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Windows環境下基于CMake構建Lua

慈雲數據 7個月前 (05-09) 技術支持 42 0

Windows環境下基于CMake構建Lua

  • 環境
    • `！！！注意： lua-5.4.6.tar.gz壓縮包中，并未提供luac.c文件，無法構建luac.exe，可以從lua-5.4.5.tar.gz壓縮包中拷貝使用`
    • 一、搭建基于CMake構建的Lua環境
    • 二、構建步驟
      • 2.1 命令
      • 2.2 驗證

        環境

        Lua

        Windows環境下基于CMake構建Lua
        （圖片來源網絡，侵删）

        下載地址

        lua-5.4.6.tar.gz：https://www.lua.org/ftp/lua-5.4.6.tar.gz

        Windows環境下基于CMake構建Lua
        （圖片來源網絡，侵删）

        lua-5.4.5.tar.gz：https://www.lua.org/ftp/lua-5.4.5.tar.gz

        CMake

        下載地址

        官方：https://cmake.org/download/

        ！！！注意： lua-5.4.6.tar.gz壓縮包中，并未提供luac.c文件，無法構建luac.exe，可以從lua-5.4.5.tar.gz壓縮包中拷貝使用

        一、搭建基于CMake構建的Lua環境

        目錄結構

        Python
        5.4.6
├── build_vs2022_x64/ : 構建目錄
├── dist/: 安裝目錄
├── src/: 源碼目錄
└── CMakeLists.txt

        CMakeLists.txt

        ！！！相關配置根據源碼包中的makefile文件和luaconf.h頭文件确定

        Python
        cmake_minimum_required(VERSION 3.20)
# 解決方案名字：lua
# 版本規則：主版本.子版本.修訂版本.日期-階段版本
# 構建語言：C/C++
# 構建目錄：默認值爲${PROJECT_BINARY_DIR}
project(
    lua
    VERSION 0.0.0.20240430
    LANGUAGES C CXX
)
# 使用C99标準 參照源碼中的makefile選項：-std=c99
# 設爲True：如果編譯器不支持C99标準 構建過程報錯停止
# 方式一：利用set指定 the C++ standard
#set(CMAKE_C_STANDARD_REQUIRED True)
#set(CMAKE_C_STANDARD 99)
# 方式二：利用接口庫的形式
# https://cmake.org/cmake/help/latest/prop_gbl/CMAKE_C_KNOWN_FEATURES.html
add_library(project_c_compiler_flags INTERFACE)
target_compile_features(project_c_compiler_flags INTERFACE c_std_99)
# 設置debug模式的标記
set(CMAKE_DEBUG_POSTFIX d)
# 判斷當前使用的編譯環境
# 基于生成器表達式
# $： 當項目所用編程語言匹配language，
#   且項目所用編譯器匹配compiler_ids時，此表達式返回1，否則返回0
set(gcc_like_c "$")
set(msvc_like_c "$")
# 爲接口庫project_c_compiler_flags 增加編譯警告選項
# INTERFACE作用域表示project_c_compiler_flags 本身不需要，但是project_c_compiler_flags調用方需要使用
# 我們隻想在編譯階段使用警告選項，而不會在安裝階段使用，可以利用BUILD_INTERFACE限制
# GCC警告說明：
# - 适用于C和C++的警告标志
#    -Wall: 啓用大多數警告
#    -Wfatal-errors: 将所有警告視爲錯誤，導緻編譯失敗
#    -Wextra: 啓用額外的警告，包括未使用的參數、未使用的函數返回值等
#    -Wshadow: 警告聲明變量時隐藏了外層作用域中的變量
#    -Wundef: 警告使用未定義的宏
#    -Wwrite-strings: 警告将字符串常量賦值給非const char指針
#    -Wredundant-decls: 警告冗餘的聲明
#    -Wdisabled-optimization: 警告禁用的優化
#    -Wdouble-promotion: 警告雙精度提升
#    -Wmissing-declarations: 警告未聲明的函數
#    -Wformat=2:則啓用了與格式化字符串相關的嚴格警告
#    -Wunused:警告未使用的代碼元素
# - 不适用于C++的警告标志
#    -Wdeclaration-after-statement: 警告在語句之後聲明變量
#    -Wmissing-prototypes: 警告缺少函數原型
#    -Wnested-externs: 警告嵌套的extern聲明
#    -Wstrict-prototypes: 警告函數原型不符合嚴格的C标準
#    -Wc++-compat: 警告C++風格的兼容性問題
#    -Wold-style-definition: 警告使用舊的函數定義風格
# MSVC警告說明：
#   基于等級的警告系統：/W1, /W2, /W3, /W4
#   - /W4 通常被認爲是最嚴格的警告級别，類似于GCC的 -Wall 和 -Wextra 的組合
#   -Wfatal-errors (GCC/Clang) 類似對應：/WX
set(GCC_C_WARNING_FLAGS "-Wall;-Wextra;-Wshadow;-Wformat=2;-Wunused")
set(MSVC_C_WARNING_FLAGS "/W4")
target_compile_options(project_c_compiler_flags INTERFACE 
    "$"
    "$"
)
# 設置編譯器标志
# GCC編譯選項說明：
#   -std=c99：GCC按照C99标準編譯代碼
#   -O2： 編譯器優化選項，表示使用第二級優化
#   -fno-stack-protector：指示編譯器禁用堆棧保護器。當這個選項被設置時，編譯器不會爲函數生成堆棧保護代碼，這可能會提高代碼的執行效率，但也會降低對堆棧溢出攻擊的防護能力。
#   -fno-common：指示編譯器不要使用 common 段來存儲未初始化的全局變量。通常，未初始化的全局變量會被放置在 common 段中，并在鏈接時合并。
#                禁用這個特性會導緻每個未初始化的全局變量都有自己的存儲空間，這可能會增加最終二進制文件的大小。這個選項有助于确保代碼的行爲更加确定，特别是在涉及多個編譯單元和未初始化全局變量時。
#   -march=native：編譯器針對當前運行的機器生成優化的機器代碼。它會利用當前機器的特定指令集和功能來生成代碼，從而可能提高程序的執行速度。
#                  然而，這也會降低代碼在其他硬件上的可移植性，因爲生成的代碼可能依賴于當前機器的特定功能。
# MSVC編譯選項說明：
#   -std=c99 (GCC/Clang) 類似對應：/std:c99
#   -O2 (GCC/Clang) 類似對應：/O2
#   /Ox：啓用最大優化，這通常是 /O2 和其他優化選項的組合
#   /Od：禁用所有優化
#   /Zc:inline：強制内聯函數的内聯
#   /Zi: 生成調試信息 
#   /Gm-：禁用最小重新生成
#   /EHsc： 選擇 C++ 異常處理模型
#   /RTC1： 啓用運行時檢查
#   /arch:SSE2、/arch:AVX：MSVC需要手動指定目标處理器架構和指令集，不會像GCC的-march=native自動檢測。
# GCC
# 在當前的 GCC_C_COMPILER_FLAGS 值的基礎上追加 -std=c99 編譯選項，然後更新 GCC_C_COMPILER_FLAGS 變量的值
set(GCC_C_COMPILER_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS}")
# 編譯選項 參照源碼中的makefile選項
set(GCC_C_COMPILER_FLAGS "${GCC_C_COMPILER_FLAGS} -std=c99;-O2;-fno-stack-protector;-fno-common;-march=native")
# MSVC
# 在當前的 MSVC_C_COMPILER_FLAGS 值的基礎上追加 /std:c99 編譯選項，然後更新 MSVC_C_COMPILER_FLAGS 變量的值
set(MSVC_C_COMPILER_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS}")
set(MSVC_C_COMPILER_FLAGS "${MSVC_C_COMPILER_FLAGS} /std:c99")
# target_compile_options: 專注于設置編譯器的行爲或特性，比如優化級别、警告級别、語言标準等。
target_compile_options(project_c_compiler_flags INTERFACE 
    "$"
    "$"
)
# target_compile_definitions: 專注于定義編譯器中的宏，這些宏可以在源代碼中使用。
# -Dxxx表示宏定義
# 配置都是來自makefile
target_compile_definitions(project_c_compiler_flags INTERFACE
    "$"
)
# 編譯dll選項：
# LUA_BUILD_AS_DLL 默認爲ON 生成windows的dll
option(LUA_BUILD_AS_DLL "Build for Windows dll." OFF)
if(LUA_BUILD_AS_DLL)
    # 源碼文件luaconf.h中，定義宏LUA_BUILD_AS_DLL用來确定Windows dll的生成定義
    target_compile_definitions(project_c_compiler_flags INTERFACE 
        "$"
    )    
    message(STATUS "LUA_BUILD_AS_DLL=ON")
endif()
# 源碼目錄
file(GLOB LUA_LIB_SRC ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/*.h ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/*.c)
set(LUA_EXE_SRC ${LUA_LIB_SRC})
set(LUAC_EXE_SRC ${LUA_LIB_SRC})
set(LUA_EXE_MAIN ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/lua.c)
set(LUAC_EXE_MAIN ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/luac.c)
set(ONE_LUA_MAIN ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/onelua.c)
# liblua 不包含 luac.c luac.c
list(REMOVE_ITEM LUA_LIB_SRC ${LUA_EXE_MAIN} ${LUAC_EXE_MAIN} ${ONE_LUA_MAIN})
# lua.exe 不包含 luac.c
list(REMOVE_ITEM LUA_EXE_SRC ${LUAC_EXE_MAIN} ${ONE_LUA_MAIN})
# luac.exe 不包含 lua.c
list(REMOVE_ITEM LUAC_EXE_SRC ${LUA_EXE_MAIN} ${ONE_LUA_MAIN})
#message(STATUS "【${LUAC_EXE_SRC}】")
# 版本 
set(LUA_VERSION 050406)
#set(LUA_LIB lib${PROJECT_NAME}${LUA_VERSION})
#set(LUA_EXE ${PROJECT_NAME}${LUA_VERSION})
#set(LUAC_EXE ${PROJECT_NAME}c${LUA_VERSION})
set(LUA_LIB lib${PROJECT_NAME})
set(LUA_EXE ${PROJECT_NAME})
set(LUAC_EXE ${PROJECT_NAME}c)
message(STATUS "Lua Library Name:" ${LUA_LIB})
message(STATUS "Lua Executable Name:" ${LUA_EXE})
message(STATUS "Luac Executable Name:" ${LUAC_EXE})
message(STATUS "Lua Project Dir:" ${PROJECT_SOURCE_DIR})
# 創建目标
add_library(${LUA_LIB} ${LUA_LIB_SRC})
add_executable(${LUA_EXE} ${LUA_EXE_SRC})
add_executable(${LUAC_EXE} ${LUAC_EXE_SRC})
# 鏈接
# 包含添加目錄
# ${PROJECT_SOURCE_DIR}: 表示項目主CMakeLists.txt文件所在目錄
target_include_directories(${LUA_LIB} PUBLIC $)
target_include_directories(${LUA_EXE} PUBLIC $)
target_include_directories(${LUAC_EXE} PUBLIC $)
# 鏈接上述綁定的接口庫
target_link_libraries(${LUA_LIB} PRIVATE project_c_compiler_flags)
target_link_libraries(${LUA_EXE} PUBLIC project_c_compiler_flags)
target_link_libraries(${LUAC_EXE} PUBLIC project_c_compiler_flags)
# 生成結果後 需要安裝
# 配置默認安裝路徑
if(CMAKE_INSTALL_PREFIX_INITIALIZED_TO_DEFAULT)
  set(CMAKE_INSTALL_PREFIX ${PROJECT_SOURCE_DIR}/dist)
endif()
# EXPORT可以導出其他CMake項目直接使用此項目的信息
# 導出後可以将信息輸出到xxx.cmake文件，方便其它項目find_package調用
# ${CMAKE_INSTALL_INCLUDEDIR}: include
# make cache variables for install destinations
include(GNUInstallDirs)
message(STATUS "Lua install dir:" ${CMAKE_INSTALL_PREFIX})
message(STATUS "Lua install include dir:" "${CMAKE_INSTALL_INCLUDEDIR}/${PROJECT_NAME}")
set(LIBLUA_INTSALL_TARGET ${LUA_LIB}-Targets)
# INCLUDES DESTINATION "${CMAKE_INSTALL_INCLUDEDIR}/${PROJECT_NAME}"
install(TARGETS ${LUA_LIB}
    EXPORT ${LIBLUA_INTSALL_TARGET}
    LIBRARY DESTINATION $
    ARCHIVE DESTINATION $
    INCLUDES DESTINATION "${CMAKE_INSTALL_INCLUDEDIR}/${PROJECT_NAME}"
)
# 安裝include
install(FILES ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/lauxlib.h ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/lua.h ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/luaconf.h ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/lualib.h DESTINATION "${CMAKE_INSTALL_INCLUDEDIR}/${PROJECT_NAME}")
# 關于exe install
install(TARGETS ${LUA_EXE}
    EXPORT ${LUA_EXE}-Targets
    RUNTIME DESTINATION $
)
install(TARGETS ${LUAC_EXE}
    EXPORT ${LUAC_EXE}-Targets
    RUNTIME DESTINATION $
)

        二、構建步驟

        2.1 命令

        Python
        > cd @lua-5.4.6.tar.gz解壓目錄
> cmake -S . -B .\build_vs2022_x64\ -G "Visual Studio 17 2022"
> cmake --build .\build_vs2022_x64\ --config Debug -v --clean-first
> cmake --install .\build_vs2022_x64\ --prefix .\dist --config Debug -v

        2.2 驗證

        Python
        > cd @lua-cmake-install目錄
> lua -v
> Lua 5.4.6  Copyright (C) 1994-2023 Lua.org, PUC-Rio
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