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Ninja

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出典: フリー教科書『ウィキブックス（Wikibooks）』
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 ウィキペディアにNinja (ソフトウェア)の記事があります。

Ninjaは、高速かつ効率的なビルドシステムであり、ソフトウェアのコンパイルやビルドプロセスを管理するツールです。このツールは、ビルドの並列実行を効果的に利用し、ビルドプロセス全体の高速化を図ることで、大規模なソフトウェアプロジェクトの開発を支援します。

Ninjaは簡潔なビルドファイル構文を特徴としており、CMakeやMesonなどのビルドシステムと組み合わせて使用されることが多いです。

Ninjaの主な特徴は次の通りです：

高速性
ビルドプロセスを迅速に実行し、効果的な並列処理により高速で効率的なビルドを実現します。
シンプルな構文
簡潔で直感的なビルドファイルの記述が可能で、複雑な設定を簡単に扱うことができます。
プラットフォーム非依存性
Ninjaは、UNIX、Windows、macOS、Linuxなど、さまざまなプラットフォームで利用できます。
拡張性
カスタムルールやフックを用いることで、ビルドプロセスを柔軟に拡張することが可能です。

Ninjaは特に、大規模なプロジェクトのコンパイルやビルド管理において、その高速性と拡張性を活かし、開発者の作業効率を向上させます。ビルドのボトルネックを解消し、開発プロセス全体の時間短縮に寄与します。

基本的なNinjaの使用例

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Ninjaを使用してC言語のHello Worldプログラムをビルドする手順は次のようになります。まず、Hello WorldのCプログラムを作成しましょう。

  1. 新しいテキストファイルを開き、次のようなコードを入力し hello.c という名前で保存します。
    hello.c
    #include <stdio.h>

int main() {
    printf("Hello, World!\n");
    return 0;
}
  2. 次に、ビルドスクリプト用のテキストファイル build.ninja を作成します。以下は、手動でNinjaのビルドファイルを作成する例です。
    build.ninja
    # Ninja build file for Hello World

rule compile
  command = cc -o $out $in
  description = Compiling $in

build hello: compile hello.c
    この build.ninja ファイルでは、hello ターゲットを作成するための compile ルールを定義しています。この compile ルールは、cc を使って hello.c をコンパイルし、hello という実行可能ファイルを生成します。
  3. コマンドラインで、以下のコマンドを実行してNinjaを使ってビルドを実行します。 
    % ninja
[1/1] Compiling hello.c
% ./hello 
Hello, World!
    これにより、手動で作成した build.ninja ファイルを使用して、hello.c をコンパイルし、hello という実行可能ファイルを生成できます。

ただし、この手法は非常に基本的な例です。実際のプロジェクトでは、多くの場合、複数のファイルや複雑な依存関係、オプション、ライブラリなどがあります。その場合、手動でビルドファイルを作成することは非常に手間がかかるため、CMakeなどのツールを使用することが一般的です。

CMakeとNinjaを組み合わせた C言語のHello Worldプログラム のビルド

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CMakeを使用してNinjaビルドシステムを構成することで、C言語のHello Worldプログラムをビルドできます。以下に手順を示します。

  1. Hello Worldプログラム hello.c を作成します。前節と同じです。
  2. CMakeLists.txt ファイルをhello.cと同じディレクトリに作成します。これはCMakeの設定ファイルで、プロジェクトの構成やビルド手順を記述します。以下は、簡単な例です。
    CMakeLists.txt
    cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(HelloWorld C)

add_executable(hello hello.c)
  3. CMakeを使ってビルドシステムを構成します。次のコマンドを実行します。 
    % cmake -G Ninja -B build
-- The C compiler identification is GNU 12.2.0
-- Detecting C compiler ABI info
-- Detecting C compiler ABI info - done
-- Check for working C compiler: /usr/bin/cc - skipped
-- Detecting C compile features
-- Detecting C compile features - done
-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: /home/USERNAME3/ninja/prj01/build
    ここで、-G NinjaはNinjaビルドを指定しています。-B buildはビルドディレクトリを指します。
    CMake は、build/build.ninja に設定を出力します。build/build.ninja には実行ファイルのビルド意外にも、ビルドディレクトリを掃除する clean など多くのターゲットが出力されます。機会があったら build/build.ninja を読んで観てください。Ninjaの設定の勘所が多く含まれています。
  4. Ninjaを使ってビルドを実行します。 
    % cmake --build build/
[2/2] Linking C executable hello
% build/hello 
Hello, World!
    これにより、CMakeが生成したNinjaのビルドファイルを使って、hello.c をコンパイルし、hello という実行可能ファイルがビルドされます。

この手順では、CMakeを使用してNinjaビルドシステムを構成し、Hello Worldプログラムをビルドしています。CMakeを使うことで、プロジェクトの構成や依存関係を管理しやすくなります。

MesonとNinjaを組み合わせた C言語のHello Worldプログラム のビルド

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Mesonを使用してNinjaビルドシステムを構成することで、C言語のHello Worldプログラムをビルドできます。以下に手順を示します。

  1. Hello Worldプログラム hello.c を作成します。前前節と同じです。
  2. meson.build ファイルをmeson initで生成します。 
    % meson init
Using "prj01" (name of current directory) as project name.
Using "prj01" (project name) as name of executable to build.
Detected source files: hello.c
Detected language: c
Generated meson.build file:

project('prj01', 'c',
  version : '0.1',
  default_options : ['warning_level=3'])

executable('prj01',
           'hello.c',
           install : true)
  3. Mesonを使ってビルドシステムを構成します。次のコマンドを実行します。 
    % mkdir build && cd build
% meson ..
The Meson build system
Version: 1.0.1
Source dir: /home/USERNAME3/ninja/prj01
Build dir: /home/USERNAME3/ninja/prj01/build
Build type: native build
Project name: prj01
Project version: 0.1
C compiler for the host machine: cc (gcc 12.2.0 "cc (Debian 12.2.0-14) 12.2.0")
C linker for the host machine: cc ld.bfd 2.40
Host machine cpu family: x86_64
Host machine cpu: x86_64
Build targets in project: 1

Found ninja-1.11.1 at /usr/bin/ninja
% meson compile
INFO: autodetecting backend as ninja
INFO: calculating backend command to run: /usr/bin/ninja
[2/2] Linking target prj01
% ./prj01
Hello, World!

リソース

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