clangd compile_commands 自助工具

渗透技巧 7个月前 admin

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如你所知，如果要在 neovim 中使用 clangd 作为 lsp，需要给 clangd 提供一个 compile_commands.json 文件，这个文件包含了整个项目的源文件以及其编译参数信息，如此 clangd 才能找到对应的源文件以及头文件，从而实现文件间的符号跳转。

原教旨上 clangd 的 compile_commands.json 文件，在 cmake 系统下可以自动生成，基于 make 的构建系统可以通过第三方辅助工具如 bear、compiledb 结合 make 来生成，具体用法参考 bear、compiledb 的官方 github。

clangd 官方关于生成 compile_commands.json 文件的说明参阅 https://clangd.llvm.org/installation。

不过然而可是但是，基于 bear、compiledb 结合 make 来生成 compile_commands.json，往往并不具有可实操性，因为此二者要求在你运行 bear、compiledb 的机器上，必须是可以成功 make 项目的。

这一要求并不容易达成，原因如下：

开发机和测试机不同，也就是说，很可能你是在开发机上编写代码，在测试机上编译执行（这很常见，对吧？），开发机上很可能并没有编译构建环境。最典型的就是你在 Windows 下开发 linux 程序，或者是在 MacOS 下开发需要在 Windows 下 keil 环境中编译执行的程序。
对于内核开发人员来说，如果是 kernel 源代码，要生成 compile_commands.json 还得先 make，虽然好像可以不真正 make 构建，只是做做样子，但这也还是过于 heavy，并且开发机上可能还并不具备内核编译环境（也就是你会 make 失败，compile_commands.json 无法正常生成）；如果是在开发 module，要能成功编译 module，需要在开发机上安装对应版本的内核开发包，这本身就可能无法满足（比如你是在 Windows 或 MacOS 下开发），如果模块是要在多个内核版本上编译运行的话，还需要安装多个内核开发包，就更难以满足了。

针对以上问题，笔者分析了一下 clangd compile_commands.json 的结构与要求，写了个简单的脚本，此脚本直接对项目的目录结构文件进行分析，并生成 compile_commands.json，无需依赖任何第三方工具以及构建环境。

脚本本身很简单，主要是提供一个绕过上述问题的思路。

基本原理是：扫描项目中的所有源文件（.c）以及头文件（.h），根据头文件的路径，为所有源文件生成 arguments 配置的 -I 参数（会做一定的头文件路径层级回溯），并填写到 compile_commands.json 文件中。感兴趣的读者在自己的工程中跑一下此脚本并观察输出即可。

此脚本在我的项目上 works fine，clangd lsp 可以正常工作。

下面是脚本：

#!/usr/bin/python
import osimport json
hated_dirs = [ ".cache", ".git", "rpmbuild" ]# wanted_dirs = [ "kernel", os.path.join("include", "linux") ]wanted_dirs = []header_dir_backtrace_level = 1compile_commands_json = "compile_commands.json"
def is_header_file(file):    return file.endswith(".h")
def is_source_file(file):    return file.endswith(".c")
def contains_include(path):    return "include" in path
def contains_wanted_dir(dir):    for tdir in wanted_dirs:        if tdir in dir:            return True
    return False
def is_wanted_dir(root, cwd, dir):    # for thedir in [os.path.join(root, _) for _ in wanted_dirs]:    for thedir in wanted_dirs:        if thedir.startswith(os.path.join(cwd, dir)) or os.path.join(cwd, dir).startswith(thedir):            return True
    return False
def filter_wanted_dir(root, cwd, dirs):    return [dir for dir in dirs if is_wanted_dir(root, cwd, dir)] if wanted_dirs else dirs
def is_hated_dir(root, cwd, dir):    # for thedir in [os.path.join(root, _) for _ in hated_dirs]:    for thedir in hated_dirs:        if os.path.join(cwd, dir).startswith(thedir):            return True
    return False
def filter_hated_dir(root, cwd, dirs):    return [dir for dir in dirs if not is_hated_dir(root, cwd, dir)] if hated_dirs else dirs
def all_files(root):    for cwd, dirs, files in os.walk(root):        # dirs[:] = [dir for dir in dirs if dir not in hated_dirs]        dirs[:] = filter_hated_dir(root, cwd, dirs)        dirs[:] = filter_wanted_dir(root, cwd, dirs)
        for file in files:            yield (file, os.path.join(cwd, file), cwd)
def scan_files(root):    header_dirs = list()    source_files = list()
    for (file, filepath, cwd) in all_files(root):        if is_header_file(file) and cwd not in header_dirs:            header_dirs.append(cwd)        elif is_source_file(file):            source_files.append(filepath)
    return header_dirs, source_files
def fetch_upper_dirs(dir):    for _ in range(header_dir_backtrace_level):        dir = os.path.dirname(dir)        yield dir
def cook_header_dirs(root, header_dirs):    for dir in header_dirs:        for upperdir in fetch_upper_dirs(dir):            if contains_include(dir) and not contains_include(upperdir):                continue            if not root.startswith(upperdir) and upperdir not in header_dirs:                header_dirs.append(upperdir)
def canonical_path(root, path):    return path.replace(root, ".")
def gen_arguments(root, header_dirs):    arguments = [ "gcc" ]
    for dir in header_dirs:        arguments.append("-I")        arguments.append(canonical_path(root, dir))
    return arguments
def gen_compile_commands(root, header_dirs, source_files):    compile_commands = list()
    for filepath in source_files:        desc = { "directory": root, "file": canonical_path(root, filepath) }        desc["arguments"] = gen_arguments(root, header_dirs)        compile_commands.append(desc)
    return compile_commands
def write2file(path, content):    with open(path, 'w') as f:        f.write(content)
def preproccess(root):    global wanted_dirs    global hated_dirs
    hated_dirs[:] = [os.path.join(root, _) for _ in hated_dirs]    wanted_dirs[:] = [os.path.join(root, _) for _ in wanted_dirs]
def main(root):    preproccess(root)    header_dirs, source_files = scan_files(root)    cook_header_dirs(root, header_dirs)    write2file(compile_commands_json, json.dumps(gen_compile_commands(root, header_dirs, source_files)))
if __name__ == "__main__":    main(os.getcwd())