Bazel ट्यूटोरियल: C++ प्रोजेक्ट बनाएं

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परिचय

क्या आपने पहले कभी Bazel का इस्तेमाल नहीं किया है? आप सही जगह पर हैं. Bazel का इस्तेमाल करने के बारे में आसानी से जानने के लिए, पहला बिल्ड ट्यूटोरियल देखें. इस ट्यूटोरियल में, मुख्य शब्दों की परिभाषा दी गई है, क्योंकि इनका इस्तेमाल Bazel के संदर्भ में किया जाता है. साथ ही, इसमें आपको Bazel वर्कफ़्लो की बुनियादी जानकारी दी गई है. आपको जिन टूल की ज़रूरत है उनसे शुरू करके, आपको तीन प्रोजेक्ट बनाने और चलाने होंगे. इन प्रोजेक्ट की जटिलता बढ़ती जाएगी. साथ ही, आपको यह भी पता चलेगा कि ये प्रोजेक्ट कैसे और क्यों जटिल होते हैं.

Bazel एक बिल्ड सिस्टम है, जो कई भाषाओं में बिल्ड करने की सुविधा देता है. इस ट्यूटोरियल में, उदाहरण के तौर पर C++ प्रोजेक्ट का इस्तेमाल किया गया है. साथ ही, इसमें सामान्य दिशा-निर्देश और फ़्लो दिए गए हैं, जो ज़्यादातर भाषाओं पर लागू होते हैं.

पूरा होने में लगने वाला अनुमानित समय: 30 मिनट.

ज़रूरी शर्तें

अगर आपने Bazel इंस्टॉल नहीं किया है, तो पहले इसे इंस्टॉल करें. इस ट्यूटोरियल में, सोर्स कंट्रोल के लिए Git का इस्तेमाल किया गया है. इसलिए, बेहतर नतीजे पाने के लिए, Git भी इंस्टॉल करें.

इसके बाद, अपने पसंदीदा कमांड-लाइन टूल में यह कमांड चलाकर, Bazel के GitHub रिपॉज़िटरी से सैंपल प्रोजेक्ट पाएं:

git clone https://github.com/bazelbuild/examples

इस ट्यूटोरियल का सैंपल प्रोजेक्ट, examples/cpp-tutorial डायरेक्ट्री में है.

नीचे देखें कि इसे कैसे बनाया गया है:

examples
└── cpp-tutorial
    ├──stage1
    │  ├── main
    │  │   ├── BUILD
    │  │   └── hello-world.cc
    │  └── WORKSPACE
    ├──stage2
    │  ├── main
    │  │   ├── BUILD
    │  │   ├── hello-world.cc
    │  │   ├── hello-greet.cc
    │  │   └── hello-greet.h
    │  └── WORKSPACE
    └──stage3
       ├── main
       │   ├── BUILD
       │   ├── hello-world.cc
       │   ├── hello-greet.cc
       │   └── hello-greet.h
       ├── lib
       │   ├── BUILD
       │   ├── hello-time.cc
       │   └── hello-time.h
       └── WORKSPACE

फ़ाइलों के तीन सेट हैं. हर सेट, इस ट्यूटोरियल के किसी चरण को दिखाता है. पहले चरण में, आपको एक पैकेज में मौजूद एक टारगेट बनाना होगा. दूसरे चरण में, आपको एक ही पैकेज से बाइनरी और लाइब्रेरी, दोनों बनानी होंगी. तीसरे और आखिरी चरण में, आपको एक से ज़्यादा पैकेज वाला प्रोजेक्ट बनाना होगा और उसे एक से ज़्यादा टारगेट के लिए बनाना होगा.

खास जानकारी: परिचय

Bazel (और Git) इंस्टॉल करके और इस ट्यूटोरियल के लिए रिपॉज़िटरी को क्लोन करके, आपने Bazel की मदद से अपने पहले बिल्ड की नींव रख दी है. कुछ शब्दों की परिभाषा देने और अपना वर्कस्पेस सेट अप करने के लिए, अगले सेक्शन पर जाएं.

शुरू करना

फ़ाइल फ़ोल्डर सेट अप करना

प्रोजेक्ट बनाने से पहले, आपको उसका वर्कस्पेस सेट अप करना होगा. वर्कस्पेस एक ऐसी डायरेक्ट्री होती है जिसमें आपके प्रोजेक्ट की सोर्स फ़ाइलें और Bazel के बिल्ड आउटपुट मौजूद होते हैं. इसमें ये अहम फ़ाइलें भी शामिल हैं:

  • WORKSPACE file , जो डायरेक्ट्री और उसके कॉन्टेंट की पहचान, Bazel वर्कस्पेस के तौर पर करता है और प्रोजेक्ट के डायरेक्ट्री स्ट्रक्चर के रूट में मौजूद होता है.
  • एक या एक से ज़्यादा BUILD files , जो Bazel को प्रोजेक्ट के अलग-अलग हिस्सों को बनाने का तरीका बताते हैं. Workspace में मौजूद ऐसी डायरेक्ट्री जिसमें BUILD फ़ाइल हो, उसे पैकेज कहा जाता है. (पैकेज के बारे में ज़्यादा जानकारी, इस ट्यूटोरियल में आगे दी गई है.)

आने वाले समय में, किसी डायरेक्ट्री को Bazel वर्कस्पेस के तौर पर सेट करने के लिए, उस डायरेक्ट्री में WORKSPACE नाम की खाली फ़ाइल बनाएं. इस ट्यूटोरियल के लिए, हर चरण में WORKSPACE फ़ाइल पहले से मौजूद है.

ध्यान दें: जब Bazel प्रोजेक्ट बनाता है, तो सभी इनपुट एक ही वर्कस्पेस में होने चाहिए. अलग-अलग फ़ाइल फ़ोल्डर में मौजूद फ़ाइलें, एक-दूसरे से अलग होती हैं. हालांकि, लिंक करने पर वे एक-दूसरे से जुड़ जाती हैं. फ़ाइल फ़ोल्डर के नियमों के बारे में ज़्यादा जानकारी इस गाइड में मिल सकती है.

BUILD फ़ाइल को समझना

BUILD फ़ाइल में, Bazel के लिए कई तरह के निर्देश होते हैं. हर BUILD फ़ाइल के लिए, निर्देशों के सेट के तौर पर कम से कम एक नियम होना ज़रूरी है. इससे Bazel को, अपनी पसंद के आउटपुट बनाने का तरीका पता चलता है. जैसे, एक्ज़ीक्यूटेबल बाइनरी या लाइब्रेरी. BUILD फ़ाइल में, किसी बिल्ड नियम के हर इंस्टेंस को टारगेट कहा जाता है. साथ ही, यह सोर्स फ़ाइलों और डिपेंडेंसी के किसी खास सेट पर ले जाता है. टारगेट, दूसरे टारगेट पर भी ले जा सकता है.

cpp-tutorial/stage1/main डायरेक्ट्री में BUILD फ़ाइल देखें:

cc_binary(
    name = "hello-world",
    srcs = ["hello-world.cc"],
)

हमारे उदाहरण में, hello-world टारगेट, Bazel के पहले से मौजूद cc_binary rule को इंस्टैंशिएट करता है. यह नियम, Bazel को hello-world.cc सोर्स फ़ाइल से, बिना किसी डिपेंडेंसी के, अपने-आप काम करने वाला बाइनरी बनाने के लिए कहता है.

खास जानकारी: शुरू करना

अब आपको कुछ मुख्य शब्दों के बारे में पता है. साथ ही, आपको पता है कि इस प्रोजेक्ट और आम तौर पर Bazel के संदर्भ में, इनका क्या मतलब है. अगले सेक्शन में, आपको प्रोजेक्ट का पहला चरण बनाना होगा और उसे टेस्ट करना होगा.

पहला चरण: एक टारगेट, एक पैकेज

अब प्रोजेक्ट का पहला हिस्सा बनाने का समय आ गया है. विज़ुअल रेफ़रंस के लिए, प्रोजेक्ट के पहले चरण के सेक्शन का स्ट्रक्चर यह है:

examples
└── cpp-tutorial
    └──stage1
       ├── main
       │   ├── BUILD
       │   └── hello-world.cc
       └── WORKSPACE

cpp-tutorial/stage1 डायरेक्ट्री पर जाने के लिए, यह कमांड चलाएं:

cd cpp-tutorial/stage1

इसके बाद, यह चलाएं:

bazel build //main:hello-world

टारगेट लेबल में, //main: हिस्सा Workspace के रूट के हिसाब से BUILD फ़ाइल की जगह है और hello-world, BUILD फ़ाइल में टारगेट का नाम है.

Bazel से कुछ ऐसा दिखता है:

INFO: Found 1 target...
Target //main:hello-world up-to-date:
  bazel-bin/main/hello-world
INFO: Elapsed time: 2.267s, Critical Path: 0.25s

आपने अपना पहला Bazel टारगेट बनाया है. Bazel, बने हुए आउटपुट को वर्कस्पेस के रूट में मौजूद bazel-bin डायरेक्ट्री में डालता है.

अब अपने नए बाइनरी को टेस्ट करें, जो:

bazel-bin/main/hello-world

इससे “Hello world” मैसेज प्रिंट हो जाता है.

यहां पहले चरण का डिपेंडेंसी ग्राफ़ दिया गया है:

hello-world के लिए डिपेंडेंसी ग्राफ़, एक सोर्स फ़ाइल के साथ एक टारगेट दिखाता है.

खास जानकारी: पहला चरण

पहला बिल्ड पूरा करने के बाद, आपको यह पता चल गया होगा कि बिल्ड का स्ट्रक्चर कैसा होता है. अगले चरण में, आपको एक और टारगेट जोड़कर, कॉम्प्लेक्सिटी को बढ़ाना होगा.

दूसरा चरण: एक से ज़्यादा बिल्ड टारगेट

छोटे प्रोजेक्ट के लिए एक टारगेट काफ़ी होता है. हालांकि, बड़े प्रोजेक्ट को कई टारगेट और पैकेज में बांटा जा सकता है. इससे, इंक्रीमेंटल बिल्ड तेज़ी से किए जा सकते हैं. इसका मतलब है कि Bazel सिर्फ़ उन चीज़ों को फिर से बनाता है जिनमें बदलाव हुआ है. साथ ही, एक प्रोजेक्ट के कई हिस्सों को एक साथ बनाकर, बिल्ड की प्रोसेस को तेज़ करता है. ट्यूटोरियल के इस चरण में टारगेट जोड़ा जाता है और अगले चरण में पैकेज जोड़ा जाता है.

यह वह डायरेक्ट्री है जिस पर दूसरे चरण के लिए काम किया जा रहा है:

    ├──stage2
    │  ├── main
    │  │   ├── BUILD
    │  │   ├── hello-world.cc
    │  │   ├── hello-greet.cc
    │  │   └── hello-greet.h
    │  └── WORKSPACE

cpp-tutorial/stage2/main डायरेक्ट्री में मौजूद BUILD फ़ाइल को यहां देखें:

cc_library(
    name = "hello-greet",
    srcs = ["hello-greet.cc"],
    hdrs = ["hello-greet.h"],
)

cc_binary(
    name = "hello-world",
    srcs = ["hello-world.cc"],
    deps = [
        ":hello-greet",
    ],
)

इस BUILD फ़ाइल की मदद से, Bazel सबसे पहले hello-greet लाइब्रेरी बनाता है. इसके लिए, वह Bazel में पहले से मौजूद cc_library rule का इस्तेमाल करता है. इसके बाद, वह hello-world बाइनरी बनाता है. hello-world टारगेट में मौजूद deps एट्रिब्यूट से Bazel को पता चलता है कि hello-world बाइनरी बनाने के लिए, hello-greet लाइब्रेरी की ज़रूरत है.

प्रोजेक्ट का यह नया वर्शन बनाने से पहले, आपको डायरेक्ट्री बदलनी होंगी. इसके लिए, cpp-tutorial/stage2 डायरेक्ट्री पर स्विच करने के लिए, यह तरीका अपनाएं:

cd ../stage2

अब इस सामान्य निर्देश का इस्तेमाल करके, नई बाइनरी बनाई जा सकती है:

bazel build //main:hello-world

फिर से, Bazel कुछ ऐसा दिखाता है:

INFO: Found 1 target...
Target //main:hello-world up-to-date:
  bazel-bin/main/hello-world
INFO: Elapsed time: 2.399s, Critical Path: 0.30s

अब आपके पास, हाल ही में बनाई गई बाइनरी को टेस्ट करने का विकल्प है. इससे आपको एक और “Hello world” दिखेगा:

bazel-bin/main/hello-world

अगर अब hello-greet.cc में बदलाव किया जाता है और प्रोजेक्ट को फिर से बनाया जाता है, तो Bazel सिर्फ़ उस फ़ाइल को फिर से कॉम्पाइल करता है.

डिपेंडेंसी ग्राफ़ को देखकर, यह देखा जा सकता है कि hello-world पहले की तरह ही इनपुट पर निर्भर करता है, लेकिन बिल्ड का स्ट्रक्चर अलग है:

`hello-world` के लिए डिपेंडेंसी ग्राफ़, फ़ाइल में बदलाव करने के बाद स्ट्रक्चर में हुए बदलावों को दिखाता है.

खास जानकारी: दूसरा चरण

अब आपने दो टारगेट के साथ प्रोजेक्ट बना लिया है. hello-world टारगेट, एक सोर्स फ़ाइल बनाता है और एक अन्य टारगेट (//main:hello-greet) पर निर्भर करता है, जो दो अतिरिक्त सोर्स फ़ाइलें बनाता है. अगले सेक्शन में, एक और कदम आगे बढ़ें और एक और पैकेज जोड़ें.

तीसरा चरण: एक से ज़्यादा पैकेज

इस अगले चरण में, प्रोजेक्ट को कई पैकेज के साथ बनाया जाता है. cpp-tutorial/stage3 डायरेक्ट्री के स्ट्रक्चर और कॉन्टेंट के बारे में यहां जानें:

└──stage3
   ├── main
   │   ├── BUILD
   │   ├── hello-world.cc
   │   ├── hello-greet.cc
   │   └── hello-greet.h
   ├── lib
   │   ├── BUILD
   │   ├── hello-time.cc
   │   └── hello-time.h
   └── WORKSPACE

अब आपको दो सब-डायरेक्ट्री दिखेंगी. इनमें से हर एक में एक BUILD फ़ाइल होगी. इसलिए, Bazel के लिए, वर्कस्पेस में अब दो पैकेज हैं: lib और main.

lib/BUILD फ़ाइल पर एक नज़र डालें:

cc_library(
    name = "hello-time",
    srcs = ["hello-time.cc"],
    hdrs = ["hello-time.h"],
    visibility = ["//main:__pkg__"],
)

और main/BUILD फ़ाइल में:

cc_library(
    name = "hello-greet",
    srcs = ["hello-greet.cc"],
    hdrs = ["hello-greet.h"],
)

cc_binary(
    name = "hello-world",
    srcs = ["hello-world.cc"],
    deps = [
        ":hello-greet",
        "//lib:hello-time",
    ],
)

मुख्य पैकेज में hello-world टारगेट, lib पैकेज में मौजूद hello-time टारगेट पर निर्भर करता है (इसलिए टारगेट लेबल //lib:hello-time). Bazel को deps एट्रिब्यूट की मदद से इसकी जानकारी मिलती है. आपको यह जानकारी, डिपेंडेंसी ग्राफ़ में दिखेगी:

`hello-world` के लिए डिपेंडेंसी ग्राफ़ से पता चलता है कि मुख्य पैकेज का टारगेट, `lib` पैकेज के टारगेट पर कैसे निर्भर करता है.

बिल्ड को पूरा करने के लिए, आपको lib/BUILD में मौजूद //lib:hello-time टारगेट को main/BUILD में मौजूद टारगेट के लिए साफ़ तौर पर दिखने वाला बनाना होगा. इसके लिए, आपको विज़िबिलिटी एट्रिब्यूट का इस्तेमाल करना होगा. ऐसा इसलिए है, क्योंकि डिफ़ॉल्ट रूप से टारगेट, सिर्फ़ उसी BUILD फ़ाइल में मौजूद अन्य टारगेट को दिखते हैं. Bazel, टारगेट की जानकारी दिखाने की सुविधा का इस्तेमाल करके, लाइब्रेरी में लागू करने की जानकारी को सार्वजनिक एपीआई में लीक होने जैसी समस्याओं से बचाता है.

अब प्रोजेक्ट का यह फ़ाइनल वर्शन बनाएं. cpp-tutorial/stage3 डायरेक्ट्री पर स्विच करने के लिए, यह कमांड चलाएं:

cd  ../stage3

फिर से यह कमांड चलाएं:

bazel build //main:hello-world

Bazel से कुछ ऐसा दिखता है:

INFO: Found 1 target...
Target //main:hello-world up-to-date:
  bazel-bin/main/hello-world
INFO: Elapsed time: 0.167s, Critical Path: 0.00s

अब आखिरी Hello world मैसेज के लिए, इस ट्यूटोरियल के आखिरी बाइनरी को टेस्ट करें:

bazel-bin/main/hello-world

खास जानकारी: तीसरा चरण

अब आपने प्रोजेक्ट को तीन टारगेट वाले दो पैकेज के तौर पर बनाया है और उनके बीच की डिपेंडेंसी को समझ लिया है. इससे, आपको आगे बढ़ने और Bazel की मदद से आने वाले समय में प्रोजेक्ट बनाने में मदद मिलेगी. अगले सेक्शन में, Bazel के साथ अपनी यात्रा जारी रखने का तरीका जानें.

अगले चरण

आपने Bazel की मदद से अपना पहला बुनियादी बिल्ड पूरा कर लिया है. हालांकि, यह सिर्फ़ शुरुआत है. Bazel के बारे में ज़्यादा जानने के लिए, यहां कुछ और संसाधन दिए गए हैं:

मज़े से बनाएं!