Imported Upstream version 1.10.1
[platform/upstream/ninja.git] / doc / manual.asciidoc
1 The Ninja build system
2 ======================
3 v1.10.1, Aug 2020
4
5
6 Introduction
7 ------------
8
9 Ninja is yet another build system.  It takes as input the
10 interdependencies of files (typically source code and output
11 executables) and orchestrates building them, _quickly_.
12
13 Ninja joins a sea of other build systems.  Its distinguishing goal is
14 to be fast.  It is born from
15 http://neugierig.org/software/chromium/notes/2011/02/ninja.html[my
16 work on the Chromium browser project], which has over 30,000 source
17 files and whose other build systems (including one built from custom
18 non-recursive Makefiles) would take ten seconds to start building
19 after changing one file.  Ninja is under a second.
20
21 Philosophical overview
22 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
23
24 Where other build systems are high-level languages, Ninja aims to be
25 an assembler.
26
27 Build systems get slow when they need to make decisions.  When you are
28 in a edit-compile cycle you want it to be as fast as possible -- you
29 want the build system to do the minimum work necessary to figure out
30 what needs to be built immediately.
31
32 Ninja contains the barest functionality necessary to describe
33 arbitrary dependency graphs.  Its lack of syntax makes it impossible
34 to express complex decisions.
35
36 Instead, Ninja is intended to be used with a separate program
37 generating its input files.  The generator program (like the
38 `./configure` found in autotools projects) can analyze system
39 dependencies and make as many decisions as possible up front so that
40 incremental builds stay fast.  Going beyond autotools, even build-time
41 decisions like "which compiler flags should I use?"  or "should I
42 build a debug or release-mode binary?"  belong in the `.ninja` file
43 generator.
44
45 Design goals
46 ~~~~~~~~~~~~
47
48 Here are the design goals of Ninja:
49
50 * very fast (i.e., instant) incremental builds, even for very large
51   projects.
52
53 * very little policy about how code is built.  Different projects and
54   higher-level build systems have different opinions about how code
55   should be built; for example, should built objects live alongside
56   the sources or should all build output go into a separate directory?
57   Is there a "package" rule that builds a distributable package of
58   the project?  Sidestep these decisions by trying to allow either to
59   be implemented, rather than choosing, even if that results in
60   more verbosity.
61
62 * get dependencies correct, and in particular situations that are
63   difficult to get right with Makefiles (e.g. outputs need an implicit
64   dependency on the command line used to generate them; to build C
65   source code you need to use gcc's `-M` flags for header
66   dependencies).
67
68 * when convenience and speed are in conflict, prefer speed.
69
70 Some explicit _non-goals_:
71
72 * convenient syntax for writing build files by hand.  _You should
73   generate your ninja files using another program_.  This is how we
74   can sidestep many policy decisions.
75
76 * built-in rules. _Out of the box, Ninja has no rules for
77   e.g. compiling C code._
78
79 * build-time customization of the build. _Options belong in
80   the program that generates the ninja files_.
81
82 * build-time decision-making ability such as conditionals or search
83   paths. _Making decisions is slow._
84
85 To restate, Ninja is faster than other build systems because it is
86 painfully simple.  You must tell Ninja exactly what to do when you
87 create your project's `.ninja` files.
88
89 Comparison to Make
90 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~
91
92 Ninja is closest in spirit and functionality to Make, relying on
93 simple dependencies between file timestamps.
94
95 But fundamentally, make has a lot of _features_: suffix rules,
96 functions, built-in rules that e.g. search for RCS files when building
97 source.  Make's language was designed to be written by humans.  Many
98 projects find make alone adequate for their build problems.
99
100 In contrast, Ninja has almost no features; just those necessary to get
101 builds correct while punting most complexity to generation of the
102 ninja input files.  Ninja by itself is unlikely to be useful for most
103 projects.
104
105 Here are some of the features Ninja adds to Make.  (These sorts of
106 features can often be implemented using more complicated Makefiles,
107 but they are not part of make itself.)
108
109 * Ninja has special support for discovering extra dependencies at build
110   time, making it easy to get <<ref_headers,header dependencies>>
111   correct for C/C++ code.
112
113 * A build edge may have multiple outputs.
114
115 * Outputs implicitly depend on the command line that was used to generate
116   them, which means that changing e.g. compilation flags will cause
117   the outputs to rebuild.
118
119 * Output directories are always implicitly created before running the
120   command that relies on them.
121
122 * Rules can provide shorter descriptions of the command being run, so
123   you can print e.g. `CC foo.o` instead of a long command line while
124   building.
125
126 * Builds are always run in parallel, based by default on the number of
127   CPUs your system has.  Underspecified build dependencies will result
128   in incorrect builds.
129
130 * Command output is always buffered.  This means commands running in
131   parallel don't interleave their output, and when a command fails we
132   can print its failure output next to the full command line that
133   produced the failure.
134
135
136 Using Ninja for your project
137 ----------------------------
138
139 Ninja currently works on Unix-like systems and Windows. It's seen the
140 most testing on Linux (and has the best performance there) but it runs
141 fine on Mac OS X and FreeBSD.
142
143 If your project is small, Ninja's speed impact is likely unnoticeable.
144 (However, even for small projects it sometimes turns out that Ninja's
145 limited syntax forces simpler build rules that result in faster
146 builds.)  Another way to say this is that if you're happy with the
147 edit-compile cycle time of your project already then Ninja won't help.
148
149 There are many other build systems that are more user-friendly or
150 featureful than Ninja itself.  For some recommendations: the Ninja
151 author found http://gittup.org/tup/[the tup build system] influential
152 in Ninja's design, and thinks https://github.com/apenwarr/redo[redo]'s
153 design is quite clever.
154
155 Ninja's benefit comes from using it in conjunction with a smarter
156 meta-build system.
157
158 https://gn.googlesource.com/gn/[gn]:: The meta-build system used to
159 generate build files for Google Chrome and related projects (v8,
160 node.js), as well as Google Fuchsia.  gn can generate Ninja files for
161 all platforms supported by Chrome.
162
163 https://cmake.org/[CMake]:: A widely used meta-build system that
164 can generate Ninja files on Linux as of CMake version 2.8.8.  Newer versions
165 of CMake support generating Ninja files on Windows and Mac OS X too.
166
167 https://github.com/ninja-build/ninja/wiki/List-of-generators-producing-ninja-build-files[others]:: Ninja ought to fit perfectly into other meta-build software
168 like https://premake.github.io/[premake].  If you do this work,
169 please let us know!
170
171 Running Ninja
172 ~~~~~~~~~~~~~
173
174 Run `ninja`.  By default, it looks for a file named `build.ninja` in
175 the current directory and builds all out-of-date targets.  You can
176 specify which targets (files) to build as command line arguments.
177
178 There is also a special syntax `target^` for specifying a target
179 as the first output of some rule containing the source you put in
180 the command line, if one exists. For example, if you specify target as
181 `foo.c^` then `foo.o` will get built (assuming you have those targets
182 in your build files).
183
184 `ninja -h` prints help output.  Many of Ninja's flags intentionally
185 match those of Make; e.g `ninja -C build -j 20` changes into the
186 `build` directory and runs 20 build commands in parallel.  (Note that
187 Ninja defaults to running commands in parallel anyway, so typically
188 you don't need to pass `-j`.)
189
190
191 Environment variables
192 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
193
194 Ninja supports one environment variable to control its behavior:
195 `NINJA_STATUS`, the progress status printed before the rule being run.
196
197 Several placeholders are available:
198
199 `%s`:: The number of started edges.
200 `%t`:: The total number of edges that must be run to complete the build.
201 `%p`:: The percentage of started edges.
202 `%r`:: The number of currently running edges.
203 `%u`:: The number of remaining edges to start.
204 `%f`:: The number of finished edges.
205 `%o`:: Overall rate of finished edges per second
206 `%c`:: Current rate of finished edges per second (average over builds
207 specified by `-j` or its default)
208 `%e`:: Elapsed time in seconds.  _(Available since Ninja 1.2.)_
209 `%%`:: A plain `%` character.
210
211 The default progress status is `"[%f/%t] "` (note the trailing space
212 to separate from the build rule). Another example of possible progress status
213 could be `"[%u/%r/%f] "`.
214
215 Extra tools
216 ~~~~~~~~~~~
217
218 The `-t` flag on the Ninja command line runs some tools that we have
219 found useful during Ninja's development.  The current tools are:
220
221 [horizontal]
222 `query`:: dump the inputs and outputs of a given target.
223
224 `browse`:: browse the dependency graph in a web browser.  Clicking a
225 file focuses the view on that file, showing inputs and outputs.  This
226 feature requires a Python installation. By default port 8000 is used
227 and a web browser will be opened. This can be changed as follows:
228 +
229 ----
230 ninja -t browse --port=8000 --no-browser mytarget
231 ----
232 +
233 `graph`:: output a file in the syntax used by `graphviz`, a automatic
234 graph layout tool.  Use it like:
235 +
236 ----
237 ninja -t graph mytarget | dot -Tpng -ograph.png
238 ----
239 +
240 In the Ninja source tree, `ninja graph.png`
241 generates an image for Ninja itself.  If no target is given generate a
242 graph for all root targets.
243
244 `targets`:: output a list of targets either by rule or by depth.  If used
245 like +ninja -t targets rule _name_+ it prints the list of targets
246 using the given rule to be built.  If no rule is given, it prints the source
247 files (the leaves of the graph).  If used like
248 +ninja -t targets depth _digit_+ it
249 prints the list of targets in a depth-first manner starting by the root
250 targets (the ones with no outputs). Indentation is used to mark dependencies.
251 If the depth is zero it prints all targets. If no arguments are provided
252 +ninja -t targets depth 1+ is assumed. In this mode targets may be listed
253 several times. If used like this +ninja -t targets all+ it
254 prints all the targets available without indentation and it is faster
255 than the _depth_ mode.
256
257 `commands`:: given a list of targets, print a list of commands which, if
258 executed in order, may be used to rebuild those targets, assuming that all
259 output files are out of date.
260
261 `clean`:: remove built files. By default it removes all built files
262 except for those created by the generator.  Adding the `-g` flag also
263 removes built files created by the generator (see <<ref_rule,the rule
264 reference for the +generator+ attribute>>).  Additional arguments are
265 targets, which removes the given targets and recursively all files
266 built for them.
267 +
268 If used like +ninja -t clean -r _rules_+ it removes all files built using
269 the given rules.
270 +
271 Files created but not referenced in the graph are not removed. This
272 tool takes in account the +-v+ and the +-n+ options (note that +-n+
273 implies +-v+).
274
275 `cleandead`:: remove files produced by previous builds that are no longer in the
276 build file. _Available since Ninja 1.10._
277
278 `compdb`:: given a list of rules, each of which is expected to be a
279 C family language compiler rule whose first input is the name of the
280 source file, prints on standard output a compilation database in the
281 http://clang.llvm.org/docs/JSONCompilationDatabase.html[JSON format] expected
282 by the Clang tooling interface.
283 _Available since Ninja 1.2._
284
285 `deps`:: show all dependencies stored in the `.ninja_deps` file. When given a
286 target, show just the target's dependencies. _Available since Ninja 1.4._
287
288 `recompact`:: recompact the `.ninja_deps` file. _Available since Ninja 1.4._
289
290 `restat`:: updates all recorded file modification timestamps in the `.ninja_log`
291 file. _Available since Ninja 1.10._
292
293 `rules`:: output the list of all rules (eventually with their description
294 if they have one).  It can be used to know which rule name to pass to
295 +ninja -t targets rule _name_+ or +ninja -t compdb+.
296
297 Writing your own Ninja files
298 ----------------------------
299
300 The remainder of this manual is only useful if you are constructing
301 Ninja files yourself: for example, if you're writing a meta-build
302 system or supporting a new language.
303
304 Conceptual overview
305 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
306
307 Ninja evaluates a graph of dependencies between files, and runs
308 whichever commands are necessary to make your build target up to date
309 as determined by file modification times.  If you are familiar with
310 Make, Ninja is very similar.
311
312 A build file (default name: `build.ninja`) provides a list of _rules_
313 -- short names for longer commands, like how to run the compiler --
314 along with a list of _build_ statements saying how to build files
315 using the rules -- which rule to apply to which inputs to produce
316 which outputs.
317
318 Conceptually, `build` statements describe the dependency graph of your
319 project, while `rule` statements describe how to generate the files
320 along a given edge of the graph.
321
322 Syntax example
323 ~~~~~~~~~~~~~~
324
325 Here's a basic `.ninja` file that demonstrates most of the syntax.
326 It will be used as an example for the following sections.
327
328 ---------------------------------
329 cflags = -Wall
330
331 rule cc
332   command = gcc $cflags -c $in -o $out
333
334 build foo.o: cc foo.c
335 ---------------------------------
336
337 Variables
338 ~~~~~~~~~
339 Despite the non-goal of being convenient to write by hand, to keep
340 build files readable (debuggable), Ninja supports declaring shorter
341 reusable names for strings.  A declaration like the following
342
343 ----------------
344 cflags = -g
345 ----------------
346
347 can be used on the right side of an equals sign, dereferencing it with
348 a dollar sign, like this:
349
350 ----------------
351 rule cc
352   command = gcc $cflags -c $in -o $out
353 ----------------
354
355 Variables can also be referenced using curly braces like `${in}`.
356
357 Variables might better be called "bindings", in that a given variable
358 cannot be changed, only shadowed.  There is more on how shadowing works
359 later in this document.
360
361 Rules
362 ~~~~~
363
364 Rules declare a short name for a command line.  They begin with a line
365 consisting of the `rule` keyword and a name for the rule.  Then
366 follows an indented set of `variable = value` lines.
367
368 The basic example above declares a new rule named `cc`, along with the
369 command to run.  In the context of a rule, the `command` variable
370 defines the command to run, `$in` expands to the list of
371 input files (`foo.c`), and `$out` to the output files (`foo.o`) for the
372 command.  A full list of special variables is provided in
373 <<ref_rule,the reference>>.
374
375 Build statements
376 ~~~~~~~~~~~~~~~~
377
378 Build statements declare a relationship between input and output
379 files.  They begin with the `build` keyword, and have the format
380 +build _outputs_: _rulename_ _inputs_+.  Such a declaration says that
381 all of the output files are derived from the input files.  When the
382 output files are missing or when the inputs change, Ninja will run the
383 rule to regenerate the outputs.
384
385 The basic example above describes how to build `foo.o`, using the `cc`
386 rule.
387
388 In the scope of a `build` block (including in the evaluation of its
389 associated `rule`), the variable `$in` is the list of inputs and the
390 variable `$out` is the list of outputs.
391
392 A build statement may be followed by an indented set of `key = value`
393 pairs, much like a rule.  These variables will shadow any variables
394 when evaluating the variables in the command.  For example:
395
396 ----------------
397 cflags = -Wall -Werror
398 rule cc
399   command = gcc $cflags -c $in -o $out
400
401 # If left unspecified, builds get the outer $cflags.
402 build foo.o: cc foo.c
403
404 # But you can shadow variables like cflags for a particular build.
405 build special.o: cc special.c
406   cflags = -Wall
407
408 # The variable was only shadowed for the scope of special.o;
409 # Subsequent build lines get the outer (original) cflags.
410 build bar.o: cc bar.c
411
412 ----------------
413
414 For more discussion of how scoping works, consult <<ref_scope,the
415 reference>>.
416
417 If you need more complicated information passed from the build
418 statement to the rule (for example, if the rule needs "the file
419 extension of the first input"), pass that through as an extra
420 variable, like how `cflags` is passed above.
421
422 If the top-level Ninja file is specified as an output of any build
423 statement and it is out of date, Ninja will rebuild and reload it
424 before building the targets requested by the user.
425
426 Generating Ninja files from code
427 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
428
429 `misc/ninja_syntax.py` in the Ninja distribution is a tiny Python
430 module to facilitate generating Ninja files.  It allows you to make
431 Python calls like `ninja.rule(name='foo', command='bar',
432 depfile='$out.d')` and it will generate the appropriate syntax.  Feel
433 free to just inline it into your project's build system if it's
434 useful.
435
436
437 More details
438 ------------
439
440 The `phony` rule
441 ~~~~~~~~~~~~~~~~
442
443 The special rule name `phony` can be used to create aliases for other
444 targets.  For example:
445
446 ----------------
447 build foo: phony some/file/in/a/faraway/subdir/foo
448 ----------------
449
450 This makes `ninja foo` build the longer path.  Semantically, the
451 `phony` rule is equivalent to a plain rule where the `command` does
452 nothing, but phony rules are handled specially in that they aren't
453 printed when run, logged (see below), nor do they contribute to the
454 command count printed as part of the build process.
455
456 `phony` can also be used to create dummy targets for files which
457 may not exist at build time.  If a phony build statement is written
458 without any dependencies, the target will be considered out of date if
459 it does not exist.  Without a phony build statement, Ninja will report
460 an error if the file does not exist and is required by the build.
461
462 To create a rule that never rebuilds, use a build rule without any input:
463 ----------------
464 rule touch
465   command = touch $out
466 build file_that_always_exists.dummy: touch
467 build dummy_target_to_follow_a_pattern: phony file_that_always_exists.dummy
468 ----------------
469
470
471 Default target statements
472 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
473
474 By default, if no targets are specified on the command line, Ninja
475 will build every output that is not named as an input elsewhere.
476 You can override this behavior using a default target statement.
477 A default target statement causes Ninja to build only a given subset
478 of output files if none are specified on the command line.
479
480 Default target statements begin with the `default` keyword, and have
481 the format +default _targets_+.  A default target statement must appear
482 after the build statement that declares the target as an output file.
483 They are cumulative, so multiple statements may be used to extend
484 the list of default targets.  For example:
485
486 ----------------
487 default foo bar
488 default baz
489 ----------------
490
491 This causes Ninja to build the `foo`, `bar` and `baz` targets by
492 default.
493
494
495 [[ref_log]]
496 The Ninja log
497 ~~~~~~~~~~~~~
498
499 For each built file, Ninja keeps a log of the command used to build
500 it.  Using this log Ninja can know when an existing output was built
501 with a different command line than the build files specify (i.e., the
502 command line changed) and knows to rebuild the file.
503
504 The log file is kept in the build root in a file called `.ninja_log`.
505 If you provide a variable named `builddir` in the outermost scope,
506 `.ninja_log` will be kept in that directory instead.
507
508
509 [[ref_versioning]]
510 Version compatibility
511 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
512
513 _Available since Ninja 1.2._
514
515 Ninja version labels follow the standard major.minor.patch format,
516 where the major version is increased on backwards-incompatible
517 syntax/behavioral changes and the minor version is increased on new
518 behaviors.  Your `build.ninja` may declare a variable named
519 `ninja_required_version` that asserts the minimum Ninja version
520 required to use the generated file.  For example,
521
522 -----
523 ninja_required_version = 1.1
524 -----
525
526 declares that the build file relies on some feature that was
527 introduced in Ninja 1.1 (perhaps the `pool` syntax), and that
528 Ninja 1.1 or greater must be used to build.  Unlike other Ninja
529 variables, this version requirement is checked immediately when
530 the variable is encountered in parsing, so it's best to put it
531 at the top of the build file.
532
533 Ninja always warns if the major versions of Ninja and the
534 `ninja_required_version` don't match; a major version change hasn't
535 come up yet so it's difficult to predict what behavior might be
536 required.
537
538 [[ref_headers]]
539 C/C++ header dependencies
540 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
541
542 To get C/C++ header dependencies (or any other build dependency that
543 works in a similar way) correct Ninja has some extra functionality.
544
545 The problem with headers is that the full list of files that a given
546 source file depends on can only be discovered by the compiler:
547 different preprocessor defines and include paths cause different files
548 to be used.  Some compilers can emit this information while building,
549 and Ninja can use that to get its dependencies perfect.
550
551 Consider: if the file has never been compiled, it must be built anyway,
552 generating the header dependencies as a side effect.  If any file is
553 later modified (even in a way that changes which headers it depends
554 on) the modification will cause a rebuild as well, keeping the
555 dependencies up to date.
556
557 When loading these special dependencies, Ninja implicitly adds extra
558 build edges such that it is not an error if the listed dependency is
559 missing.  This allows you to delete a header file and rebuild without
560 the build aborting due to a missing input.
561
562 depfile
563 ^^^^^^^
564
565 `gcc` (and other compilers like `clang`) support emitting dependency
566 information in the syntax of a Makefile.  (Any command that can write
567 dependencies in this form can be used, not just `gcc`.)
568
569 To bring this information into Ninja requires cooperation.  On the
570 Ninja side, the `depfile` attribute on the `build` must point to a
571 path where this data is written.  (Ninja only supports the limited
572 subset of the Makefile syntax emitted by compilers.)  Then the command
573 must know to write dependencies into the `depfile` path.
574 Use it like in the following example:
575
576 ----
577 rule cc
578   depfile = $out.d
579   command = gcc -MD -MF $out.d [other gcc flags here]
580 ----
581
582 The `-MD` flag to `gcc` tells it to output header dependencies, and
583 the `-MF` flag tells it where to write them.
584
585 deps
586 ^^^^
587
588 _(Available since Ninja 1.3.)_
589
590 It turns out that for large projects (and particularly on Windows,
591 where the file system is slow) loading these dependency files on
592 startup is slow.
593
594 Ninja 1.3 can instead process dependencies just after they're generated
595 and save a compacted form of the same information in a Ninja-internal
596 database.
597
598 Ninja supports this processing in two forms.
599
600 1. `deps = gcc` specifies that the tool outputs `gcc`-style dependencies
601    in the form of Makefiles.  Adding this to the above example will
602    cause Ninja to process the `depfile` immediately after the
603    compilation finishes, then delete the `.d` file (which is only used
604    as a temporary).
605
606 2. `deps = msvc` specifies that the tool outputs header dependencies
607    in the form produced by Visual Studio's compiler's
608    http://msdn.microsoft.com/en-us/library/hdkef6tk(v=vs.90).aspx[`/showIncludes`
609    flag].  Briefly, this means the tool outputs specially-formatted lines
610    to its stdout.  Ninja then filters these lines from the displayed
611    output.  No `depfile` attribute is necessary, but the localized string
612    in front of the the header file path. For instance
613    `msvc_deps_prefix = Note: including file:`
614    for a English Visual Studio (the default). Should be globally defined.
615 +
616 ----
617 msvc_deps_prefix = Note: including file:
618 rule cc
619   deps = msvc
620   command = cl /showIncludes -c $in /Fo$out
621 ----
622
623 If the include directory directives are using absolute paths, your depfile
624 may result in a mixture of relative and absolute paths. Paths used by other
625 build rules need to match exactly. Therefore, it is recommended to use
626 relative paths in these cases.
627
628 [[ref_pool]]
629 Pools
630 ~~~~~
631
632 _Available since Ninja 1.1._
633
634 Pools allow you to allocate one or more rules or edges a finite number
635 of concurrent jobs which is more tightly restricted than the default
636 parallelism.
637
638 This can be useful, for example, to restrict a particular expensive rule
639 (like link steps for huge executables), or to restrict particular build
640 statements which you know perform poorly when run concurrently.
641
642 Each pool has a `depth` variable which is specified in the build file.
643 The pool is then referred to with the `pool` variable on either a rule
644 or a build statement.
645
646 No matter what pools you specify, ninja will never run more concurrent jobs
647 than the default parallelism, or the number of jobs specified on the command
648 line (with `-j`).
649
650 ----------------
651 # No more than 4 links at a time.
652 pool link_pool
653   depth = 4
654
655 # No more than 1 heavy object at a time.
656 pool heavy_object_pool
657   depth = 1
658
659 rule link
660   ...
661   pool = link_pool
662
663 rule cc
664   ...
665
666 # The link_pool is used here. Only 4 links will run concurrently.
667 build foo.exe: link input.obj
668
669 # A build statement can be exempted from its rule's pool by setting an
670 # empty pool. This effectively puts the build statement back into the default
671 # pool, which has infinite depth.
672 build other.exe: link input.obj
673   pool =
674
675 # A build statement can specify a pool directly.
676 # Only one of these builds will run at a time.
677 build heavy_object1.obj: cc heavy_obj1.cc
678   pool = heavy_object_pool
679 build heavy_object2.obj: cc heavy_obj2.cc
680   pool = heavy_object_pool
681
682 ----------------
683
684 The `console` pool
685 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^
686
687 _Available since Ninja 1.5._
688
689 There exists a pre-defined pool named `console` with a depth of 1. It has
690 the special property that any task in the pool has direct access to the
691 standard input, output and error streams provided to Ninja, which are
692 normally connected to the user's console (hence the name) but could be
693 redirected. This can be useful for interactive tasks or long-running tasks
694 which produce status updates on the console (such as test suites).
695
696 While a task in the `console` pool is running, Ninja's regular output (such
697 as progress status and output from concurrent tasks) is buffered until
698 it completes.
699
700 [[ref_ninja_file]]
701 Ninja file reference
702 --------------------
703
704 A file is a series of declarations.  A declaration can be one of:
705
706 1. A rule declaration, which begins with +rule _rulename_+, and
707    then has a series of indented lines defining variables.
708
709 2. A build edge, which looks like +build _output1_ _output2_:
710    _rulename_ _input1_ _input2_+. +
711    Implicit dependencies may be tacked on the end with +|
712    _dependency1_ _dependency2_+. +
713    Order-only dependencies may be tacked on the end with +||
714    _dependency1_ _dependency2_+.  (See <<ref_dependencies,the reference on
715    dependency types>>.)
716 +
717 Implicit outputs _(available since Ninja 1.7)_ may be added before
718 the `:` with +| _output1_ _output2_+ and do not appear in `$out`.
719 (See <<ref_outputs,the reference on output types>>.)
720
721 3. Variable declarations, which look like +_variable_ = _value_+.
722
723 4. Default target statements, which look like +default _target1_ _target2_+.
724
725 5. References to more files, which look like +subninja _path_+ or
726    +include _path_+.  The difference between these is explained below
727    <<ref_scope,in the discussion about scoping>>.
728
729 6. A pool declaration, which looks like +pool _poolname_+. Pools are explained
730    <<ref_pool, in the section on pools>>.
731
732 [[ref_lexer]]
733 Lexical syntax
734 ~~~~~~~~~~~~~~
735
736 Ninja is mostly encoding agnostic, as long as the bytes Ninja cares
737 about (like slashes in paths) are ASCII.  This means e.g. UTF-8 or
738 ISO-8859-1 input files ought to work.
739
740 Comments begin with `#` and extend to the end of the line.
741
742 Newlines are significant.  Statements like `build foo bar` are a set
743 of space-separated tokens that end at the newline.  Newlines and
744 spaces within a token must be escaped.
745
746 There is only one escape character, `$`, and it has the following
747 behaviors:
748
749 `$` followed by a newline:: escape the newline (continue the current line
750 across a line break).
751
752 `$` followed by text:: a variable reference.
753
754 `${varname}`:: alternate syntax for `$varname`.
755
756 `$` followed by space:: a space.  (This is only necessary in lists of
757 paths, where a space would otherwise separate filenames.  See below.)
758
759 `$:` :: a colon.  (This is only necessary in `build` lines, where a colon
760 would otherwise terminate the list of outputs.)
761
762 `$$`:: a literal `$`.
763
764 A `build` or `default` statement is first parsed as a space-separated
765 list of filenames and then each name is expanded.  This means that
766 spaces within a variable will result in spaces in the expanded
767 filename.
768
769 ----
770 spaced = foo bar
771 build $spaced/baz other$ file: ...
772 # The above build line has two outputs: "foo bar/baz" and "other file".
773 ----
774
775 In a `name = value` statement, whitespace at the beginning of a value
776 is always stripped.  Whitespace at the beginning of a line after a
777 line continuation is also stripped.
778
779 ----
780 two_words_with_one_space = foo $
781     bar
782 one_word_with_no_space = foo$
783     bar
784 ----
785
786 Other whitespace is only significant if it's at the beginning of a
787 line.  If a line is indented more than the previous one, it's
788 considered part of its parent's scope; if it is indented less than the
789 previous one, it closes the previous scope.
790
791 [[ref_toplevel]]
792 Top-level variables
793 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
794
795 Two variables are significant when declared in the outermost file scope.
796
797 `builddir`:: a directory for some Ninja output files.  See <<ref_log,the
798   discussion of the build log>>.  (You can also store other build output
799   in this directory.)
800
801 `ninja_required_version`:: the minimum version of Ninja required to process
802   the build correctly.  See <<ref_versioning,the discussion of versioning>>.
803
804
805 [[ref_rule]]
806 Rule variables
807 ~~~~~~~~~~~~~~
808
809 A `rule` block contains a list of `key = value` declarations that
810 affect the processing of the rule.  Here is a full list of special
811 keys.
812
813 `command` (_required_):: the command line to run.  Each `rule` may
814   have only one `command` declaration. See <<ref_rule_command,the next
815   section>> for more details on quoting and executing multiple commands.
816
817 `depfile`:: path to an optional `Makefile` that contains extra
818   _implicit dependencies_ (see <<ref_dependencies,the reference on
819   dependency types>>).  This is explicitly to support C/C++ header
820   dependencies; see <<ref_headers,the full discussion>>.
821
822 `deps`:: _(Available since Ninja 1.3.)_ if present, must be one of
823   `gcc` or `msvc` to specify special dependency processing.  See
824    <<ref_headers,the full discussion>>.  The generated database is
825    stored as `.ninja_deps` in the `builddir`, see <<ref_toplevel,the
826    discussion of `builddir`>>.
827
828 `msvc_deps_prefix`:: _(Available since Ninja 1.5.)_ defines the string
829   which should be stripped from msvc's /showIncludes output. Only
830   needed when `deps = msvc` and no English Visual Studio version is used.
831
832 `description`:: a short description of the command, used to pretty-print
833   the command as it's running.  The `-v` flag controls whether to print
834   the full command or its description; if a command fails, the full command
835   line will always be printed before the command's output.
836
837 `dyndep`:: _(Available since Ninja 1.10.)_ Used only on build statements.
838   If present, must name one of the build statement inputs.  Dynamically
839   discovered dependency information will be loaded from the file.
840   See the <<ref_dyndep,dynamic dependencies>> section for details.
841
842 `generator`:: if present, specifies that this rule is used to
843   re-invoke the generator program.  Files built using `generator`
844   rules are treated specially in two ways: firstly, they will not be
845   rebuilt if the command line changes; and secondly, they are not
846   cleaned by default.
847
848 `in`:: the space-separated list of files provided as inputs to the build line
849   referencing this `rule`, shell-quoted if it appears in commands.  (`$in` is
850   provided solely for convenience; if you need some subset or variant of this
851   list of files, just construct a new variable with that list and use
852   that instead.)
853
854 `in_newline`:: the same as `$in` except that multiple inputs are
855   separated by newlines rather than spaces.  (For use with
856   `$rspfile_content`; this works around a bug in the MSVC linker where
857   it uses a fixed-size buffer for processing input.)
858
859 `out`:: the space-separated list of files provided as outputs to the build line
860   referencing this `rule`, shell-quoted if it appears in commands.
861
862 `restat`:: if present, causes Ninja to re-stat the command's outputs
863   after execution of the command.  Each output whose modification time
864   the command did not change will be treated as though it had never
865   needed to be built.  This may cause the output's reverse
866   dependencies to be removed from the list of pending build actions.
867
868 `rspfile`, `rspfile_content`:: if present (both), Ninja will use a
869   response file for the given command, i.e. write the selected string
870   (`rspfile_content`) to the given file (`rspfile`) before calling the
871   command and delete the file after successful execution of the
872   command.
873 +
874 This is particularly useful on Windows OS, where the maximal length of
875 a command line is limited and response files must be used instead.
876 +
877 Use it like in the following example:
878 +
879 ----
880 rule link
881   command = link.exe /OUT$out [usual link flags here] @$out.rsp
882   rspfile = $out.rsp
883   rspfile_content = $in
884
885 build myapp.exe: link a.obj b.obj [possibly many other .obj files]
886 ----
887
888 [[ref_rule_command]]
889 Interpretation of the `command` variable
890 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
891 Fundamentally, command lines behave differently on Unixes and Windows.
892
893 On Unixes, commands are arrays of arguments.  The Ninja `command`
894 variable is passed directly to `sh -c`, which is then responsible for
895 interpreting that string into an argv array.  Therefore the quoting
896 rules are those of the shell, and you can use all the normal shell
897 operators, like `&&` to chain multiple commands, or `VAR=value cmd` to
898 set environment variables.
899
900 On Windows, commands are strings, so Ninja passes the `command` string
901 directly to `CreateProcess`.  (In the common case of simply executing
902 a compiler this means there is less overhead.)  Consequently the
903 quoting rules are determined by the called program, which on Windows
904 are usually provided by the C library.  If you need shell
905 interpretation of the command (such as the use of `&&` to chain
906 multiple commands), make the command execute the Windows shell by
907 prefixing the command with `cmd /c`. Ninja may error with "invalid parameter"
908 which usually indicates that the command line length has been exceeded.
909
910 [[ref_outputs]]
911 Build outputs
912 ~~~~~~~~~~~~~
913
914 There are two types of build outputs which are subtly different.
915
916 1. _Explicit outputs_, as listed in a build line.  These are
917    available as the `$out` variable in the rule.
918 +
919 This is the standard form of output to be used for e.g. the
920 object file of a compile command.
921
922 2. _Implicit outputs_, as listed in a build line with the syntax +|
923    _out1_ _out2_+ + before the `:` of a build line _(available since
924    Ninja 1.7)_.  The semantics are identical to explicit outputs,
925   the only difference is that implicit outputs don't show up in the
926   `$out` variable.
927 +
928 This is for expressing outputs that don't show up on the
929 command line of the command.
930
931 [[ref_dependencies]]
932 Build dependencies
933 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~
934
935 There are three types of build dependencies which are subtly different.
936
937 1. _Explicit dependencies_, as listed in a build line.  These are
938    available as the `$in` variable in the rule.  Changes in these files
939    cause the output to be rebuilt; if these files are missing and
940    Ninja doesn't know how to build them, the build is aborted.
941 +
942 This is the standard form of dependency to be used e.g. for the
943 source file of a compile command.
944
945 2. _Implicit dependencies_, either as picked up from
946    a `depfile` attribute on a rule or from the syntax +| _dep1_
947    _dep2_+ on the end of a build line.  The semantics are identical to
948    explicit dependencies, the only difference is that implicit dependencies
949    don't show up in the `$in` variable.
950 +
951 This is for expressing dependencies that don't show up on the
952 command line of the command; for example, for a rule that runs a
953 script, the script itself should be an implicit dependency, as
954 changes to the script should cause the output to rebuild.
955 +
956 Note that dependencies as loaded through depfiles have slightly different
957 semantics, as described in the <<ref_rule,rule reference>>.
958
959 3. _Order-only dependencies_, expressed with the syntax +|| _dep1_
960    _dep2_+ on the end of a build line.  When these are out of date, the
961    output is not rebuilt until they are built, but changes in order-only
962    dependencies alone do not cause the output to be rebuilt.
963 +
964 Order-only dependencies can be useful for bootstrapping dependencies
965 that are only discovered during build time: for example, to generate a
966 header file before starting a subsequent compilation step.  (Once the
967 header is used in compilation, a generated dependency file will then
968 express the implicit dependency.)
969
970 File paths are compared as is, which means that an absolute path and a
971 relative path, pointing to the same file, are considered different by Ninja.
972
973 Variable expansion
974 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~
975
976 Variables are expanded in paths (in a `build` or `default` statement)
977 and on the right side of a `name = value` statement.
978
979 When a `name = value` statement is evaluated, its right-hand side is
980 expanded immediately (according to the below scoping rules), and
981 from then on `$name` expands to the static string as the result of the
982 expansion.  It is never the case that you'll need to "double-escape" a
983 value to prevent it from getting expanded twice.
984
985 All variables are expanded immediately as they're encountered in parsing,
986 with one important exception: variables in `rule` blocks are expanded
987 when the rule is _used_, not when it is declared.  In the following
988 example, the `demo` rule prints "this is a demo of bar".
989
990 ----
991 rule demo
992   command = echo "this is a demo of $foo"
993
994 build out: demo
995   foo = bar
996 ----
997
998 [[ref_scope]]
999 Evaluation and scoping
1000 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1001
1002 Top-level variable declarations are scoped to the file they occur in.
1003
1004 Rule declarations are also scoped to the file they occur in.
1005 _(Available since Ninja 1.6)_
1006
1007 The `subninja` keyword, used to include another `.ninja` file,
1008 introduces a new scope.  The included `subninja` file may use the
1009 variables and rules from the parent file, and shadow their values for the file's
1010 scope, but it won't affect values of the variables in the parent.
1011
1012 To include another `.ninja` file in the current scope, much like a C
1013 `#include` statement, use `include` instead of `subninja`.
1014
1015 Variable declarations indented in a `build` block are scoped to the
1016 `build` block.  The full lookup order for a variable expanded in a
1017 `build` block (or the `rule` is uses) is:
1018
1019 1. Special built-in variables (`$in`, `$out`).
1020
1021 2. Build-level variables from the `build` block.
1022
1023 3. Rule-level variables from the `rule` block (i.e. `$command`).
1024    (Note from the above discussion on expansion that these are
1025    expanded "late", and may make use of in-scope bindings like `$in`.)
1026
1027 4. File-level variables from the file that the `build` line was in.
1028
1029 5. Variables from the file that included that file using the
1030    `subninja` keyword.
1031
1032 [[ref_dyndep]]
1033 Dynamic Dependencies
1034 --------------------
1035
1036 _Available since Ninja 1.10._
1037
1038 Some use cases require implicit dependency information to be dynamically
1039 discovered from source file content _during the build_ in order to build
1040 correctly on the first run (e.g. Fortran module dependencies).  This is
1041 unlike <<ref_headers,header dependencies>> which are only needed on the
1042 second run and later to rebuild correctly.  A build statement may have a
1043 `dyndep` binding naming one of its inputs to specify that dynamic
1044 dependency information must be loaded from the file.  For example:
1045
1046 ----
1047 build out: ... || foo
1048   dyndep = foo
1049 build foo: ...
1050 ----
1051
1052 This specifies that file `foo` is a dyndep file.  Since it is an input,
1053 the build statement for `out` can never be executed before `foo` is built.
1054 As soon as `foo` is finished Ninja will read it to load dynamically
1055 discovered dependency information for `out`.  This may include additional
1056 implicit inputs and/or outputs.  Ninja will update the build graph
1057 accordingly and the build will proceed as if the information was known
1058 originally.
1059
1060 Dyndep file reference
1061 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1062
1063 Files specified by `dyndep` bindings use the same <<ref_lexer,lexical syntax>>
1064 as <<ref_ninja_file,ninja build files>> and have the following layout.
1065
1066 1. A version number in the form `<major>[.<minor>][<suffix>]`:
1067 +
1068 ----
1069 ninja_dyndep_version = 1
1070 ----
1071 +
1072 Currently the version number must always be `1` or `1.0` but may have
1073 an arbitrary suffix.
1074
1075 2. One or more build statements of the form:
1076 +
1077 ----
1078 build out | imp-outs... : dyndep | imp-ins...
1079 ----
1080 +
1081 Every statement must specify exactly one explicit output and must use
1082 the rule name `dyndep`.  The `| imp-outs...` and `| imp-ins...` portions
1083 are optional.
1084
1085 3. An optional `restat` <<ref_rule,variable binding>> on each build statement.
1086
1087 The build statements in a dyndep file must have a one-to-one correspondence
1088 to build statements in the <<ref_ninja_file,ninja build file>> that name the
1089 dyndep file in a `dyndep` binding.  No dyndep build statement may be omitted
1090 and no extra build statements may be specified.
1091
1092 Dyndep Examples
1093 ~~~~~~~~~~~~~~~
1094
1095 Fortran Modules
1096 ^^^^^^^^^^^^^^^
1097
1098 Consider a Fortran source file `foo.f90` that provides a module
1099 `foo.mod` (an implicit output of compilation) and another source file
1100 `bar.f90` that uses the module (an implicit input of compilation).  This
1101 implicit dependency must be discovered before we compile either source
1102 in order to ensure that `bar.f90` never compiles before `foo.f90`, and
1103 that `bar.f90` recompiles when `foo.mod` changes.  We can achieve this
1104 as follows:
1105
1106 ----
1107 rule f95
1108   command = f95 -o $out -c $in
1109 rule fscan
1110   command = fscan -o $out $in
1111
1112 build foobar.dd: fscan foo.f90 bar.f90
1113
1114 build foo.o: f95 foo.f90 || foobar.dd
1115   dyndep = foobar.dd
1116 build bar.o: f95 bar.f90 || foobar.dd
1117   dyndep = foobar.dd
1118 ----
1119
1120 In this example the order-only dependencies ensure that `foobar.dd` is
1121 generated before either source compiles.  The hypothetical `fscan` tool
1122 scans the source files, assumes each will be compiled to a `.o` of the
1123 same name, and writes `foobar.dd` with content such as:
1124
1125 ----
1126 ninja_dyndep_version = 1
1127 build foo.o | foo.mod: dyndep
1128 build bar.o: dyndep |  foo.mod
1129 ----
1130
1131 Ninja will load this file to add `foo.mod` as an implicit output of
1132 `foo.o` and implicit input of `bar.o`.  This ensures that the Fortran
1133 sources are always compiled in the proper order and recompiled when
1134 needed.
1135
1136 Tarball Extraction
1137 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1138
1139 Consider a tarball `foo.tar` that we want to extract.  The extraction time
1140 can be recorded with a `foo.tar.stamp` file so that extraction repeats if
1141 the tarball changes, but we also would like to re-extract if any of the
1142 outputs is missing.  However, the list of outputs depends on the content
1143 of the tarball and cannot be spelled out explicitly in the ninja build file.
1144 We can achieve this as follows:
1145
1146 ----
1147 rule untar
1148   command = tar xf $in && touch $out
1149 rule scantar
1150   command = scantar --stamp=$stamp --dd=$out $in
1151 build foo.tar.dd: scantar foo.tar
1152   stamp = foo.tar.stamp
1153 build foo.tar.stamp: untar foo.tar || foo.tar.dd
1154   dyndep = foo.tar.dd
1155 ----
1156
1157 In this example the order-only dependency ensures that `foo.tar.dd` is
1158 built before the tarball extracts.  The hypothetical `scantar` tool
1159 will read the tarball (e.g. via `tar tf`) and write `foo.tar.dd` with
1160 content such as:
1161
1162 ----
1163 ninja_dyndep_version = 1
1164 build foo.tar.stamp | file1.txt file2.txt : dyndep
1165   restat = 1
1166 ----
1167
1168 Ninja will load this file to add `file1.txt` and `file2.txt` as implicit
1169 outputs of `foo.tar.stamp`, and to mark the build statement for `restat`.
1170 On future builds, if any implicit output is missing the tarball will be
1171 extracted again.  The `restat` binding tells Ninja to tolerate the fact
1172 that the implicit outputs may not have modification times newer than
1173 the tarball itself (avoiding re-extraction on every build).