vcpkg: встановлення, основні команди та triplets

Лекція про пакетні менеджери закінчилась вибором vcpkg. Далі розглядається, як його встановити, і що саме він робить при встановленні пакета.

Що таке vcpkg

vcpkg — кросплатформний пакетний менеджер для C та C++ від Microsoft. Він завантажує вихідний код бібліотеки, збирає її вашим компілятором і розкладає результат так, щоб CMake знайшов його через find_package.

Ключові особливості:

• Великий каталог. На момент підготовки лекції каталог містить понад 2700 портів: від fmt та spdlog до boost, opencv і qtbase.
• Три операційні системи. Windows, Linux і macOS, а також Android, iOS, WebAssembly та інші цільові платформи.
• Інтеграція з CMake. Один параметр CMAKE_TOOLCHAIN_FILE підключає vcpkg до проєкту.
• Інтеграція з IDE. Visual Studio, VS Code (CMake Tools) і CLion вміють працювати з vcpkg.
• Відтворюваність. Залежності та їхні версії описуються у файлі, який зберігається в репозиторії.
• Відкритий код і безкоштовність. Ліцензія MIT.

Встановлення vcpkg

vcpkg — це звичайний git-репозиторій, у якому є скрипт початкового налаштування. Встановлення складається з двох кроків: клонування й виконання bootstrap. Для цього потрібен Git.

# 1. Клонувати репозиторій
cd C:\
git clone https://github.com/microsoft/vcpkg.git
cd vcpkg

# 2. Запустити скрипт початкового налаштування
.\bootstrap-vcpkg.bat

# 3. Задати змінну VCPKG_ROOT (PowerShell)
[Environment]::SetEnvironmentVariable("VCPKG_ROOT", "C:\vcpkg", "User")

# 4. Додати C:\vcpkg до PATH, щоб викликати vcpkg з будь-якої папки

# 1. Потрібні утиліти для завантаження та збірки
sudo apt install git curl zip unzip tar build-essential pkg-config

# 2. Клонувати репозиторій
cd ~
git clone https://github.com/microsoft/vcpkg.git
cd vcpkg

# 3. Запустити bootstrap
./bootstrap-vcpkg.sh

# 4. Змінна VCPKG_ROOT та PATH (додайте в ~/.bashrc)
echo 'export VCPKG_ROOT=$HOME/vcpkg' >> ~/.bashrc
echo 'export PATH=$VCPKG_ROOT:$PATH' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

# 1. Потрібні утиліти
xcode-select --install
brew install pkg-config

# 2. Клонувати репозиторій
cd ~
git clone https://github.com/microsoft/vcpkg.git
cd vcpkg

# 3. Запустити bootstrap
./bootstrap-vcpkg.sh

# 4. Змінна VCPKG_ROOT та PATH (додайте в ~/.zshrc)
echo 'export VCPKG_ROOT=$HOME/vcpkg' >> ~/.zshrc
echo 'export PATH=$VCPKG_ROOT:$PATH' >> ~/.zshrc
source ~/.zshrc

Скрипт bootstrap завантажує готовий виконуваний файл vcpkg. Саме змінна VCPKG_ROOT дозволяє CMake та IDE знайти встановлений vcpkg, тому її задають одразу. Перевірка:

Інтеграція з Visual Studio

# Windows: зробити бібліотеки vcpkg доступними в проєктах Visual Studio
vcpkg integrate install

Команда змінює налаштування користувача так, що проєкти Visual Studio (MSBuild) бачать встановлені через vcpkg бібліотеки без додаткових налаштувань. Для CMake-проєктів вона не потрібна: там використовується toolchain-файл.

Основні команди

Пошук пакетів

# Знайти бібліотеку
vcpkg search json
vcpkg search boost

# Усі доступні пакети
vcpkg search

Результат містить назву порту, версію й короткий опис. Рядки у форматі порт[ознака] — це необов'язкові функції (features) порту, про які розповімо нижче:

Повідомлення «The result may be outdated» нагадує, що пошук працює по локальній копії каталогу. Щоб побачити свіжі версії портів, потрібно оновити репозиторій vcpkg (git pull).

Для перегляду залежностей порту використовується depend-info:

vcpkg depend-info spdlog

Ланцюжок залежностей видно одразу: spdlog потребує fmt, а обидва — службових портів vcpkg-cmake і vcpkg-cmake-config. Саме про них згадує нумерація кроків при встановленні: vcpkg ставить їх автоматично.

Встановлення

# Один пакет
vcpkg install fmt
vcpkg install nlohmann-json

# Кілька пакетів
vcpkg install fmt spdlog cxxopts

# Пакет для конкретного triplet
vcpkg install fmt:x64-windows

Для наочності встановимо fmt у тимчасову папку (параметр --x-install-root дозволяє не змінювати основну установку vcpkg). Зверніть увагу на залежності й на повідомлення наприкінці:

Що тут важливо:

• Імена пакетів fmt:arm64-osx@12.1.0 складаються з порту, triplet і версії. Triplet arm64-osx vcpkg вибрав автоматично під Mac на Apple Silicon.
• Restored 3 package(s) ... archives — пакети взято з бінарного кешу. Якби кешу не було, vcpkg завантажував би й збирав код, і це заняло б хвилини, а не 12 мілісекунд.
• Повідомлення «The package fmt provides CMake targets» — підказка, як підключити бібліотеку у CMakeLists.txt. Ту саму інформацію можна прочитати у файлі share/fmt/usage.

Тепер подивимось, що з'явилось на диску:

Файли розкладені за стандартною схемою include/, lib/, share/, а папка debug/ містить Debug-варіант бібліотеки. Назва папки arm64-osx збігається з triplet: різні triplets зберігаються окремо.

Керування пакетами

# Список встановлених пакетів
vcpkg list

# Видалити пакет
vcpkg remove fmt

# Видалити пакет разом з тими, що від нього залежать
vcpkg remove --recurse fmt

# Показати, які пакети можна оновити
vcpkg update

# Оновити всі встановлені пакети
vcpkg upgrade --no-dry-run

Команда vcpkg upgrade без --no-dry-run лише показує, що буде оновлено: це захист від випадкових змін. Щоб самі файли vcpkg (програма й каталог портів) оновились, потрібно виконати в його папці:

cd $VCPKG_ROOT
git pull
./bootstrap-vcpkg.sh   # на Windows: .\bootstrap-vcpkg.bat

Експорт

# Зібрати встановлені пакети у zip-архів
vcpkg export fmt spdlog --zip

# Експортувати у вигляді папки (без архіву)
vcpkg export fmt spdlog --raw

Експорт зручний, коли бібліотеки потрібно передати комп'ютеру без доступу до інтернету або без vcpkg.

Довідка

vcpkg help
vcpkg help install
vcpkg help triplet

Два режими роботи

vcpkg працює у двох режимах, і розуміння різниці визначає всю подальшу роботу.

Класичний режим зручний, щоб швидко спробувати бібліотеку. Для власних проєктів використовується manifest-режим: він описаний у наступній лекції.

Triplets

Triplet — це набір правил, що визначає, для якої платформи й у якому вигляді збирається пакет. Назва має вигляд <архітектура>-<ОС>[-<варіант>], наприклад x64-windows або arm64-osx. Triplet вирішує три питання:

1. Яка архітектура процесора? (x86, x64, arm, arm64).
2. Яка операційна система? (windows, linux, osx, android).
3. Як збирати? Статично чи динамічно, з якою бібліотекою часу виконання (CRT).

Реальний вміст triplets

Triplet — це невеликий файл CMake, який можна прочитати. Ось значення основних із них, зняті з файлів папки triplets/ каталогу vcpkg:

Різницю між статичним і динамічним варіантами видно в самому файлі triplet. Для Linux:

set(VCPKG_TARGET_ARCHITECTURE x64)
set(VCPKG_CRT_LINKAGE dynamic)
set(VCPKG_LIBRARY_LINKAGE static)
set(VCPKG_CMAKE_SYSTEM_NAME Linux)

Для Windows із DLL (x64-windows):

set(VCPKG_TARGET_ARCHITECTURE x64)
set(VCPKG_CRT_LINKAGE dynamic)
set(VCPKG_LIBRARY_LINKAGE dynamic)

Змінні VCPKG_LIBRARY_LINKAGE і VCPKG_CRT_LINKAGE керують типом бібліотек та бібліотекою часу виконання. Окремо VCPKG_BUILD_TYPE release (triplet x64-windows-release) вимикає збірку Debug-варіанта, що приблизно вдвічі скорочує час збірки.

Який triplet використовується за замовчуванням

Якщо triplet не вказано, vcpkg підбирає його за вашою системою: x64-windows (Windows 64-bit), x64-linux (Linux 64-bit), arm64-osx або x64-osx (macOS залежно від процесора). Змінити вибір можна трьома способами:

# 1. У команді vcpkg
vcpkg install fmt:x64-windows-static

# 2. Через змінну середовища для vcpkg
export VCPKG_DEFAULT_TRIPLET=x64-linux-dynamic

# 3. Через CMake (відомий як цільовий triplet проєкту)
cmake -B build -DVCPKG_TARGET_TRIPLET=x64-windows-static \
      -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=$VCPKG_ROOT/scripts/buildsystems/vcpkg.cmake

Власний triplet

Якщо готові triplets не підходять, можна створити власний файл, наприклад, my-triplets/x64-windows-static-release.cmake:

set(VCPKG_TARGET_ARCHITECTURE x64)
set(VCPKG_CRT_LINKAGE static)
set(VCPKG_LIBRARY_LINKAGE static)
set(VCPKG_BUILD_TYPE release)

і підключити його опцією --overlay-triplets=my-triplets, або в manifest-режимі через vcpkg-configuration.json (розглянемо в окремій лекції).

Питання для самоперевірки

Практичне завдання

Резюме