บทแนะนำ Bazel: กำหนดค่าเชนเครื่องมือ C++

บทแนะนำนี้ใช้สถานการณ์ตัวอย่างในการอธิบายวิธีกำหนดค่าเครื่องมือ C++ สำหรับโปรเจ็กต์ ซึ่งอิงตาม ตัวอย่างโปรเจ็กต์ C++ ที่สร้างโดยปราศจากข้อผิดพลาดโดยใช้ clang

สิ่งที่คุณจะได้เรียนรู้

ในบทแนะนำนี้ คุณจะได้เรียนรู้วิธีการต่อไปนี้

  • ตั้งค่าสภาพแวดล้อมของบิลด์
  • กำหนดค่าเชนเครื่องมือ C++
  • สร้างกฎ Starlark ที่ให้การกำหนดค่าเพิ่มเติมสำหรับ cc_toolchain เพื่อให้ Bazel สร้างแอปพลิเคชันด้วย clang ได้
  • ยืนยันผลลัพธ์ที่คาดหวังโดยเรียกใช้ bazel build --config=clang_config //main:hello-world บนเครื่อง Linux
  • สร้างแอปพลิเคชัน C++

ก่อนเริ่มต้น

ตั้งค่าสภาพแวดล้อมของบิลด์

บทแนะนำนี้จะถือว่าคุณใช้ Linux และได้สร้างแอปพลิเคชัน C++ สำเร็จแล้ว รวมถึงได้ติดตั้งเครื่องมือและไลบรารีที่เหมาะสม บทแนะนำนี้ใช้ clang version 9.0.1 ซึ่งคุณสามารถติดตั้งในระบบของคุณได้

ตั้งค่าสภาพแวดล้อมของบิลด์ดังนี้

  1. หากยังไม่ได้ดำเนินการ ให้ดาวน์โหลดและติดตั้ง Bazel 0.23 ขึ้นไป

  2. ดาวน์โหลดตัวอย่างโปรเจ็กต์ C++ จาก GitHub และวางในไดเรกทอรีว่างในเครื่องของคุณ

  3. เพิ่มเป้าหมาย cc_binary ต่อไปนี้ลงในไฟล์ main/BUILD

    cc_binary(
        name = "hello-world",
        srcs = ["hello-world.cc"],
    )
    
  4. สร้างไฟล์ .bazelrc ที่รูทของไดเรกทอรีพื้นที่ทำงานด้วยเนื้อหาต่อไปนี้เพื่อให้ใช้แฟล็ก --config ได้

    # 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
    

สำหรับรายการ build:{config_name} --flag=value แฟล็กบรรทัดคำสั่ง --config={config_name} จะเชื่อมโยงกับแฟล็กนั้น ดูเอกสารเกี่ยวกับแฟล็กที่ใช้ ซึ่งได้แก่ crosstool_top, cpu และ host_crosstool_top

เมื่อคุณสร้างเป้าหมายด้วย bazel build --config=clang_config //main:hello-world Bazel จะใช้ เครื่องมือเชนที่กำหนดเองจาก cc_toolchain_suite //toolchain:clang_suite ชุดเครื่องมือนี้อาจแสดงรายการเครื่องมือเชนที่แตกต่างกันสำหรับ CPU แต่ละชนิด ซึ่งทำให้เกิดความแตกต่างด้วยแฟล็ก --cpu=k8

เนื่องจาก Bazel ใช้เครื่องมือภายในจำนวนมากที่เขียนด้วย C++ ระหว่างการสร้าง เช่น Processer เท่านั้น จึงมีการระบุ Toolchain เริ่มต้นอยู่แล้วสำหรับแพลตฟอร์มโฮสต์เพื่อให้เครื่องมือเหล่านี้สร้างขึ้นโดยใช้ Toolchain แทนที่จะเป็นเครื่องมือที่สร้างขึ้นในบทแนะนำนี้

การกำหนดค่าเชนเครื่องมือ C++

หากต้องการกำหนดค่าเชนเครื่องมือ C++ ให้สร้างแอปพลิเคชันซ้ำๆ และกำจัดข้อผิดพลาดแต่ละรายการออกไปทีละรายการตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง

  1. เรียกใช้บิลด์ด้วยคำสั่งต่อไปนี้

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

    เนื่องจากคุณระบุ --crosstool_top=//toolchain:clang_suite ในไฟล์ .bazelrc เบเซลจึงแสดงข้อผิดพลาดต่อไปนี้

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

    ในไดเรกทอรีพื้นที่ทำงาน ให้สร้างไดเรกทอรี toolchain สำหรับแพ็กเกจและไฟล์ BUILD ที่ว่างเปล่าภายในไดเรกทอรี toolchain

  2. เรียกใช้บิลด์อีกครั้ง เนื่องจากแพ็กเกจ toolchain ยังไม่ได้กำหนดเป้าหมาย clang_suite เบเซลจึงแสดงข้อผิดพลาดต่อไปนี้

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

    ในไฟล์ toolchain/BUILD ให้กำหนดกลุ่มไฟล์ที่ว่างเปล่าดังต่อไปนี้

    package(default_visibility = ["//visibility:public"])
    
    filegroup(name = "clang_suite")
    
  3. เรียกใช้บิลด์อีกครั้ง Bazel แสดงข้อผิดพลาดต่อไปนี้

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

    บาเซลพบว่าแฟล็ก --crosstool_top ชี้ไปยังกฎที่ไม่ให้ผู้ให้บริการ ToolchainInfo ที่จำเป็น คุณจึงต้องชี้ --crosstool_top ไปยังกฎที่มีToolchainInfo ซึ่งเป็นกฎ cc_toolchain_suite ในไฟล์ toolchain/BUILD ให้แทนที่กลุ่มไฟล์ที่ว่างเปล่าด้วยข้อมูลต่อไปนี้

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

    แอตทริบิวต์ toolchains จะจับคู่ค่า --cpu (และ --compiler ด้วยเมื่อระบุ) กับ cc_toolchain โดยอัตโนมัติ คุณยังไม่ได้ระบุเป้าหมาย cc_toolchain เลย และ Bazel จะเข้ามาร้องเรียนเรื่องนี้ในไม่ช้า

  4. เรียกใช้บิลด์อีกครั้ง Bazel แสดงข้อผิดพลาดต่อไปนี้

    Rule '//toolchain:k8_toolchain' does not exist
    

    ตอนนี้คุณต้องกำหนดเป้าหมาย cc_toolchain สำหรับทุกค่าในแอตทริบิวต์ cc_toolchain_suite.toolchains เพิ่มโค้ดต่อไปนี้ลงในไฟล์ 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. เรียกใช้บิลด์อีกครั้ง Bazel แสดงข้อผิดพลาดต่อไปนี้

    Rule '//toolchain:k8_toolchain_config' does not exist
    

    ถัดไป ให้เพิ่มเป้าหมาย ":k8_toolchain_config" ในไฟล์ toolchain/BUILD ดังนี้

    filegroup(name = "k8_toolchain_config")
    
  6. เรียกใช้บิลด์อีกครั้ง Bazel แสดงข้อผิดพลาดต่อไปนี้

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

    CcToolchainConfigInfo เป็นผู้ให้บริการที่คุณใช้กำหนดค่า เชนเครื่องมือ C++ หากต้องการแก้ไขข้อผิดพลาดนี้ ให้สร้างกฎ Starlark ที่ให้ข้อมูล CcToolchainConfigInfo แก่ Bazel โดยการสร้างไฟล์ toolchain/cc_toolchain_config.bzl ที่มีเนื้อหาต่อไปนี้

    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() จะสร้างผู้ให้บริการที่ต้องการ CcToolchainConfigInfo หากต้องการใช้กฎ cc_toolchain_config ให้เพิ่มคำสั่งโหลดไปยัง toolchains/BUILD ดังนี้

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

    และแทนที่กลุ่มไฟล์ "k8_toolchain_config" ด้วยการประกาศกฎ cc_toolchain_config ดังนี้

    cc_toolchain_config(name = "k8_toolchain_config")
    
  7. เรียกใช้บิลด์อีกครั้ง Bazel แสดงข้อผิดพลาดต่อไปนี้

    .../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`
    

    ณ จุดนี้ Bazel มีข้อมูลเพียงพอที่จะพยายามสร้างโค้ดแล้ว แต่ยังคงไม่ทราบว่าจะใช้เครื่องมือใดในการทำงานสร้างที่จำเป็นให้เสร็จสิ้น คุณจะปรับเปลี่ยนการนำกฎ Starlark มาใช้เพื่อบอก Bazel ว่าต้องใช้เครื่องมือใด ด้วยเหตุนี้ คุณจะต้องใช้ตัวสร้าง Tool_path() จาก @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
        )
    

    ตรวจสอบว่า /usr/bin/clang และ /usr/bin/ld เป็นเส้นทางที่ถูกต้องสำหรับระบบ

  8. เรียกใช้บิลด์อีกครั้ง Bazel แสดงข้อผิดพลาดต่อไปนี้

     ..../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'
     ....
    

    บุณยวีร์ต้องการทราบว่าจะค้นหาส่วนหัวที่รวมอยู่ตำแหน่งใด คุณแก้ปัญหานี้ได้หลายวิธี เช่น การใช้แอตทริบิวต์ includes ของ cc_binary แต่ปัญหานี้แก้ไขได้ที่ระดับ Toolchain ด้วยพารามิเตอร์ cxx_builtin_include_directories ของ cc_common.create_cc_toolchain_config_info โปรดทราบว่าหากคุณใช้ clang เวอร์ชันอื่น เส้นทางที่รวมจะต่างออกไป ทั้งนี้เส้นทางเหล่านี้อาจจะแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับการกระจาย

    แก้ไขค่าที่แสดงผลใน toolchain/cc_toolchain_config.bzl ให้มีลักษณะดังนี้

     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. เรียกใช้คำสั่งบิลด์อีกครั้ง คุณจะเห็นข้อผิดพลาด เช่น

    /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'
    

    สาเหตุที่เป็นเพราะ Linker ไม่มีไลบรารีมาตรฐาน C++ และไม่พบสัญลักษณ์ ซึ่งทำได้หลายวิธี เช่น การใช้แอตทริบิวต์ linkopts ของ cc_binary ในส่วนนี้คุณจะแก้ไขได้ด้วยการตรวจสอบว่าเป้าหมายที่ใช้ Toolchain ไม่จำเป็นต้องระบุ Flag นี้

    คัดลอกรหัสต่อไปนี้ไปยัง 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. ถ้าคุณเรียกใช้ bazel build --config=clang_config //main:hello-world ในที่สุดก็ควรสร้าง

ตรวจสอบงานของคุณ

ในบทแนะนำนี้ คุณได้เรียนรู้วิธีกำหนดค่าเชนเครื่องมือ C++ พื้นฐานแล้ว แต่ Toolchain มีประสิทธิภาพมากกว่าตัวอย่างง่ายๆ นี้

สรุปประเด็นสำคัญมีดังนี้ - คุณต้องระบุแฟล็ก --crosstool_top ในบรรทัดคำสั่งซึ่งควร ชี้ไปยัง cc_toolchain_suite - คุณสร้างทางลัดสำหรับการกำหนดค่าเฉพาะได้โดยใช้ไฟล์ .bazelrc - cc_toolchain_suite อาจแสดง cc_toolchains สำหรับ CPU และคอมไพเลอร์ที่แตกต่างกัน คุณใช้แฟล็กบรรทัดคำสั่งอย่างเช่น --cpu เพื่อแยกความแตกต่างได้ - คุณต้องบอกให้วงเครื่องมือรู้ว่าเครื่องมือเหล่านี้อยู่ที่ไหน ในบทแนะนำนี้มีเวอร์ชันแบบง่ายที่คุณเข้าถึงเครื่องมือได้จากระบบ หากคุณสนใจวิธีที่ทำได้ด้วยตัวเองมากกว่านี้ ก็อ่านข้อมูลเกี่ยวกับพื้นที่ทำงานได้ที่นี่ เครื่องมือของคุณอาจมาจากพื้นที่ทำงานอื่น และคุณจะต้องทำให้ไฟล์ใช้งานได้ใน cc_toolchain ที่มีทรัพยากร Dependency เป้าหมายกับแอตทริบิวต์ เช่น compiler_files tool_paths ก็จะต้องมีการเปลี่ยนแปลงเช่นกัน - คุณสร้างฟีเจอร์เพื่อปรับแต่งแฟล็กที่ควรส่งไปยังการดำเนินการต่างๆ ได้ ไม่ว่าจะเป็นการลิงก์หรือการดำเนินการประเภทอื่นๆ

อ่านเพิ่มเติม

โปรดดูรายละเอียดเพิ่มเติมที่การกำหนดค่าเชนเครื่องมือ C++