cache使用简介

ccache是什么

ccache -- “compiler cache”的缩写,是一个gcc/g++的c语言编译器缓存。

ccache能做什么

简单来说,ccache将基于单条gcc编译命令级别颗粒,将本次编译命令的产物,复制进行压缩一份到缓存目录中,下次编译的时候, <font color='red'>如果检测到相同编译命令,并且没有修改输入的源文件(当前c/cpp或依赖的头文件) </font>,则直接读取缓存目录中上次编译流程,省去编译时间,从而优化编译时长。

对项目工程而言,一次代码修改仅会改变极少量的源文件,使用ccache只会重新编译修改部分的代码相关的源文件,而未进行修改的源文件则可以直接使用缓存优化了编译时长。

ccache的效率如何

  • 小试牛刀
    使用ccache编译一个简单的cpp

    • 原始编译
      time g++ hello.cpp -o hello.o

    原始编译

    • 首次通过ccache 进行编译
      time ccache g++ hello.cpp -o hello.o

    在这里插入图片描述

- 二次通过ccache 进行编译
`time ccache g++ hello.cpp -o hello.o`
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/23e8fb82944d48c0a400b0d2db1478d6.png)
编译方式编译时长
原始构建0.24s
使用ccache首次构建0.30s
使用ccache二次构建0.02s

使用ccache首次编译时长 > 原始编译时长 >> 使用ccache二次编译时长

原因是使用ccache会对编译命令做缓存处理需要花费一些耗时。
(具体原因放在之后再更新)

  • 实际工程表现
    以使用虚拟机1U2G规格编译redis-6.0.16:
    原始直接make:
    在这里插入图片描述

    make clean后使用ccache首次编译:
    在这里插入图片描述

    make clean后使用ccache二次编译:
    在这里插入图片描述

编译方式编译时长
原始构建35s
使用ccache首次构建43s
使用ccache二次构建2.8s

可以看到,对于重复编译,无论是单命令编译,还是实际工程编译,使用ccache构建速度都压缩了十倍,极大的提升了编译效率!

ccache 如何使用

## 安装ccche

  • apt直接安装

    # 安装ccache
    apt install ccache
    # 查看ccache版本
    ccache -V 
  • 源码安装
    目前ccache遵循GPL-3.0在github上开源,并且处于开源软件的成长期,迭代较快,apt源并不能实时同步最新版本,可通过源码编译安装的方式,获取最新版本。
    github: https://github.com/ccache/ccache

ccache的使用方式

  • ccache 拉起编译命令

      ccache g++ -c hello.cpp -o hello.o
  • ccache伪装成编译器

      # 找到ccache的安装路径
      which ccache 
      # 安装实际路径为: /usr/bin/ccache 
      # 创建软连接,将ccache伪装成g++编译器
      ln -s /usr/bin/ccache g++
      # 使用伪装后的g++ 进行编译
      ./g++ -c hello.cpp -o hello.o

    可是问题来了

    在实际工程当中,可能是由Makefile或者CMake进行管理编译,不可能手动修改所有的编译命令,我们应该将ccache使用上呢?

最为常用的方式是:
无论是在Makefile还是Cmake都可以通过声明环境变量的方式来使用ccache

# 在构建脚本中增加
export CC="ccache gcc"
export CXX="ccache g++"
# 再进行编译make/cmake 
make 
# cmake: 
cmake -B output && cmake --build output
  • make

对于Makefile工程,我们常会通过会在Makefile中,通过CC/CXX指定编译器,因此在编译前通过配置缓存变量CC/CXX来指定要是用编译器即可。
在这里插入图片描述

  • cmake
    Cmake隐式使用CC和CXX两个缓存变量,通过export 配置CC/CXX一样能使ccache生效。
    在这里插入图片描述

    ccache使用情况

    如上在使用ccache跑一个CMake工程的时候,我们如果不注意标准输出内容,就比较难判断本次编译是否使用了ccache。

有没有一种更好的方式来帮助我们判断当前工程有没有使用ccache呢?

ccache提供了查询缓存命中能力
执行 ccache -s -v
在这里插入图片描述

可以详细的看到

  • 缓存存放目录
    Cache directory
  • 缓存配置文件路径
    Primary config
  • 最近一次使用缓存的时间
    Status updated
  • 缓存总体命中的情况

    • Hits表示命中缓存
    • Misses表示未命中缓存,但是生成了缓存,下次可以命中
  • 缓存目录使用大小
    Cache size

注意:

ccache 会通过LRU自动清理较长未访问的缓存文件,使得缓存总大小小于Cache size。不要手动清理Cache directory目录,造成缓存丢失。

如果默认缓存目录会影响到你的正常使用磁盘,可通过 在/etc/profile 增加ccache配置缓存目录的环境变量,改变缓存目录并使其一直生效。

# 将ccache的缓存目录设置为了/usr1/zhou/ccache
vim /etc/profile
# 追加环境变量
export CCACHE_DIR=/usr1/zhou/ccache 
# 让环境变量生效
source /etc/profile

小结

如果你只是想简单了解并使用ccache, 通过上述的介绍,已经可以满足日常使用ccache帮助自己的工程更快的进行编译。

如果还想对ccache有更深的了解,在后续内容中会介绍ccache 其他好用的配置项功能以及ccache的源码实现。
欢迎大家一起交流呀
qq群:3638803451
vx:wxid_sgdelhiwombj12

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