在描述域,主要目的是为了设置配置项,因此 xmake 并没有完全开放所有的模块接口,很多接口在描述域是被禁止调用的,
即使开放出来的一些可调用接口,也是完全只读的,不耗时的安全接口,比如:os.getenv() 等读取一些常规的系统信息,用于配置逻辑的控制。

另外需要注意一点,xmake.lua 是会被多次解析的,用于在不同阶段解析不同的配置域:比如:option(), target() 等域。

因此,不要想着在 xmake.lua 的描述域,写复杂的 lua 脚本,也不要在描述域调用 print 去显示信息,因为会被执行多遍

脚本域

限制描述域写复杂的 lua,各种 lua 模块和接口都用不了?怎么办?这个时候就是脚本域出场的时候了。

如果用户已经完全熟悉了 xmake 的描述域配置,并且感觉有些满足不了项目上的一些特殊配置维护了,那么我们可以在脚本域做更加复杂的配置逻辑:

target("test", function()
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
    on_load(function (target)
        if is_plat("linux", "macosx") then
            target:add("links", "pthread", "m", "dl")
        end
    end)
    after_build(function (target)
        import("core.project.config")
        local targetfile = target:targetfile()
        os.cp(targetfile, path.join(config.buildir(), path.filename(targetfile)))
        print("build %s", targetfile)
    end)
end)

只要是类似:on_xxx, after_xxx, before_xxx 等字样的 function body 内部的脚本,都属于脚本域。

在脚本域中,用户可以干任何事,xmake 提供了 import 接口可以导入 xmake 内置的各种 lua 模块,也可以导入用户提供的 lua 脚本。

我们可以在脚本域实现你想实现的任意功能,甚至写个独立项目出来都是可以的。

对于一些脚本片段,不是很臃肿的话,像上面这么内置写写就足够了,如果需要实现更加复杂的脚本,不想充斥在一个 xmake.lua 里面,可以把脚本分离到独立的 lua 文件中去维护。

例如:

target("test", function()
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
    on_load("modules.test.load")
    on_install("modules.test.install")
end)

我们可以把自定义的脚本放置到 xmake.lua 对应目录下,modules/test/load.luamodules/test/install.lua 中独立维护。

这些独立的 lua 脚本里面,我们还可以通过import导入各种内置模块和自定义模块进来使用,就跟平常写lua, java 没啥区别。

而对于脚本的域的不同阶段,on_load 主要用于 target 加载时候,做一些动态化的配置(注意这里不像描述域,只会执行一遍)。

其他阶段,还有很多,比如:on/after/before_build/install/package/run 等,具体看下后面的 target api 手册部分吧,这里就不细说了。

配置类型

在描述域配置中,分配置域和配置项,配置域里面可以通过 set_xxx/add_xxx 的接口,配置各种配置项。

target("test1", function()
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
end)

target("test2", function()
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
end)

像上述配置中,target 就属于配置域,它下面的所有 set_xx/add_xxx 接口配置都属于配置项,对这个 target 局部生效。

我们可以把它理解成局部作用域,类似 c 里面的 block 块:

target("test1")
{
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
}
target("test2")
{
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
}

不过,为了简化写法,xmake 约定每个新定义的 target 域开始,上一个配置域就自动结束了,当然,如果这样用户觉得有困扰,也可以手动配置离开域:

target("test1")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
target_end()

target("test2")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
target_end()

配置域

目前提供的配置域有:target(), option(), task(), package()

每个域的详细说明,见:API手册

配置项

只要是带有 set_xxxadd_xxx 字样的配置,都属于配置项,一个配置域里面可以设置多个配置项。

关于配置项的规范说明,见:接口规范

作用域

xmake 的描述语法是按作用域划分的,主要分为:

  • 外部作用域
  • 内部作用域
  • 接口作用域

那哪些属于外部,哪些又属于内部呢,看看下面的注释,就知道个大概了:

-- 外部作用域
target("test", function()

    -- 外部作用域
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")

    on_run(function ()
        -- 内部作用域
        end)

    after_package(function ()
        -- 内部作用域
        end)
end)

-- 外部作用域
task("hello", function()

    -- 外部作用域
    on_run(function ()
        -- 内部作用域
        end)
end)

简单的说,就是在自定义脚本 function () end 之内的都属于内部作用域,也就是脚本作用域,其他地方都是都属于于外部作用域。。

外部作用域

对于大部分工程来说,并不需要很复杂的工程描述,也不需要自定义脚本支持,只需要简单的 set_xxx 或者 add_xxx 就能满足需求了

那么根据二八定律,80% 的情况下,我们只需要这么写:

target("test", function()
    set_kind("static")
    add_files("src/test/*.c")
end)

target("demo", function()
    add_deps("test")
    set_kind("binary")
    add_links("test")
    add_files("src/demo/*.c")
end)

不需要复杂的 api 调用,也不需要各种繁琐的变量定义,以及 if 判断 和 for 循环,要的就是简洁可读,一眼看过去,就算不懂 lua 语法也没关系

就当做简单的描述语法,看上去有点像函数调用而已,会点编程的基本一看就知道怎么配置。

为了做到简洁、安全,在这个作用域内,很多 lua 内置 api 是不开放出来的,尤其是跟写文件、修改操作环境相关的,仅仅提供一些基本的只读接口,和逻辑操作

目前外部作用域开放的 lua 内置 api 有:

  • table
  • string
  • pairs
  • ipairs
  • print
  • os

当然虽然内置 lua api 提供不多,但 xmake 还提供了很多扩展 api,像描述 api 就不多说,详细可参考:API手册

还有些辅助 api,例如:

  • dirs:扫描获取当前指定路径中的所有目录
  • files:扫描获取当前指定路径中的所有文件
  • format: 格式化字符串,string.format 的简写版本

还有变量定义、逻辑操作也是可以使用的,毕竟是基于 lua 的,该有的基础语法,还是要有的,我们可以通过 if 来切换编译文件:

target("test", function()
    set_kind("static")
    if is_plat("iphoneos") then
        add_files("src/test/ios/*.c")
    else
        add_files("src/test/*.c")
    end
end)

需要注意的是,变量定义分全局变量和局部变量,局部变量只对当前 xmake.lua 有效,不影响子 xmake.lua

-- 局部变量,只对当前xmake.lua有效
local var1 = 0

-- 全局变量,影响所有之后 includes() 包含的子 xmake.lua 
var2 = 1

includes("src")

内部作用域

也称插件、脚本作用域,提供更加复杂、灵活的脚本支持,一般用于编写一些自定义脚本、插件开发、自定义 task 任务、自定义模块等等

一般通过 function () end 包含,并且被传入到 on_xxx, before_xxxafter_xxx 接口内的,都属于自作用域。

例如:

-- 自定义脚本
target("hello", function()
    after_build(function ()
        -- 内部作用域
        end)
end)

-- 自定义任务、插件
task("hello", function()
    on_run(function ()
        -- 内部作用域
        end)
end)

在此作用域中,不仅可以使用大部分 lua 的 api,还可以使用很多 xmake 提供的扩展模块,所有扩展模块,通过 import 来导入

具体可参考:import模块导入文档

这里我们给个简单的例子,在编译完成后,对 ios 目标程序进行 ldid 签名:

target("iosdemo", function()
    set_kind("binary")
    add_files("*.m")
    after_build(function (target)
        -- 执行签名,如果失败,自动中断,给出高亮错误信息
        os.run("ldid -S$(projectdir)/entitlements.plist %s", target:targetfile())
    end)
end)

需要注意的是,在内部作用域中,所有的调用都是启用异常捕获机制的,如果运行出错,会自动中断 xmake,并给出错误提示信息

因此,脚本写起来,不需要繁琐的 if retval then 判断,脚本逻辑更加一目了然

接口作用域

在外部作用域中的所有描述api设置,本身也是有作用域之分的,在不同地方调用,影响范围也不相同,例如:

-- 全局根作用域,影响所有 target,包括 includes() 中的子工程 target 设置
add_defines("DEBUG")

-- 定义或者进入 demo 目标作用域(支持多次进入来追加设置)
target("demo", function()
    set_kind("shared")
    add_files("src/*.c")
    -- 当前 target 作用域,仅仅影响当前 target
    add_defines("DEBUG2")
end)

-- 选项设置,仅支持局部设置,不受全局 api 设置所影响
option("test", function()
    -- 当前选项的局部作用域
    set_default(false)
end)

-- 其他target设置,-DDEBUG 也会被设置上
target("demo2", function()
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
end)

-- 重新进入demo目标作用域
target("demo", function()
    -- 追加宏定义,只对当前demo目标有效
    add_defines("DEBUG3")
end)

通常情况下,进入另一个 target/option 域设置,会自动离开上个 target/option 域,但是有时候为了比较一些作用域污染情况,我们可以显示离开某个域,例如:

option("test")
    set_default(false)
option_end()

target("demo")
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
target_end()

调用 option_end(), target_end() 即可显式的离开当前 target/option 域设置。

代码格式化

由于默认的描述域配置语法的缩进并不符合 lua 格式规范,因此 lua language server 是不支持对它进行格式化处理的。

如果想要让 IDE,编辑器更好的对配置进行格式化缩进支持,我么可以通过 do end 的写法来处理:

target("bar") do
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.cpp")
end

target("foo") do
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.cpp")
end

这样,Lua LSP 就能把它作为标准的 lua 代码进行正确的格式化,是否需要这么做,看用户自己的需求。

如果没有代码自动格式化的使用习惯,那就不需要这么做。

多级配置

在脚本域我们可以通过 import 导入各种丰富的扩展模块来使用,而在描述域我们可以通过includes接口,来引入项目子目录下的 xmake.lua 配置。

记住:xmake 的 includes 是按照 tree 结构来处理配置关系的,子目录下的 xmake.lua 里面的 target 配置会继承父 xmake.lua 中的根域配置,例如:

目前有如下项目结构:

projectdir
    - xmake.lua
    - src
      - xmake.lua

projectdir/xmake.lua 是项目的根 xmake.lua 配置,而 src/xmake.lua 是项目的子配置。

projectdir/xmake.lua 内容:

add_defines("ROOT")

target("test1", function()
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
    add_defines("TEST1")
end)

target("test2", function()
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
    add_defines("TEST2")
end)

includes("src")

里面全局根域配置了 add_defines("ROOT"),会影响下面的所有 target 配置,包括 includes 里面子 xmake.lua 中的所有 target 配置,所以这个是全局总配置。

而在 test1/test2 里面的 add_defines("TEST1")add_defines("TEST2") 属于局部配置,只对当前 target 生效。

src/xmake.lua 内容:

add_defines("ROOT2")

target("test3", function()
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
    add_defines("TEST3")
end)

src/xmake.lua 子配置中,也有个全局根域,配置了 add_defines("ROOT2"),这个属于子配置根域,只对当前子 xmake.lua 里面所有 target 生效,也会对下级 includes 里面的子 xmake.lua 中 target 生效,因为之前说了,xmake 是 tree 状结构的配置继承关系。

所以,这几个 target 的最终配置结果依次是:

target("test1"): -DROOT -DTEST1
target("test2"): -DROOT -DTEST2
target("test3"): -DROOT -DROOT2 -DTEST3

语法简化

xmake.lua 的配置域语法,非常灵活,可以在相关域做各种复杂灵活的配置,但是对于许多精简的小块配置,这个时候就稍显冗余了:

option("test1", function()
    set_default(true)
    set_showmenu(true)
    set_description("test1 option")
end)

option("test2", function()
    set_default(true)
    set_showmeu(true)
end)

option("test3", function()
    set_default("hello")
end)

对于上面的这些小块 option 域设置,我们可以简化下成单行描述:

option("test1", {default = true, showmenu = true, description = "test1 option"})
option("test2", {default = true, showmenu = true})
option("test3", {default = "hello"})

除了 option 域,对于其他域也是支持这种简化写法的,例如:

target("demo", function()
    set_kind("binary")
    add_files("src/*.c")
end)

简化为:

target("demo", {kind = "binary", files = "src/*.c"})

或者

target("demo", {
    kind = "binary",
    files = "src/*.c"
})

当然,如果配置需求比较复杂的,还是原有的多行设置方式更加方便,这个就看自己的需求来评估到底使用哪种方式了。