Generadores, compiladores e IDEs

Es muy difícil escribir software que funcione correctamente y de manera eficiente. Entonces, una vez que un programa funciona en un determinado entorno, no queremos repetir parte del trabajo al moverlo a un compilador, procesador o sistema operativo diferente. Idealmente, no debería ser necesario realizar ningún cambio en absoluto. Kernighan & Pike - The Practice of Programming.

1. Concepto de portabilidad

Entendemos por portabilidad (Figura 1) la capacidad de compilar y depurar nuestros programas en otras plataformas diferentes a las que fueron escritos, sin que por ello tengamos que tocar ni una sola línea de código. Entendemos por plataforma a la combinación de un compilador y de una arquitectura CPU. Por ejemplo, v143_x64 hace referencia a Visual Studio 2022 e Intel 64bits. Entendemos por configuración al conjunto de flags y opciones del compilador que se han utilizado para generar los binarios.

• Copia de trabajo: En cada máquina deberá existir una copia del código fuente del proyecto. Normalmente esto se llevará a cabo mediante un sistema de control de versiones (SVN, Git, etc).
• CMake: creará o actualizará un proyecto de compilación a partir del código fuente utilizando CMakeLists.txt y los módulos del directorio /prj. Esto se realizará de forma totalmente automática.
• Compilar: Utilizando MSVC, GCC o Clang se compilará la solución y se generarán las librerías y ejecutables incluidos en la misma.
• Ejecutar/Depurar: Los binarios ya se podrán ejecutar y depurar en la plataforma de destino.

2. Generadores CMake

Recordamos que un compilador actúa sobre un único archivo fuente cada vez. Cuando compilamos un .c o .cpp se genera un archivo objeto (.o, .obj) que contiene el código binario de dicha fuente. Pero cualquier proyecto de cierta entidad contiene cientos de archivos, organizados en librerías que hay que enlazar para crear el (o los) ejecutables finales. Conocemos como build system a la herramienta que orquesta la compilación de todos los archivos del proyecto, con el fin de que sea lo más rápida y eficiente posible. Podemos decir que CMake es un meta-build system, capaz de generar proyectos de compilación para diferentes herramientas (Figura 2). Para ello utilizaremos la opción -G.

cmake -G "Visual Studio 17 2022"
cmake -G Ninja
cmake -G Xcode
cmake -G "Unix Makefiles"

No todos los generadores funcionan en todas la plataformas y, por lo general, no hay una vinculación estricta entre generador y compilador. Por ejemplo, el generador Ninja puede utilizar por debajo los compiladores MSVC, GCC y Clang. Lo mas importante que debemos recordar es que CMake, por medio del CMakeLists.txt del proyecto, unifica todo el proceso de build haciéndolo trasparente para el desarrollador, independientemente del generador, compilador y plataforma.

3. Compilar en Windows

Visual Studio es el entorno de desarrollo por excelencia para Windows. En un mismo paquete integra el build system (msbuild), el compilador (MSVC) y el editor (IDE). Podemos utilizar cualquier versión, a partir de 2005, para compilar NAppGUI en Windows (Tabla 1). Como ya vimos en Inicio rápido lo primero que tenemos que hacer es lanzar CMake sobre el código fuente:

	Compilador	Plataforma	S.O.Mínimo
	Visual Studio 2022	v143_x64 (x86)	Vista
	Visual Studio 2019	v142_x64 (x86)	Vista
	Visual Studio 2017	v141_x64 (x86)	Vista
	Visual Studio 2015	v140_x64 (x86)	Vista
	Visual Studio 2013	v120_x64 (x86)	Vista
	Visual Studio 2012	v110_x64 (x86)	Vista
	Visual Studio 2010	v100_x64 (x86)	XP
	Visual Studio 2008	v90_x64 (x86)	XP
	Visual Studio 2005	v80_x64 (x86)	XP

cmake -G "Visual Studio 16 2019" -A x64 -T v120 -S . -B build

• -G es la versión de Visual Studio (generador).

-G "Visual Studio 17 2022" -G "Visual Studio 16 2019" -G "Visual Studio 15 2017" -G "Visual Studio 14 2015" -G "Visual Studio 12 2013" -G "Visual Studio 11 2012" -G "Visual Studio 10 2010" -G "Visual Studio 9 2008" -G "Visual Studio 8 2005"

• -A es la arquitectura Intel 32 o 64 bits:

-A x64 -A Win32

• -T es el Platform Toolset (o versión del compilador). Si omites este parámetro se tomará el último soportado por el compilador.

-T v143 -T v142 -T v141 -T v140 -T v120 -T v110 // For XP compatibility -T v141_xp -T v140_xp -T v120_xp -T v110_xp -T v100 -T v90 -T v80

• -S: Ruta donde se encuentra el CMakeLists.txt.
• -B: Ruta donde se generarán los proyectos de compilación, binarios y archivos temporales.

El soporte para Visual Studio 8 2005 fue eliminado en CMake 3.12. Debes utilizar una versión anterior de CMake si aún sigues utilizando VS2005. NAppGUI NO funciona con versiones anteriores a VS2005.

NAppGUI no ofrece soporte para arquitecturas no x86, x64 en Windows: ARM, Itanium, etc.

Tras ejecutar CMake, en la carpeta /build aparecerá una solución de VisualStudio, NAppGUI.sln o el nombre que se haya configurado en project(NAppGUI) del CMakeLists.txt. Abre dicha solución y, desde Visual Studio, Build->Build Solution para compilar Debug->Start Debugging para depurar (Figura 3).

Para cambiar la versión de Visual Studio, selecciona otro generador en CMake -G "Visual Studio 15 2017", cierra y vuelve a abrir la solución.

Para generar las aplicaciones de ejemplo, debes omitir la opción -DNAPPGUI_DEMO=NO en CMake.

Como ya vimos en Compilar NAppGUI, si tu intención es solo compilar el SDK, no es necesario que abras la solución en el editor. Puedes compilarla directamente desde la línea de comandos.

cmake -G "Visual Studio 17 2022" -S . -B build -DNAPPGUI_DEMO=NO
cmake --build build --config Release -j 4

3.1. Platform toolset

A partir de Visual Studio 2010, se produce una disociación entre el editor y el compilador. El término Plaform Toolset identifica al propio compilador, que se podrá seguir utilizando con IDEs mas modernos. Si no indicamos nada, CMake utilizará el toolset incluido por defecto en cada versión de VS, pero se puede cambiar mediante el parámetro -T de CMake (Tabla 2). Por ejemplo, podemos combinar Visual Studio 15 2017 con el toolset de VS2013 para Windows XP v120_xp:

cmake -G "Visual Studio 15 2017" -A Win32 -T v120_xp -S . -B build

Es necesario que tengas instalada cada versión de Visual Studio para utilizar su toolset. Existen versiones "ligeras" que instalan las build tools sin el entorno de desarrollo.

3.2. Visual C++ Redistributable

Por defecto, Visual Studio enlaza dinámicamente las funciones de la librería estándar de C, lo que provoca que los .exe puedan no funcionar en máquinas que no dispongan de las DLL de VC++ (Figura 4). Esto obliga a las aplicaciones a incluir una copia de MSVCRT.dll, VCRUNTIME.dll, ... o a instalar los famosos paquetes Visual C++ Redistributable para asegurar que la aplicación pueda correr sin problemas.

NAppGUI utiliza un reducido conjunto de la librería C, ya que accede directamente al API de Windows siempre que sea posible. Por esta razón, todas las aplicaciones creadas con NAppGUI realizan un enlace estático (opción /MT) de las funciones necesarias de la stdlib, evitando dependencias a costa de aumentar ligeramente (unos pocos Kb) el tamaño del ejecutable final. Esto garantiza que las aplicaciones correrán sin problemas en todas las máquinas Windows sin necesidad de DLLs adicionales y sin tener que instalar los VC++ Redistributable.

Las aplicaciones NAppGUI no requieren los Visual C++ Redistributable. Tampoco utilizan las MFC "Microsoft Foundation Classes" ni la plataforma .NET.

3.3. Soporte WindowsXP

A partir de VS2012, el Platform Toolset genera ejecutables no compatibles con WindowsXP. Si queremos que nuestras aplicaciones corran en este sistema, deberemos seleccionar el toolset alternativo acabado en _xp: v141_xp, v140_xp, v120_xp, v110_xp. O bien los v100, v90 ó v80 (VS2010, 2008, 2005), que sí soportan directamente XP (Figura 5).

El soporte para WindowsXP se ha eliminado definitivamente en Visual Studio 2019. No existe el Platform Toolset v142_xp.

No se pueden crear aplicaciones con NAppGUI que funcionen en Windows anteriores a XP.

3.4. Soporte SSE

Con el Pentium III, Intel incorporó un juego de instrucciones adicional para operaciones en coma flotante denominado SSE Streaming SIMD Extensions. Esto permite optimizar los cálculos matemáticos a costa de perder la compatibilidad, ya que las aplicaciones que utilicen SSE no funcionarán en los modelos Pentium II o anteriores. En NAppGUI se han reservado los toolset v80_x86 y v90_x86 para crear aplicaciones compatibles con los procesadores más antiguos (Tabla 3). A partir de v100_x86, se utilizará SSE2 en todos los toolset.

El soporte SSE solo se deshabilita en arquitecturas de 32 bits (x86). Todas las CPU de 64 bits (x64) incorporan SSE2.

3.5. Ninja en Windows

El generador Ninja permite realizar compilaciones más rápidas que Visual Studio, a cambio de perder los proyectos *.sln, *.vcxproj muy útiles para depurar desde el IDE. Suele utilizarse en sistemas de integración continua donde prima la velocidad en pro de la versatilidad. Lo primero es descargar Ninja, copiar ninja.exe en cualquier carpeta del sistema y hacerlo accesible mediante la variable PATH.

ninja --version
1.11.1

En Windows, Ninja utilizará por debajo el compilador MVSC (al igual que Visual Studio), con la diferencia de que Ninja no conoce, en principio, la ubicación de tal compilador. Para hacerlo accesible tenemos dos formas:

• Utilizar la consola Developer Command Prompt 2022 (o la versión que toque). Este terminal conoce la ubicación de las herramientas de build.
• Establecer las variables de entorno mediante el script vcvarsall.bat [Win32|x64]. Una posible ubicación será "C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\2022\Community\VC\Auxiliary\Build\vcvarsall.bat" x64, pero cambiará en función de la versión que estemos utilizando.

cmake -G Ninja -S . -B build -DNAPPGUI_DEMO=NO -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release cmake --build build

También podemos utilizar la versión multi-configuración de Ninja:

cmake -G "Ninja Multi-Config" -S . -B build -DNAPPGUI_DEMO=NO
cmake --build build --config Release

4. Compilar en macOS

Para compilar para los iMac, macBook y macMini de Apple necesitaremos Xcode a partir de la versión 3.2.6 (Tabla 4). NAppGUI permite generar aplicaciones que funcionen en MacOSX 10.6 Snow Leopard y posteriores:

	Compilador	S.O.Mínimo	Plataforma
	Xcode 15.0.1	Sonoma	sdk14_0_x64 (arm)
	Xcode 14.3.1	Ventura	sdk13_6_x64 (arm)
	Xcode 13.4.1	Monterey	sdk12_3_x64 (arm)
	Xcode 12.5.1	Big Sur	sdk11_5_x64 (arm)
	Xcode 11.7	Catalina	sdk10_15_x64
	Xcode 10.3	Mojave	sdk10_14_x64
	Xcode 9.4.1	High Sierra	sdk10_13_x64
	Xcode 8.3.3	Sierra	sdk10_12_x64
	Xcode 7.3.1	El Capitan	sdk10_11_x64
	Xcode 6.4	Yosemite	sdk10_10_x64
	Xcode 6.2	Mavericks	sdk10_9_x64
	Xcode 5.1.1	Mountain Lion	sdk10_8_x64
	Xcode 4.6.3	Lion	sdk10_7_x64
	Xcode 3.2.6	Snow Leopard	sdk10_6_x64 (x86)

cmake -G Xcode -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=11.0 -DCMAKE_ARCHITECTURE=arm64 -S . -B build

• -G siempre Xcode. Utilizar xcode-select para alternar si tienes varias versiones instaladas.
• -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET. Sistema operativo mínimo que será soportado. Si se omite se establecerá el Base SDK incluido en la versión de Xcode.

-DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=14.0 // Sonoma -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=13.6 // Ventura -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=13.5 // Ventura -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=13.4 // Ventura -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=13.3 // Ventura -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=13.2 // Ventura -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=13.1 // Ventura -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=13.0 // Ventura -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=12.4 // Monterey -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=12.3 // Monterey -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=12.2 // Monterey -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=12.0 // Monterey -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=11.5 // Big Sur -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=11.4 // Big Sur -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=11.3 // Big Sur -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=11.2 // Big Sur -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=11.1 // Big Sur -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=11.0 // Big Sur -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=10.15 // Catalina -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=10.14 // Mojave -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=10.13 // High Sierra -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=10.12 // Sierra -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=10.11 // El Capitan -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=10.10 // Yosemite -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=10.9 // Mavericks -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=10.8 // Mountain Lion -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=10.7 // Lion -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET=10.6 // Snow Leopard

• -DCMAKE_ARCHITECTURE. arm64, x64, i386. La arquitectura arm64 se incluye a partir del SDK 11.0 Big Sur. La i386 se declaró obsoleta en macOS 10.13 High Sierra.

-DCMAKE_ARCHITECTURE=arm64 -DCMAKE_ARCHITECTURE=x64 -DCMAKE_ARCHITECTURE=i386

NAppGUI no soporta la creación de Apple's Fat binaries. Debes indicar un solo valor en este campo.

• -S: Ruta donde se encuentra el CMakeLists.txt.
• -B: Ruta donde se generarán los proyectos de compilación, binarios y archivos temporales.

Tras ejecutar CMake, en la carpeta /build aparecerá una solución de Xcode, NAppGUI.xcodeproj o el nombre que se haya configurado en project(NAppGUI) del CMakeLists.txt. Al abrir la solución Xcode, vemos los diferentes proyectos que la forman, incluidos Die y Dice. Seleccionamos Die en el desplegable superior izquierdo y después pulsamos Play o Product->Run (Figura 6). Esto compilará el programa y lo lanzará en modo depuración, donde podremos establecer puntos de ruptura para inspeccionar la pila y el valor de las variables.

Para generar las aplicaciones de ejemplo, debes omitir la opción -DNAPPGUI_DEMO=NO en CMake.

4.1. Base SDK y Deployment Target

Cada año, Apple lanza una nueva versión de macOS, que viene acompañada de un nuevo SDK y de la actualización de Xcode que incluye dicho SDK. A esta se denomina Base SDK.

Base SDK es la versión incluida en cada nueva versión mayor de Xcode, que coincide con la última versión del sistema macOS aparecida en el mercado.

Apple tiene una política mucho más restrictiva que Microsoft en lo referente a la compatibilidad de las aplicaciones con versiones anteriores del sistema operativo. Por defecto, un programa compilado con SDK 10.14 (macOS Mojave) no funcionará en el inmediatamente anterior macOS High Sierra (Figura 7).

Para evitar este problema, y que las aplicaciones funcionen en macOS más antiguos, existe el parámetro Deployment Target. Al utilizarlo, se activará una macro que anulará las nuevas características del Base SDK. Esto permitirá que el programa corra en versiones antiguas a costa, claro está, de no tener acceso a las últimas funcionalidades de los iMac. Podrás seleccionar el Deployment Target requerido por tu proyecto a través del parámetro -DCMAKE_DEPLOYMENT_TARGET, como ya hemos visto en el apartado anterior.

Xcode 14 considera obsoletos los Deployment Target inferiores a 10.13 (Figura 8). Utiliza Xcode 13 si quieres compatibilidad con Mac OSX 10.12 Sierra y anteriores.

Xcode 8 considera obsoletos los Deployment Target inferiores a 10.9 (Figura 9). Utiliza Xcode 7 si quieres compatibilidad con Mac OSX 10.8 Mountain Lion y anteriores.

4.2. xcode-select

Ya hemos visto que CMake solo ofrece un generador para Xcode (-G Xcode), aunque es posible tener varias versiones instaladas en la misma máquina, cada una dentro de su propio bundle Xcode.app. Siempre existirá un Xcode por defecto en el sistema (el más reciente) pero se puede cambiar mediante la utilidad xcode-select:

xcode-select -p
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer

sudo xcode-select -s /Applications/Xcode8.app/Contents/Developer

sudo xcode-select -r

Deberás ejecutar de nuevo cmake -G Xcode cada vez que utilices xcode-select para que tu proyecto actualice el cambio de compilador.

4.3. macOS ARM

En Noviembre de 2020 Apple lanza su nueva línea de ordenadores de sobremesa y portátiles (iMac, macBook y macMini) basados en el procesador Apple M1 con arquitectura ARM (Figura 10). A pesar que son capaces de ejecutar programas compilados para Intel x64 mediante el programa Rosetta 2 (Figura 11) lo ideal sería compilar nuestras aplicaciones para la nueva arquitectura con el fin de optimizar al máximo los ejecutables.

NAppGUI soporta la compilación para la arquitectura Apple ARM. Tan solo deberás incluir la opción -DCMAKE_ARCHITECTURE=arm64 en CMake, como ya vimos en la sección anterior.

Puedes compilar la arquitectura M1 desde máquinas Intel x64, pero no podrás depurar los ejecutables.

La arquitectura M1 solo está disponible para el sistema Big Sur (macOS 11.0) y posteriores.

4.4. macOS 32bits

Desde la versión macOS High Sierra, Apple ha declarado obsoleta la arquitectura de 32 bits, emitiendo avisos a los usuarios en el caso de detectar ejecutables i386 (Figura 12). A partir de Xcode 10, no se puede compilar en esta arquitectura (Figura 13).

El soporte para aplicaciones 32bits ha desaparecido definitivamente en macOS Catalina, que solo permite ejecutar aplicaciones de 64bits.

Esto tiene cierto sentido ya que todos los modelos de iMac basados en Intel incorporan procesadores de 64 bits, a excepción de unos pocos modelos de 2006 en policarbonato blanco que montaban el Intel Core Duo de 32 bits (Figura 14). Estos iMac admitían como máximo el Mac OSX 10.6 Snow Leopard, siendo requisito fundamental a partir de 10.7 Lion, el disponer de una CPU de 64 bits. Para compilar sin problemas en 32bits hay que utilizar, como máximo, Xcode 6 (Figura 15).

4.5. Make en macOS

La utilidad Unix Make se incluye como parte de las build tools de Xcode. Por tanto, podemos utilizarla como generador en macOS, si podemos prescindir de los proyectos Xcode. Make es mono-configuración, por lo que debemos indicar el tipo de configuración durante la generación.

cmake -G "Unix Makefiles" -S . -B build -DNAPPGUI_DEMO=NO -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build

4.6. Ninja en macOS

De igual forma que en Windows y Linux, podemos utilizar el generador Ninja en macOS. El primer paso es instalarlo:

brew install ninja
ninja --version
1.11.1

Su uso es idéntico al de otras plataformas, pudiendo utilizar la versión mono o multi-configuración.

cmake -G Ninja -S . -B build -DNAPPGUI_DEMO=NO -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build

cmake -G "Ninja Multi-Config" -S . -B build -DNAPPGUI_DEMO=NO
cmake --build build --config Release

AppleClang es el compilador "oficial" para macOS. Se utilizará siempre la versión incluida en Xcode, independientemente del generador.

5. Compilar en Linux

Para las versiones Linux, utilizaremos el compilador gcc (Tabla 5) y la herramienta make para generar los binarios, pero no existe un entorno de desarrollo "oficial" tal como ocurre en Windows y macOS. Para realizar una configuración elemental de nuestro equipo teclear los siguientes comandos en un terminal:

 1
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// Development tools
sudo apt-get install build-essential
sudo apt-get install git
sudo apt-get install cmake

// Development libraries
sudo apt-get install libgtk-3-dev
sudo apt-get install libglu1-mesa-dev freeglut3-dev mesa-common-dev
sudo apt-get install libcurl4-openssl-dev

// GTK Inspector (Ctrl+D when debugging)
gsettings set org.gtk.Settings.Debug enable-inspector-keybinding true

// Check system libraries version
pkg-config --modversion gtk+-3.0
3.24.20

pkg-config --modversion libcurl
7.68.0

	S.O.Mínimo	Compilador	Toolkit	Plataforma
	Ubuntu 22.04 LTS	GCC 11.2.0	GTK 3.24.33	gcc11_gtk3_x64
	Ubuntu 20.04 LTS	GCC 9.3	GTK 3.24.20	gcc9_gtk3_x64
	Ubuntu 18.04 LTS	GCC 7.5	GTK 3.22.30	gcc7_gtk3_x64
	Ubuntu 16.04 LTS	GCC 5.4	GTK 3.18.9	gcc5_gtk3_x64 (x86)
	Ubuntu 14.04 LTS	GCC 4.8.4	GTK 3.10.8	gcc4_8_gtk3_x64 (x86)
	Ubuntu 12.04 LTS	GCC 4.6.3	GTK 3.4.2	gcc4_6_gtk3_x64 (x86)
	Raspbian 11 Bullseye	GCC 10.2.1	GTK 3.24.24	gcc10_gtk3_arm64
	Raspbian 10 Buster	GCC 8.3.0	GTK 3.24.5	gcc8_gtk3_arm
	Raspbian 9.1 Strech	GCC 6.3.0	GTK 3.22.11	gcc6_gtk3_arm
	Raspbian 8.0 Jessie	GCC 4.9.2	GTK 3.14.5	gcc4_9_gtk3_arm

Al igual que hicimos en Windows y macOS, ejecutamos cmake para generar el proyecto de compilación:

cmake -G "Unix Makefiles" -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug -DCMAKE_ARCHITECTURE=x64 -DCMAKE_TOOLKIT=GTK3 -S . -B build

• -G siempre "Unix Makefiles". Adicionalmente se pueden crear proyectos para los principales IDEs disponibles en Linux:

-G "Unix Makefiles" -G "CodeBlocks - Unix Makefiles" -G "CodeLite - Unix Makefiles" -G "Sublime Text 2 - Unix Makefiles" -G "Kate - Unix Makefiles" -G "Eclipse CDT4 - Unix Makefiles"

• -DCMAKE_BUILD_TYPE. A diferencia de Visual Studio y Xcode, Make no permite la creación de proyectos multi-configuración. Hay que indicarla en el momento de la generación:

-DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DCMAKE_BUILD_TYPE=ReleaseWithAssert

• -DCMAKE_ARCHITECTURE. x64, i386, arm, arm64. En Linux no se permite la compilación cruzada. Deberemos seleccionar la misma arquitectura que la máquina anfitrión. Este parámetro puede omitirse, se configurará automáticamente.

-DCMAKE_ARCHITECTURE=x64 // Only in Linux Intel 64bits hosts -DCMAKE_ARCHITECTURE=i386 // Only in Linux Intel 32bits hosts -DCMAKE_ARCHITECTURE=arm // Only in Linux ARM 32bits hosts -DCMAKE_ARCHITECTURE=arm64 // Only in Linux ARM 64bits hosts

• -DCMAKE_TOOLKIT. A día de hoy, la única opción disponible es GTK3, ya que NAppGUI no soporta otros toolkits gráficos. Este parámetro puede omitirse, se configurará automáticamente.

-DCMAKE_TOOLKIT=GTK3

• -S: Ruta donde se encuentra el CMakeLists.txt.
• -B: Ruta donde se generarán los proyectos de compilación, binarios y archivos temporales.

Tras ejecutar cmake tendremos, en la carpeta /build una serie de Makefiles preparados para compilar el proyecto.

cmake --build build -j 4

...
[ 93%] Linking CXX executable ../../Debug/bin/DrawBig
[ 93%] Linking CXX executable ../../Debug/bin/GuiHello
[ 93%] Built target DrawBig
[ 94%] Building C object howto/drawhello/CMakeFiles/DrawHello.dir/resgen/res_drawhello.c.o
[ 94%] Linking CXX executable ../../Debug/bin/Col2dHello
[ 98%] Built target GuiHello
[ 98%] Building C object howto/drawimg/CMakeFiles/DrawImg.dir/resgen/res_drawimg.c.o
[ 98%] Linking CXX executable ../../Debug/bin/UrlImg
[ 98%] Linking CXX executable ../../Debug/bin/DrawHello
[ 98%] Built target Col2dHello
[ 98%] Linking CXX executable ../../Debug/bin/ColorView
[ 98%] Built target UrlImg
[ 98%] Built target DrawHello
[ 99%] Linking CXX executable ../../Debug/bin/DrawImg
[100%] Built target ColorView
[100%] Built target DrawImg

Una vez terminada la compilación, podemos lanzar los ejecutables directamente desde el terminal:

./build/demo/die/Debug/Die

Si tienes cierta soltura con gdb, puedes intentar depurar el código directamente desde el terminal (Figura 16). Más adelante veremos como hacerlo mediante Eclipse y Visual Studio Code.

gdb ./build/demo/die/Debug/Die
(gdb) run
...

Para generar las aplicaciones de ejemplo, debes omitir la opción -DNAPPGUI_DEMO=NO en CMake.

5.1. GTK+3

A diferencia de Windows y macOS, Linux soporta multitud de entornos de escritorio basados en diferentes librerías (o toolkits) siendo GTK y Qt las dos más famosas. NAppGUI utiliza GTK+3 para la parte gráfica ya que es la base del entornos Gnome, Xfce, Lxde, etc, (Tabla 6) presentes en muchas de las distribuciones mas extendidas. GTK+3 estará presente de forma natural en todas ellas, no siendo necesarias otras dependencias adicionales. Eso sí, para compilar bajo GTK+3 tendremos que instalar la versión de desarrollador, como vimos al inicio de esta sección.

	Entorno	Distribuciones
	Gnome	Ubuntu, Debian, Fedora, Red Hat, CentOS, Manjaro, Suse, Arch, ...
	Xfce	Xubuntu, Debian, Fedora, Manjaro, ...
	Lxde	Lubuntu, Raspbian, Debian, Fedora, Mandriva, ...
	Cinnamon	Mint, Debian, Ubuntu, Fedora, OpenSuse, ...
	Mate	Ubuntu Mate, Mint, Debian, Fedora, OpenSuse, ...
	Pantheon	Elementary OS
	Sugar

5.2. Múltiples versiones de GCC

Aunque cada distribución de Linux incorpora una versión "canónica" de GCC, es posible tener varias instaladas en la misma máquina y alternar entre ellas de forma similar a como hacíamos en macOS con xcode-select. Para ello utilizaremos el comando update-alternatives de Linux. Suponemos que estamos en Ubuntu 18.04 LTS:

gcc --version
gcc 7.5.0

sudo apt-get install gcc-6 g++-6

sudo update-alternatives --install /usr/bin/gcc gcc /usr/bin/gcc-7 60 --slave /usr/bin/g++ g++ /usr/bin/g++-7
sudo update-alternatives --install /usr/bin/gcc gcc /usr/bin/gcc-6 50 --slave /usr/bin/g++ g++ /usr/bin/g++-6

sudo update-alternatives --set gcc /usr/bin/gcc-6
gcc --version
gcc 6.5.0
g++ --version
g++ 6.5.0

sudo update-alternatives --auto gcc
gcc --version
gcc 7.5.0
g++ --version
g++ 7.5.0

5.3. Linux 32bits

Para compilar aplicaciones 32bits desde un sistema Ubuntu 64bits es necesario instalar el paquete multilib:

sudo apt-get install gcc-multilib

Pero actualmente existen problemas para realizar compilación cruzada que incluya la librería GTK+, por lo que no será posible utilizar la misma máquina de desarrollo para generar en ambas arquitecturas, como ocurre en Windows. Las aplicaciones de consola o librerías que no accedan a GTK sí que se pueden compilar en 32bits desde un ordenador de 64bits.

No es posible compilar en 32bits desde un sistema Ubuntu de 64bits aplicaciones que utilicen GTK+3. Debes utilizar para ello un sistema Linux de 32bits.

5.4. Linux ARM

La arquitectura ARM Advanced RISC Machine es la predominante en el mercado de los dispositivos embebidos como teléfonos inteligentes y tablets. Actualmente, NAppGUI no ofrece soporte para el desarrollo de aplicaciones móviles iOS/Android, pero sí para otro tipo de placas que soporten versiones de Linux ARM "de escritorio", como la Raspberry PI. Para portar nuestro código a Raspberry Pi hay que seguir los mismos pasos que en Ubuntu Linux (Figura 17). Ambas distribuciones están basadas en Debian, por lo que disponemos de GCC, CMake y Make de forma directa a través de apt-get.

5.5. Clang en Linux

GCC es el compilador por defecto que se instala con el paquete build-essential. No obstante, podemos utilizar Clang si así lo preferimos. Lo primero es instalar el compilador:

sudo apt-get install clang
clang --version
clang version 10.0.0-4ubuntu1

Acto seguido debemos indicar a CMake el compilador a utilizar, mediante las variables CC y CXX:

export CC=/usr/bin/clang
export CXX=/usr/bin/clang++
cmake -S . -B build -DNAPPGUI_DEMO=NO -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build

Si queremos volver a GCC, dejamos en blanco CC y CXX:

export CC=
export CXX=
cmake -S . -B build -DNAPPGUI_DEMO=NO -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build

5.6. Ninja en Linux

De igual forma que en Windows y macOS, podemos utilizar el generador Ninja. El primer paso es instalarlo:

sudo apt-get install ninja-build
ninja --version
1.10.1

Y lo utilizamos como ya vimos anteriormente:

cmake -G Ninja -S . -B build -DNAPPGUI_DEMO=NO -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build

cmake -G "Ninja Multi-Config" -S . -B build -DNAPPGUI_DEMO=NO
cmake --build build --config Release

CMake soporta "Ninja Multi-Config" a partir de la versión 3.17.

Al igual que en "Unix Makefiles", podemos utilizar GCC y Clang con Ninja, mediante las variables CC y CXX.

5.7. Eclipse CDT

Trabajar directamente con el terminal nos brinda una gran flexibilidad a la hora de configurar nuestras propies herramientas. Con volver a la consola y teclear cmake --build build -j 4 se re-compilará todo lo necesario. Ahora bien, utilizar GDB directamente resultará bastante tedioso, por lo que el uso de un depurador integrado (o IDE) se hace casi imprescindible. Para el desarrollo de NAppGUI utilizamos de forma intensiva Eclipse CDT. Este entorno nos permitirá programar con una metodología similar a la de Visual Studio y Xcode: Situar puntos de ruptura, inspeccionar la pila y variables, buscar archivos dentro del directorio de código, ediciones múltiples, búsquedas masivas, etc.

La única diferencia es que deberemos utilizar el generador -G "Eclipse CDT4 - Unix Makefiles" en CMake que, adicionalmente a los Makefile, creará los archivos .cproject y .project necesarios para importar el proyecto dentro de Eclipse.

Abrimos Eclipse y hacemos File->Import->Existing Projects into Workspace. Aparecerá un cuadro de diálogo donde indicamos el directorio build que hayamos configurado en CMake (/build). Eclipse abrirá el proyecto situando a la izquierda un árbol con todos los archivos y compilaremos con Project->Build All. A la hora de depurar (Die en este caso) crearemos un perfil desde Run->Debug Configurations->C/C++ Application. Pulsamos [Search Project...] y seleccionamos Die en la lista desplegable. Finalmente pulsamos [Debug] para depurar la aplicación de forma interactiva (Figura 18).

Algunas opciones interesantes de Eclipse CDT bajo Window->Preferences.

• Run/Debug->Launching->Terminate and Relaunch while launching.

El uso de Eclipse es solo una recomendación. Tienes total libertad para utilizar las herramientas que mejor consideres.

5.8. Visual Studio Code

Otro entorno interesante para desarrollar en Linux es Visual Studio Code. Con las extensiones apropiadas, es posible trabajar en C/C++ con CMake de una forma muy cómoda y fluida. Para instalarlo:

sudo apt-get install code

Añadimos, como mínimo, C/C++ Extension Pack que incluirá también soporte para CMake (Figura 19).

Abrimos nuestro proyecto con Open Folder. Posteriormente, ejecutamos CMake desde el propio entorno: [F1]->CMake:Configure. La primera vez, VSCode preguntará por la ubicación del CMakeLists.txt principal (Figura 20) en caso que no lo encuentre en el directorio raíz.

Tras la configuración ya podemos compilar con [F1]->CMake:Build. En la pestaña Output de VSCode veremos la evolución del proceso:

[build] [ 97%] Building C object demo/die/CMakeFiles/Die.dir/resgen/res_die.c.o
[build] [ 98%] Built target Bode
[build] [ 98%] Building C object demo/products/CMakeFiles/Products.dir/products.c.o
[build] [ 98%] Built target Fractals
[build] [ 98%] Building C object demo/products/CMakeFiles/Products.dir/prview.c.o
[build] [ 99%] Linking CXX executable ../../Debug/bin/Die
[build] [100%] Building C object demo/products/CMakeFiles/Products.dir/resgen/res_products.c.o
[build] [100%] Built target Die
[build] [100%] Linking CXX executable ../../Debug/bin/Products
[build] [100%] Built target Products

Para depurar, lo primero es seleccionar el target (o ejecutable) con [F1]->CMake:Set Debug Target (Figura 21).

Y lanzamos el depurador con [F1]->CMake:Debug (Figura 22).

6. Configuraciones

NAppGUI se puede compilar en tres configuraciones diferentes, en función del nivel de depuración que necesitemos.

• Debug: Incluye información de depuración en los binarios y no se realizan optimizaciones del código. Es la versión para el desarrollador.
• Release: Se elimina la información de depuración y se realizan todas las optimizaciones posibles. Es la versión para el usuario.
• ReleaseWithAssert: Es la versión de Release, pero dejando activas las sentencias Asserts. Está dirigida al usuario final, pero en casos donde sea necesario obtener información detallada de posibles anomalías, a costa de una bajada del rendimiento global del programa.

Tanto Visual Studio como Xcode son entornos multi-configuración, es decir, podemos alternar entre una y otra directamente desde el propio editor. En Visual Studio tenemos un desplegable en la parte superior del editor (Figura 23).

En Xcode está un poco más escondido. Hacemos Product->Scheme->Edit Scheme. Aparecerá una ventana emergente. Seleccionamos Run->Info->Build Configuration (Figura 24).

Desafortunadamente, Unix Makefiles y Ninja no soportan múltiples configuraciones. Esto nos obliga a introducir la propiedad CMAKE_BUILD_TYPE (Figura 25) para establecer la configuración en CMake antes de generar los scripts de build. Deberemos volver a lanzar cmake -S . -B build si cambiamos la configuración, para que la nueva surja efecto.