CLion是一款專為開發(fā)C及C++所設(shè)計(jì)的跨平臺(tái)IDE。它是以IntelliJ為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的，包含了許多智能功能來(lái)提高開發(fā)人員的生產(chǎn)力。這種強(qiáng)大的IDE幫助開發(fā)人員在Linux、OS X和Windows上來(lái)開發(fā)C/C++，同時(shí)它還使用智能編輯器來(lái)提高代碼質(zhì)量、自動(dòng)代碼重構(gòu)并且深度整合CMake編譯系統(tǒng)，從而提高開發(fā)人員的工作效率。

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CLion中項(xiàng)目模型的演變

如您所知，CLion中的所有工作都是在項(xiàng)目上下文中完成的。項(xiàng)目是編碼幫助，批量重構(gòu)，編碼樣式一致性和其他智能功能的基礎(chǔ)。為了了解項(xiàng)目模型，CLion不僅收集項(xiàng)目文件列表，還收集編譯標(biāo)志，標(biāo)頭搜索路徑和特定于項(xiàng)目模型的變量。IDE可以創(chuàng)建聚合這些參數(shù)的多個(gè)解析配置，您可以在必要時(shí)在編輯器中進(jìn)行切換。

5年前，CLion在僅CMake的項(xiàng)目中啟動(dòng)，我們在博客中分享了做出該決定的理由。從那時(shí)起，CMake在C ++社區(qū)中穩(wěn)定增長(zhǎng)，并最終超過(guò)Visual Studio，成為C ++開發(fā)中最受歡迎的項(xiàng)目模型/構(gòu)建系統(tǒng)。

但是，在C ++世界中，沒有單一的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目模型。有Makefile項(xiàng)目，qmake，msbuild，Bazel，Scons等。Makefile項(xiàng)目位于前三名中，在OSS和嵌入式項(xiàng)目中很受歡迎，并且廣泛用于跨平臺(tái)C ++開發(fā)，這使它們成為添加到CLion的最佳人選。

在支持Makefile項(xiàng)目的過(guò)程中，我們采取了以下步驟：

• 在CLion中打開一個(gè)文件夾。在沒有項(xiàng)目模型的情況下，CLion在非常基本的級(jí)別上對(duì)待所有代碼，并且無(wú)法提供任何智能的編碼幫助（例如轉(zhuǎn)到符號(hào)或重構(gòu)）。
• 編譯數(shù)據(jù)庫(kù)支持。這是一種真正通用的項(xiàng)目格式，可以從任何項(xiàng)目模型（包括任何自定義模型）生成。CLion為此類項(xiàng)目提供了完整的編碼幫助，通常這是在CLion中打開任意項(xiàng)目的最簡(jiǎn)單方法。
• 支持自定義構(gòu)建目標(biāo)和自定義運(yùn)行/調(diào)試配置。我們添加了此內(nèi)容是為了豐富編譯數(shù)據(jù)庫(kù)或基于文件夾的項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)镃Lion可以使用build / clean命令，并且可以運(yùn)行和調(diào)試此類應(yīng)用程序。

現(xiàn)在，可以使用“自定義構(gòu)建目標(biāo)”在CLion中構(gòu)建，運(yùn)行和調(diào)試任何項(xiàng)目（包括基于Makefile的項(xiàng)目），但它需要準(zhǔn)確的手動(dòng)設(shè)置。CMake項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)要好得多– CLion自動(dòng)檢測(cè)可用的目標(biāo)來(lái)構(gòu)建，以及可執(zhí)行文件來(lái)運(yùn)行/調(diào)試。我們也傾向于為基于Makefile的項(xiàng)目提供這種體驗(yàn)，但是，這需要大量的啟發(fā)和調(diào)整。同時(shí)，您可以使用現(xiàn)有的Makefile插件來(lái)運(yùn)行make目標(biāo)（請(qǐng)注意，它不允許運(yùn)行或調(diào)試可執(zhí)行文件，為此您仍應(yīng)使用“自定義構(gòu)建目標(biāo)”）。

這使我們進(jìn)入了工作流程，用戶可以在 File Watchers和編譯數(shù)據(jù)庫(kù)的幫助下處理 Makefile項(xiàng)目。主要的痛點(diǎn)是您必須安裝工具才能從Makefile中提取編譯數(shù)據(jù)庫(kù)。但是，工作流是通用的，并且可以在本機(jī)不支持的任何項(xiàng)目模型（例如build2或其他模型）上順利運(yùn)行，如本視頻中的Phil Nash所示。

支持Makefile項(xiàng)目：操作方法

現(xiàn)代C ++工具在IDE中沒有統(tǒng)一的方式來(lái)處理Makefile項(xiàng)目。我們已經(jīng)確定了幾種方法（可在其他IDE和編輯器中使用），概述如下：

選項(xiàng)1：編譯器包裝

有一個(gè)名為scan-build的工具，可以通過(guò)在構(gòu)建過(guò)程中攔截編譯器調(diào)用來(lái)幫助您獲取編譯數(shù)據(jù)庫(kù)。第一種方法使用類似的概念– IDE用包裝器（使用CC和CXX環(huán)境變量，也通過(guò)PATH）替換實(shí)際的編譯器，該包裝器將記錄編譯命令，然后調(diào)用實(shí)際的編譯器。

這種方法的主要好處是它不僅適用于Makefile項(xiàng)目，而且適用于任何構(gòu)建系統(tǒng)。但是，這需要完整的構(gòu)建，這可能會(huì)花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，并且可能無(wú)法在運(yùn)行IDE的計(jì)算機(jī)上執(zhí)行。

選項(xiàng)2：LD_PRELOAD

這種方法還從當(dāng)前的工具Bear中獲取了想法，該工具類似于選項(xiàng)1。簡(jiǎn)而言之，在類Unix系統(tǒng)上，可以設(shè)置LD_PRELOAD環(huán)境變量并指定一個(gè)動(dòng)態(tài)庫(kù)。在執(zhí)行任何構(gòu)建過(guò)程之前加載。這將允許攔截對(duì)編譯器的任何調(diào)用。

這種方法對(duì)構(gòu)建過(guò)程的干擾較小，這對(duì)某些脆弱的配置很重要。但這是特定于Unix的（也可在macOS上使用，但需要一些特殊權(quán)限）。

選項(xiàng)3：解析Make的輸出

Make命令在其工作期間會(huì)打印出許多有用的輸出，可以將其收集并重用于獲取有關(guān)項(xiàng)目的信息。這個(gè)想法是第三種方法的基礎(chǔ)。還有一個(gè)有用的--just-print選項(xiàng)，它有助于避免在項(xiàng)目重新加載期間實(shí)際構(gòu)建項(xiàng)目，因此與常規(guī)的Make調(diào)用相比，可以獲得更好的性能。

這種方法看起來(lái)不錯(cuò)，因?yàn)樗粫?huì)影響構(gòu)建過(guò)程，并且使我們可以比完整項(xiàng)目構(gòu)建更快地收集信息。這也是一個(gè)“便攜式”選項(xiàng)，因?yàn)槔碚撋螴DE可以從記錄在另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的Make輸出開始。因此，盡管這種方法無(wú)法擴(kuò)展到其他構(gòu)建系統(tǒng)，但在我們看來(lái)，它似乎是我們?cè)缙谘芯康氖走x解決方案。

支持Makefile項(xiàng)目：CLion的原型

正如我們上面提到的，我們決定采用解析Make輸出的方法，而不是通過(guò)將用于攔截編譯器調(diào)用的工具帶到用戶環(huán)境來(lái)使用針對(duì)Makefile項(xiàng)目的編譯數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)自動(dòng)化解決方法。在這條路線上，我們必須處理許多有趣的子任務(wù)：將編譯命令與其他shell命令區(qū)分開；了解工作目錄及其混亂的輸出；以及許多其他需要實(shí)現(xiàn)特定啟發(fā)式的事情。但畢竟，我們已經(jīng)將其釘牢，并在CLion中獲得了Makefile項(xiàng)目分析器的有效原型：

可能出現(xiàn)的問題

這是真正令人興奮的地方！對(duì)大量Makefile項(xiàng)目的內(nèi)部測(cè)試為我們提供了有關(guān)如何調(diào)整啟發(fā)式方法的許多提示。讓我們仔細(xì)看一下算法細(xì)節(jié)，以了解可能出了什么問題。

CLion運(yùn)行Make，讀取其輸出，然后嘗試解析它，以提取編譯命令和工作目錄。Entering/Leaving directory <dir>輸出中的消息標(biāo)識(shí)我們當(dāng)前所在的工作目錄。此信息是了解實(shí)際正在構(gòu)建哪個(gè)源文件所必需的，因?yàn)橥ǔＯ鄬?duì)于工作目錄指定文件名。在某些項(xiàng)目中，這些消息也被替換為cd <directory> && gcc <file>。準(zhǔn)確地提取此信息是算法的關(guān)鍵部分。

在這里很容易失敗，因?yàn)橛泻芏?/span>使Make靜音的技巧。讓我們更深入地了解“制作”選項(xiàng)！GNU Make的默認(rèn)行為是打印目錄。Makefile可以通過(guò)使用.SILENT偽指令來(lái)抑制它，但是調(diào)用Make with --print-directories會(huì)覆蓋它。但是，Makefile可以通過(guò)設(shè)置來(lái)覆蓋它GNUMAKEFLAGS=--no-print-directory，而在GNUMAKEFLAGS=--print-directory調(diào)用Make時(shí)，可以通過(guò)將其作為命令行選項(xiàng)傳遞來(lái)覆蓋它。

在目錄內(nèi)部，輸出消息被視為潛在的編譯命令。CLion嘗試解析它們，尋找已知的編譯器及其標(biāo)志。在失敗的情況下，該行被視為只是一個(gè)文本字符串，因此將被跳過(guò)。有趣的是，有一些包裝程序（如libtool）會(huì)隱藏編譯標(biāo)志并干擾Make的輸出，從而使我們當(dāng)前的方法失敗。Shell和鏈接命令也會(huì)產(chǎn)生干擾，但是可以教導(dǎo)算法準(zhǔn)確地跳過(guò)它們。

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