如何使用 Conan 进行应用程序交叉编译：主机和构建上下文

如何使用 Conan 进行应用程序交叉编译：主机和构建上下文#

请先克隆源代码以重现此项目。您可以在 GitHub 上的 examples2 仓库 中找到它们。

git clone https://github.com/conan-io/examples2.git
cd examples2/tutorial/consuming_packages/cross_building

在之前的示例中，学习了如何使用 conanfile.py 或 conanfile.txt 来构建使用 Zlib 和 CMake Conan 包压缩字符串的应用程序。此外，解释了您可以在称为 Conan 配置文件的文件中设置操作系统、编译器或构建配置等信息。您可以使用该配置文件作为参数 (--profile) 来调用 conan install 命令。还解释了不指定该配置文件等同于使用 --profile=default 参数。

在所有这些示例中，使用相同的平台来构建和运行应用程序。但是，如果您想在运行 Ubuntu Linux 的机器上构建应用程序，然后将其运行在像树莓派这样的另一个平台上怎么办？Conan 可以使用两个不同的配置文件来模拟这种情况，一个用于 构建 应用程序的机器（Ubuntu Linux），另一个用于 运行 应用程序的机器（树莓派）。将在下一节解释这种“双配置文件”方法。

Conan 双配置文件模型：构建配置文件和主机配置文件#

即使您在调用 Conan 时只指定一个 --profile 参数，Conan 在内部也会使用两个配置文件。一个用于 构建 二进制文件的机器（称为 构建 配置文件），另一个用于 运行 这些二进制文件的机器（称为 主机 配置文件）。调用此命令

conan install . --build=missing --profile=someprofile

等同于

conan install . --build=missing --profile:host=someprofile --profile:build=default

如您所见，使用了两个新参数

  • profile:host: 这是定义构建的二进制文件将在哪个平台运行的配置文件。对于我们的字符串压缩器应用程序，此配置文件将应用于将在 树莓派 上运行的 Zlib 库。

  • profile:build: 这是定义二进制文件将在哪个平台构建的配置文件。对于我们的字符串压缩器应用程序，此配置文件将由用于在 Ubuntu Linux 机器上编译它的 CMake 工具使用。

请注意，当您只使用一个配置文件参数 --profile 时，它等同于 --profile:host。如果您未指定 --profile:build 参数，Conan 将在内部使用 default 配置文件。

因此，如果想在 Ubuntu Linux 机器上构建压缩器应用程序，但在树莓派上运行它，则应使用两个不同的配置文件。对于 构建 机器，可以使用默认配置文件，在我们的例子中看起来像这样

列表 9 /profiles/default#
[settings]
os=Linux
arch=x86_64
build_type=Release
compiler=gcc
compiler.cppstd=gnu14
compiler.libcxx=libstdc++11
compiler.version=9

以及树莓派（即 主机）的配置文件

列表 10 /profiles/raspberrypi#
[settings]
os=Linux
arch=armv7hf
compiler=gcc
build_type=Release
compiler.cppstd=gnu14
compiler.libcxx=libstdc++11
compiler.version=9
[buildenv]
CC=arm-linux-gnueabihf-gcc-9
CXX=arm-linux-gnueabihf-g++-9
LD=arm-linux-gnueabihf-ld

重要

请注意，为了成功构建此示例，您应该安装一个工具链，其中包含为适当架构构建应用程序所需的编译器和所有工具。在本例中，主机是安装了 armv7hf 架构操作系统的树莓派 3，并且我们在 Ubuntu 机器上安装了 arm-linux-gnueabihf 工具链。

如果您查看 raspberry 配置文件，会有一个名为 [buildenv] 的部分。此部分用于设置构建应用程序所需的环境变量。在本例中，我们声明了 CC、CXX 和 LD 变量，它们分别指向交叉构建工具链的编译器和链接器。将此部分添加到配置文件中，每次执行 conan install 时都会调用 VirtualBuildEnv 生成器。此生成器会将该环境信息添加到 conanbuild.sh 脚本中，我们将在使用 CMake 构建之前 source 该脚本，以便它可以使用交叉构建工具链。

小技巧

在某些情况下，您的构建平台上没有可用的工具链。对于这些情况，您可以使用交叉编译器的 Conan 包，并将其添加到配置文件的 [tool_requires] 部分。有关使用工具链包进行交叉构建的示例，请查看 此示例。

构建和主机上下文#

现在我们已经准备好了两个配置文件，来看一下 conanfile.py

列表 11 conanfile.py#
 1from conan import ConanFile
 2from conan.tools.cmake import cmake_layout
 3
 4class CompressorRecipe(ConanFile):
 5    settings = "os", "compiler", "build_type", "arch"
 6    generators = "CMakeToolchain", "CMakeDeps"
 7
 8    def requirements(self):
 9        self.requires("zlib/1.2.11")
10
11    def build_requirements(self):
12        self.tool_requires("cmake/3.22.6")
13
14    def layout(self):
15        cmake_layout(self)

如您所见，这几乎与我们在之前的示例中使用的 conanfile.py 相同。我们将需要 zlib/1.2.11 作为常规依赖项，并需要 cmake/3.22.6 作为构建应用程序所需的工具。

我们需要应用程序使用交叉构建工具链为树莓派构建，并链接为同一平台构建的 zlib/1.2.11 库。另一方面，我们需要 cmake/3.22.6 二进制文件在 Ubuntu Linux 上运行。Conan 在依赖图中内部管理这一点，区分我们称之为“构建上下文”和“主机上下文”的内容。

  • 主机上下文 由根包（在 conan install 或 conan create 命令中指定的那个）及其通过 self.requires() 添加的所有依赖项填充。在本例中，这包括压缩器应用程序和 zlib/1.2.11 依赖项。

  • 构建上下文 包含在构建机器上使用的工具依赖项。此类别通常包括所有开发工具，如 CMake、编译器和链接器。在本例中，这包括 cmake/3.22.6 工具。

这些上下文定义了 Conan 如何管理每个依赖项。例如，由于 zlib/1.2.11 属于 主机上下文，我们在 raspberry 配置文件（主机配置文件）中定义的 [buildenv] 构建环境仅在构建时应用于 zlib/1.2.11 库，并且不会影响属于 构建上下文 的任何内容，例如 cmake/3.22.6 依赖项。

现在，让我们构建应用程序。首先，使用构建和主机平台的配置文件调用 conan install。这将安装为 armv7hf 架构构建的 zlib/1.2.11 依赖项，以及可在 64 位架构上运行的 cmake/3.22.6 版本。

conan install . --build missing -pr:b=default -pr:h=./profiles/raspberry

然后，调用 CMake 构建应用程序。正如我们在之前的示例中所做的那样，我们必须通过运行 source Release/generators/conanbuild.sh 来激活 构建环境。这将设置定位交叉构建工具链和构建应用程序所需的环境变量。

$ cd build
$ source Release/generators/conanbuild.sh
Capturing current environment in deactivate_conanbuildenv-release-armv7hf.sh
Configuring environment variables
$ cmake .. -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=Release/generators/conan_toolchain.cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
$ cmake --build .
...
-- Conan toolchain: C++ Standard 14 with extensions ON
-- The C compiler identification is GNU 9.4.0
-- Detecting C compiler ABI info
-- Detecting C compiler ABI info - done
-- Check for working C compiler: /usr/bin/arm-linux-gnueabihf-gcc-9 - skipped
-- Detecting C compile features
-- Detecting C compile features - done    [100%] Built target compressor
...
$ source Release/generators/deactivate_conanbuild.sh

您可以通过运行 Linux 工具 file 来检查我们是否为正确的架构构建了应用程序

$ file compressor
compressor: ELF 32-bit LSB shared object, ARM, EABI5 version 1 (SYSV), dynamically
linked, interpreter /lib/ld-linux-armhf.so.3,
BuildID[sha1]=2a216076864a1b1f30211debf297ac37a9195196, for GNU/Linux 3.2.0, not
stripped
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