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[scons.git] / doc / user / separate.xml
1 <!--
2
3   __COPYRIGHT__
4
5   Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
6   a copy of this software and associated documentation files (the
7   "Software"), to deal in the Software without restriction, including
8   without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
9   distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
10   permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
11   the following conditions:
12
13   The above copyright notice and this permission notice shall be included
14   in all copies or substantial portions of the Software.
15
16   THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY
17   KIND, EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE
18   WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
19   NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE
20   LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
21   OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
22   WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
23
24 -->
25
26 <!--
27
28 =head1 Separating source and build trees
29
30 It's often desirable to keep any derived files from the build completely
31 separate from the source files. This makes it much easier to keep track of
32 just what is a source file, and also makes it simpler to handle B<variant>
33 builds, especially if you want the variant builds to co-exist.
34
35 =head2 Separating build and source directories using the Link command
36
37 Cons provides a simple mechanism that handles all of these requirements. The
38 C<Link> command is invoked as in this example:
39
40   Link 'build' => 'src';
41
42 The specified directories are ``linked'' to the specified source
43 directory. Let's suppose that you setup a source directory, F<src>, with the
44 sub-directories F<world> and F<hello> below it, as in the previous
45 example. You could then substitute for the original build lines the
46 following:
47
48   Build qw(
49         build/world/Conscript
50         build/hello/Conscript
51   );
52
53 Notice that you treat the F<Conscript> file as if it existed in the build
54 directory. Now if you type the same command as before, you will get the
55 following results:
56
57   % cons export
58   Install build/world/world.h as export/include/world.h
59   cc -Iexport/include -c build/hello/hello.c -o build/hello/hello.o
60   cc -Iexport/include -c build/world/world.c -o build/world/world.o
61   ar r build/world/libworld.a build/world/world.o
62   ar: creating build/world/libworld.a
63   ranlib build/world/libworld.a
64   Install build/world/libworld.a as export/lib/libworld.a
65   cc -o build/hello/hello build/hello/hello.o -Lexport/lib -lworld
66   Install build/hello/hello as export/bin/hello
67
68 Again, Cons has taken care of the details for you. In particular, you will
69 notice that all the builds are done using source files and object files from
70 the build directory. For example, F<build/world/world.o> is compiled from
71 F<build/world/world.c>, and F<export/include/world.h> is installed from
72 F<build/world/world.h>. This is accomplished on most systems by the simple
73 expedient of ``hard'' linking the required files from each source directory
74 into the appropriate build directory.
75
76 The links are maintained correctly by Cons, no matter what you do to the
77 source directory. If you modify a source file, your editor may do this ``in
78 place'' or it may rename it first and create a new file. In the latter case,
79 any hard link will be lost. Cons will detect this condition the next time
80 the source file is needed, and will relink it appropriately.
81
82 You'll also notice, by the way, that B<no> changes were required to the
83 underlying F<Conscript> files. And we can go further, as we shall see in the
84 next section.
85
86 =head2 Explicit references to the source directory
87
88 When using the C<Link> command on some operating systems or with some
89 tool chains, it's sometimes useful to have a command actually use
90 the path name to the source directory, not the build directory.  For
91 example, on systems that must copy, not "hard link," the F<src/> and
92 F<build/> copies of C<Linked> files, using the F<src/> path of a file
93 name might make an editor aware that a syntax error must be fixed in the
94 source directory, not the build directory.
95
96 You can tell Cons that you want to use the "source path" for a file by
97 preceding the file name with a ``!'' (exclamation point).  For example,
98 if we add a ``!'' to the beginning of a source file:
99
100   Program $env "foo", "!foo.c"; # Notice initial ! on foo.c
101
102 Cons will compile the target as follows:
103
104   cc -c src/foo.c -o build/foo.o
105   cc -o build/foo build/foo.o
106
107 Notice that Cons has compiled the program from the the F<src/foo.c>
108 source file.  Without the initial ``!'', Cons would have compiled the
109 program using the F<build/foo.c> path name.
110
111 -->
112
113   <para>
114
115   It's often useful to keep any built files completely
116   separate from the source files.
117   This is usually done by creating one or more separate
118   <emphasis>build directories</emphasis>
119   that are used to hold the built objects files, libraries,
120   and executable programs, etc.
121   for a specific flavor of build.
122   &SCons; provides two ways to do this,
123   one through the &SConscript; function that we've already seen,
124   and the second through a more flexible &BuildDir; function.
125
126   </para>
127
128   <section>
129   <title>Specifying a Build Directory as Part of an &SConscript; Call</title>
130
131     <para>
132
133     The most straightforward way to establish a build directory
134     uses the fact that the usual way to
135     set up a build hierarchy is to have an
136     &SConscript; file in the source subdirectory.
137     If you then pass a &build_dir; argument to the
138     &SConscript; function call:
139
140     </para>
141
142     <programlisting>
143       SConscript('src/SConscript', build_dir='build')
144     </programlisting>
145
146     <para>
147
148     &SCons; will then build all of the files in
149     the &build; subdirectory:
150
151     </para>
152
153     <screen>
154       % <userinput>ls src</userinput>
155       SConscript  hello.c
156       % <userinput>scons -Q</userinput>
157       cc -o build/hello.o -c build/hello.c
158       cc -o build/hello build/hello.o
159       % <userinput>ls build</userinput>
160       SConscript  hello  hello.c  hello.o
161     </screen>
162
163     <para>
164
165     But wait a minute--what's going on here?
166     &SCons; created the object file
167     <filename>build/hello.o</filename>
168     in the &build; subdirectory,
169     as expected.
170     But even though our &hello_c; file lives in the &src; subdirectory,
171     &SCons; has actually compiled a
172     <filename>build/hello.c</filename> file
173     to create the object file.
174
175     </para>
176
177     <para>
178
179     What's happened is that &SCons; has <emphasis>duplicated</emphasis>
180     the &hello_c; file from the &src; subdirectory
181     to the &build; subdirectory,
182     and built the program from there.
183     The next section explains why &SCons; does this.
184
185     </para>
186
187   </section>
188
189   <section>
190   <title>Why &SCons; Duplicates Source Files in a Build Directory</title>
191
192     <para>
193
194     &SCons; duplicates source files in build directories
195     because it's the most straightforward way to guarantee a correct build
196     <emphasis>regardless of include-file directory paths,
197     relative references between files,
198     or tool support for putting files in different locations</emphasis>,
199     and the &SCons; philosophy is to, by default,
200     guarantee a correct build in all cases.
201
202     </para>
203
204     <para>
205
206     The most direct reason to duplicate source files
207     in build directories
208     is simply that some tools (mostly older vesions)
209     are written to only build their output files
210     in the same directory as the source files.
211     In this case, the choices are either
212     to build the output file in the source directory
213     and move it to the build directory,
214     or to duplicate the source files in the build directory.
215
216     </para>
217
218     <para>
219
220     Additionally,
221     relative references between files
222     can cause problems if we don't
223     just duplicate the hierarchy of source files
224     in the build directory.
225     You can see this at work in
226     use of the C preprocessor <literal>#include</literal>
227     mechanism with double quotes, not angle brackets:
228
229     </para>
230
231     <programlisting>
232       #include "file.h"
233     </programlisting>
234
235     <para>
236
237     The <emphasis>de facto</emphasis> standard behavior
238     for most C compilers in this case
239     is to first look in the same directory
240     as the source file that contains the <literal>#include</literal> line,
241     then to look in the directories in the preprocessor search path.
242     Add to this that the &SCons; implementation of
243     support for code repositories
244     (described below)
245     means not all of the files
246     will be found in the same directory hierarchy,
247     and the simplest way to make sure
248     that the right include file is found
249     is to duplicate the source files into the build directory,
250     which provides a correct build
251     regardless of the original location(s) of the source files.
252
253     </para>
254
255     <para>
256
257     Although source-file duplication guarantees a correct build
258     even in these end-cases,
259     it <emphasis>can</emphasis> usually be safely disabled.
260     The next section describes
261     how you can disable the duplication of source files
262     in the build directory.
263
264     </para>
265
266   </section>
267
268   <section>
269   <title>Telling &SCons; to Not Duplicate Source Files in the Build Directory</title>
270
271     <para>
272
273     In most cases and with most tool sets,
274     &SCons; can place its target files in a build subdirectory
275     <emphasis>without</emphasis>
276     duplicating the source files
277     and everything will work just fine.
278     You can disable the default &SCons; behavior
279     by specifying <literal>duplicate=0</literal>
280     when you call the &SConscript; function:
281
282     </para>
283
284     <programlisting>
285       SConscript('src/SConscript', build_dir='build', duplicate=0)
286     </programlisting>
287
288     <para>
289
290     When this flag is specified,
291     &SCons; uses the build directory
292     like most people expect--that is,
293     the output files are placed in the build directory
294     while the source files stay in the source directory:
295
296     </para>
297
298     <screen>
299       % <userinput>ls src</userinput>
300       SConscript
301       hello.c
302       % <userinput>scons -Q</userinput>
303       cc -c src/hello.c -o build/hello.o
304       cc -o build/hello build/hello.o
305       % <userinput>ls build</userinput>
306       hello
307       hello.o
308     </screen>
309
310   </section>
311
312   <section>
313   <title>The &BuildDir; Function</title>
314
315     <para>
316
317     Use the &BuildDir; function to establish that target
318     files should be built in a separate directory
319     from the source files:
320
321     </para>
322
323     <programlisting>
324       BuildDir('build', 'src')
325       env = Environment()
326       env.Program('build/hello.c')
327     </programlisting>
328
329     <para>
330
331     Note that when you're not using
332     an &SConscript; file in the &src; subdirectory,
333     you must actually specify that
334     the program must be built from
335     the <filename>build/hello.c</filename>
336     file that &SCons; will duplicate in the
337     &build; subdirectory.
338
339     </para>
340
341     <para>
342
343     When using the &BuildDir; function directly,
344     &SCons; still duplicates the source files
345     in the build directory by default:
346
347     </para>
348
349     <screen>
350       % <userinput>ls src</userinput>
351       hello.c
352       % <userinput>scons -Q</userinput>
353       cc -o build/hello.o -c build/hello.c
354       cc -o build/hello build/hello.o
355       % <userinput>ls build</userinput>
356       hello  hello.c  hello.o
357     </screen>
358
359     <para>
360
361     You can specify the same <literal>duplicate=0</literal> argument
362     that you can specify for an &SConscript; call:
363
364     </para>
365
366     <programlisting>
367       BuildDir('build', 'src', duplicate=0)
368       env = Environment()
369       env.Program('build/hello.c')
370     </programlisting>
371
372     <para>
373
374     In which case &SCons;
375     will disable duplication of the source files:
376
377     </para>
378
379     <screen>
380       % <userinput>ls src</userinput>
381       hello.c
382       % <userinput>scons -Q</userinput>
383       cc -o build/hello.o -c src/hello.c
384       cc -o build/hello build/hello.o
385       % <userinput>ls build</userinput>
386       hello  hello.o
387     </screen>
388
389   </section>
390
391   <section>
392   <title>Using &BuildDir; With an &SConscript; File</title>
393
394     <para>
395
396     Even when using the &BuildDir; function,
397     it's much more natural to use it with
398     a subsidiary &SConscript; file.
399     For example, if the
400     <filename>src/SConscript</filename>
401     looks like this:
402
403     </para>
404
405     <programlisting>
406       env = Environment()
407       env.Program('hello.c')
408     </programlisting>
409
410     <para>
411
412     Then our &SConstruct; file could look like:
413
414     </para>
415
416     
417     <programlisting>
418       BuildDir('build', 'src')
419       SConscript('build/SConscript')
420       </programlisting>
421
422     <para>
423
424     Yielding the following output:
425
426     </para>
427
428     <screen>
429       % <userinput>ls src</userinput>
430       SConscript  hello.c
431       % <userinput>scons -Q</userinput>
432       cc -o build/hello.o -c build/hello.c
433       cc -o build/hello build/hello.o
434       % <userinput>ls build</userinput>
435       SConscript  hello  hello.c  hello.o
436     </screen>
437
438     <para>
439
440     Notice that this is completely equivalent
441     to the use of &SConscript; that we
442     learned about in the previous section.
443
444     </para>
445
446   </section>
447
448   <!--
449
450   <section>
451   <title>Why You'd Want to Call &BuildDir; Instead of &SConscript;</title>
452
453     <para>
454
455     XXX why call BuildDir() instead of SConscript(build_dir=)
456
457     </para>
458
459   </section>
460
461   -->