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

- 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:

make clean后使用ccache首次编译：

make clean后使用ccache二次编译：

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。

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。
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

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
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