ccache是什麼

ccache -- “compiler cache”的縮寫，是一個gcc/g++的c語言編譯器緩存。

ccache能做什麼

簡單來説，ccache將基於單條gcc編譯命令級別顆粒，將本次編譯命令的產物，複製進行壓縮一份到緩存目錄中，下次編譯的時候， <font color='red'>如果檢測到相同編譯命令，並且沒有修改輸入的源文件（當前c/cpp或依賴的頭文件） </font>，則直接讀取緩存目錄中上次編譯流程，省去編譯時間，從而優化編譯時長。

對項目工程而言，一次代碼修改僅會改變極少量的源文件，使用ccache只會重新編譯修改部分的代碼相關的源文件，而未進行修改的源文件則可以直接使用緩存優化了編譯時長。

ccache的效率如何

• 小試牛刀
  使用ccache編譯一個簡單的cpp

  • 原始編譯
    time g++ hello.cpp -o hello.o

  

  • 首次通過ccache 進行編譯
    time ccache g++ hello.cpp -o hello.o

  

- 二次通過ccache 進行編譯
`time ccache g++ hello.cpp -o hello.o`
![在這裏插入圖片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/23e8fb82944d48c0a400b0d2db1478d6.png)

使用ccache首次編譯時長 > 原始編譯時長 >> 使用ccache二次編譯時長

原因是使用ccache會對編譯命令做緩存處理需要花費一些耗時。
（具體原因放在之後再更新）

• 實際工程表現
  以使用虛擬機1U2G規格編譯redis-6.0.16：
  原始直接make:
  

  make clean後使用ccache首次編譯：
  

  make clean後使用ccache二次編譯：
  

可以看到，對於重複編譯，無論是單命令編譯，還是實際工程編譯，使用ccache構建速度都壓縮了十倍，極大的提升了編譯效率！

ccache 如何使用

## 安裝ccche

• apt直接安裝

  # 安裝ccache
  apt install ccache
  # 查看ccache版本
  ccache -V 

• 源碼安裝
  目前ccache遵循GPL-3.0在github上開源，並且處於開源軟件的成長期，迭代較快，apt源並不能實時同步最新版本，可通過源碼編譯安裝的方式，獲取最新版本。
  github： https://github.com/ccache/ccache

ccache的使用方式

• ccache 拉起編譯命令

    ccache g++ -c hello.cpp -o hello.o

• ccache偽裝成編譯器

    # 找到ccache的安裝路徑
    which ccache 
    # 安裝實際路徑為： /usr/bin/ccache 
    # 創建軟連接，將ccache偽裝成g++編譯器
    ln -s /usr/bin/ccache g++
    # 使用偽裝後的g++ 進行編譯
    ./g++ -c hello.cpp -o hello.o

  可是問題來了

  在實際工程當中，可能是由Makefile或者CMake進行管理編譯，不可能手動修改所有的編譯命令，我們應該將ccache使用上呢？

最為常用的方式是：
無論是在Makefile還是Cmake都可以通過聲明環境變量的方式來使用ccache

# 在構建腳本中增加
export CC="ccache gcc"
export CXX="ccache g++"
# 再進行編譯make/cmake 
make 
# cmake: 
cmake -B output && cmake --build output

• make

對於Makefile工程，我們常會通過會在Makefile中，通過CC/CXX指定編譯器，因此在編譯前通過配置緩存變量CC/CXX來指定要是用編譯器即可。

• cmake
  Cmake隱式使用CC和CXX兩個緩存變量，通過export 配置CC/CXX一樣能使ccache生效。
  

  ccache使用情況

  如上在使用ccache跑一個CMake工程的時候，我們如果不注意標準輸出內容，就比較難判斷本次編譯是否使用了ccache。

有沒有一種更好的方式來幫助我們判斷當前工程有沒有使用ccache呢？

ccache提供了查詢緩存命中能力
執行 ccache -s -v

可以詳細的看到

• 緩存存放目錄
  Cache directory
• 緩存配置文件路徑
  Primary config
• 最近一次使用緩存的時間
  Status updated

• 緩存總體命中的情況

  • Hits表示命中緩存
  • Misses表示未命中緩存，但是生成了緩存，下次可以命中
• 緩存目錄使用大小
  Cache size

注意：

ccache 會通過LRU自動清理較長未訪問的緩存文件，使得緩存總大小小於Cache size。不要手動清理Cache directory目錄,造成緩存丟失。

如果默認緩存目錄會影響到你的正常使用磁盤，可通過 在/etc/profile 增加ccache配置緩存目錄的環境變量，改變緩存目錄並使其一直生效。

# 將ccache的緩存目錄設置為了/usr1/zhou/ccache
vim /etc/profile
# 追加環境變量
export CCACHE_DIR=/usr1/zhou/ccache 
# 讓環境變量生效
source /etc/profile

小結

如果你只是想簡單瞭解並使用ccache， 通過上述的介紹，已經可以滿足日常使用ccache幫助自己的工程更快的進行編譯。

如果還想對ccache有更深的瞭解，在後續內容中會介紹ccache 其他好用的配置項功能以及ccache的源碼實現。
歡迎大家一起交流呀
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