如何通过GitHub Actions实现C项目的自动化构建和持续集成操作？
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本文共计2547个文字，预计阅读时间需要11分钟。
GitHub Actions 是一种高效实现工作流程的工具，支持开发者和管理员自动化执行任务，如更新存储库中的代码和事件处理等。这些事件包括：
- push 事件（例如，提交新的 C++ 代码）- pull request 事件（例如，合并请求的打开或修改）
GitHub Actions 是帮助开发者和管理者实现工作流的一种有效方式，如更改存储库中的代码和事件等。这些事件可以是 push 事件（例如编写新的 C++ 代码）、打开或改变拉取请求（以合并更新的 C++ 代码）、创建新的分支、打开或修复问题、cron 计划任务等等。
工作流的步骤使用 YAML 代码定义，并存储在目录 .github/workflows 中。
这些操作在运行程序上执行，运行程序检查可用作业，每次只执行一个作业，直至作业完成。根据设计，运行程序安装在 GitHub 虚拟环境托管的容器中，或者由管理员自行托管。
为什么要在 C++ 项目中使用 GitHub Actions？
GitHub Actions 提供了一个非常方便有效的工具，可让所有与代码相关的工作规范化和自动化，覆盖从编译 C++ 代码，到执行依赖检查、测试等等流程。通过为实施可重复、可迁移的进程，让企业对代码部署将更有自信。此外，GitHub Actions 还可以显著提高开发速度，帮助缩短测试、报告以及提前隔离问题代码的时间，消除手动 CI/CD 活动，如安全分析、启动测试等。
对于那些已经在使用其他 DevOps 工具（如 Jenkins 或 Codeship）的人来说，GitHub Actions可能与这些工具的部分功能有一些重叠。这类团队可以使用下面两种方式的任意一种，发挥 GitHub Actions 的优势：
1、迁移——许多 CI/CD 框架已经实现了类似于
GitHub Actions 的工作流，如 Codeship Steps and Services。此外，已经使用此类框架的团队，可能会发现，与
GitHub 整合的优势很多，因此，将现有流程转化为 GitHub Actions 相当值得。这些优势包括：
1）减少 CI/CD 工具的种类，整合供应商；
2）节省费用；
3）更好地集成到 GitOps 流程中，将测试和验证C++代码步骤左移，提高代码可靠性。
2、功能—— GitHub Actions 与其他现有的工作流不一定冲突；一些团队发现，当添加功能时，例如测试新代码库或自动更新依赖项，GitHub Actions 可以更快更好地帮助实现代码。
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下面，我们通过一个实例去理解 GitHub Actions 的作用。
GitHub Actions C++——结合使用，效果更佳
在本例中，我们将：
1、创建一个简单的 C++ 程序来打印“Hello，World！”；
2、编写代码以支持编译程序，如配置脚本和 Makefile 文件；
3、添加测试，以验证代码；
4、使用 GitHub Actions 编译和测试所有 C++ 代码，这些代码为发送至主分支的推拉请求代码。
本例中的代码非常简单，但是，如果你不希望通过键入或复制本文中的代码来创建示例，你可以在 GitHub 中找到示例代码。
使用 GitHub Actions
选中 “Allow all actions” (允许所有操作) 选项：
编写代码
下面这个简单的 Hello World 程序是本示例的基础（Hello.cpp）：
#include <iostream>
int main()
{
std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
}
编写一个名为 configure 的配置脚本:
XX=g++ # The C++ compiler
CXXFLAGS=-g # C++ complilation flags
NATIVE=on # compiles code targeted to current hardware
TUNE=generic # performance-tuning switch
以及一个 Makefile:
/all:
g++ -std=c++17 hello.cpp -o hello
clean:/
$(RM) hello
手动测试代码：
$ ./configure && make && ./hello
g++ -std=c++17 hello.cpp -o hello
g++ -std=c++17 helloTest.cpp -lcppunit -o helloTest
Hello, World!
编写一个测试
在代码运行时，编写一个 CppUnit 测试 (helloTest.cpp):
#include <iostream>
#include <cppunit/TestRunner.h>
#include <cppunit/TestResult.h>
#include <cppunit/TestResultCollector.h>
#include <cppunit/extensions/HelperMacros.h>
#include <cppunit/BriefTestProgressListener.h>
#include <cppunit/extensions/TestFactoryRegistry.h>
class Test : public CPPUNIT_NS::TestCase
{
CPPUNIT_TEST_SUITE(Test);
CPPUNIT_TEST(testHelloWorld);
CPPUNIT_TEST_SUITE_END();
public:
void setUp(void) {}
void tearDown(void) {}
protected:
void testHelloWorld(void) {
system("./hello >nul 2>nul");
}
};
CPPUNIT_TEST_SUITE_REGISTRATION(Test);
int main()
{
CPPUNIT_NS::TestResult controller;
CPPUNIT_NS::TestResultCollector result;
controller.addListener(&result);
CPPUNIT_NS::BriefTestProgressListener progress;
controller.addListener(&progress);
CPPUNIT_NS::TestRunner runner;
runner.addTest(CPPUNIT_NS::TestFactoryRegistry::getRegistry().makeTest());
runner.run(controller);
return result.wasSuccessful() ? 0 : 1;
}
升级 Makefile 文件，将测试代码和规则添加到原有文件中：
all:
g++ -std=c++17 hello.cpp -o hello
g++ -std=c++17 helloTest.cpp -lcppunit -o helloTest
test:
chmod +x hello
./helloTest
clean:
$(RM) hello helloTest
Again, manually test the code:
$ ./configure && make && make test
g++ -std=c++17 hello.cpp -o hello
g++ -std=c++17 helloTest.cpp -lcppunit -o helloTest
chmod +x hello
./helloTest
Test::testHelloWorld : OK
编写 GitHub Actions
编写代码和测试后，接下来就应该添加 GitHub Actions 了。默认情况下，GitHub Actions 以 YAML 文件的形式存储在 .github/workflows/ 目录中，例如 .github/workflows/helloAction.yml
Name 指令配置一个字符串，该字符串将显示在 GitHub 的 Actions 对话框中。
On 指令管理 GitHub Actions 何时运行，它可以是通用的指令，也可以特定于事件（如 push），并限制在特定的分支（如 main 分支）中。
GitHub Actions 工作流由一个或多个默认并行运行的作业组成。Jobs 定义运行步骤（以下步骤）的位置，以及在该步骤中要执行的操作，例如命令、设置任务，或存储库中的其他操作。Actions 将主要使用命令，如 make 和 configure 命令，但也将从上游导入操作签出。
/name: C/C++ CI
on:
push:
branches: [ main ]
pull_request:
branches: [ main ]
jobs:
build-and-test:
runs-on: ubuntu-latest
steps:
- uses: actions/checkout@v2
- name: install cppunit
run: sudo apt install -y libcppunit-dev
- name: configure
run: ./configure
- name: make
run: make
- name: make test
run: make test
执行代码
将代码添加至代码存储库中：
$ git add hello.cpp helloTest.cpp Makefile configure .github/workflows/helloAction.yml
$ git commit -m "initial commit" -a
$ git push origin main
检查 GitHub
观察 GitHub Actions 的结果，GitHub Actions 的界面也可以扩展，我们可以看到所有的步骤细节。
故障测试
当然，测试成功是我们的目标，但是在第一次使用一个工具时，用一个失败的案例进行测试总是更加稳妥。因此，我们修改 helloTest.cpp 代码，让测试失败：
#include <iostream>
#include <cppunit/TestRunner.h>
#include <cppunit/TestResult.h>
#include <cppunit/TestResultCollector.h>
#include <cppunit/extensions/HelperMacros.h>
#include <cppunit/BriefTestProgressListener.h>
#include <cppunit/extensions/TestFactoryRegistry.h>
class Test : public CPPUNIT_NS::TestCase
{
CPPUNIT_TEST_SUITE(Test);
CPPUNIT_TEST(testHelloWorld);
CPPUNIT_TEST(failHelloWorld);
CPPUNIT_TEST_SUITE_END();
public:
void setUp(void) {}
void tearDown(void) {}
protected:
void testHelloWorld(void)
{
system("./hello >nul 2>nul");
}
void failHelloWorld(void)
{
system("./hello >nul 2>nul");
}
void failHelloWorld(void)
{
exit(1);
}
};
CPPUNIT_TEST_SUITE_REGISTRATION(Test);
int main(int ac, char **av)
{
CPPUNIT_NS::TestResult controller;
CPPUNIT_NS::TestResultCollector result;
controller.addListener(&result);
CPPUNIT_NS::BriefTestProgressListener progress;
controller.addListener(&progress);
CPPUNIT_NS::TestRunner runner;
runner.addTest(CPPUNIT_NS::TestFactoryRegistry::getRegistry().makeTest());
runner.run(controller);
return result.wasSuccessful() ? 0 : 1;
}
提交，推送更改代码：
/$ git commit -m "test failure" helloTest.cpp && git push origin main
[main 8b39841] test failure
1 file changed, 3 insertions(+), 3 deletions(-)
Counting objects: 3, done.
Delta compression using up to 8 threads.
Compressing objects: 100% (3/3), done.
Writing objects: 100% (3/3), 311 bytes | 155.00 KiB/s, done.
Total 3 (delta 2), reused 0 (delta 0)
remote: Resolving deltas: 100% (2/2), completed with 2 local objects.
To github.com:jonathanmhurley/demo.git
3828a97..8b39841 main -> main/
在 GitHub 中观察结果：
当然，我们大概率会得到一个失败的测试，在许多实际操作中，我们也会这样做。改变被测代码单元（即测试代码），让测试失败。因此，我们不用去模拟测试失败，而是直接临时对 hello.cpp 代码进行更改，让它打印其他内容，并查看测试是否能顺利捕获这个缺陷。
GitHub Actions C++ —— 结论
尽管这个示例是在 C++ 和 Make 中使用 GitHub Actions，但实际上，GitHub Actions 也适用于其他语言和项目。其他的相关用例可在 GitHub 指南中找到，例如 python 用例，Java 用例。在 AWS 云中部署代码，使用 GitHub Actions 可参考 GitHub 指南。
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GitHub Actions 适用于所有人，但不一定适用于所有进程，部分进程仍需要手动处理，设置为自动触发的成本太高。通常，如果你有希望进行自动触发的进程，在建立并稳定之后，编写一个
Actions 将是最有效的。不过，在急着为所有的触发进程编写GitHub Actions 之前，请确保时间的均衡分配，有效管理这些工作与其他任务，以最高效的方式使用这个功能。但是，当你看到某个操作可以重复进行时，根据你重复进程的具体情况，考虑使用 GitHub Actions 进行自动化。
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本文共计2547个文字，预计阅读时间需要11分钟。
GitHub Actions 是一种高效实现工作流程的工具，支持开发者和管理员自动化执行任务，如更新存储库中的代码和事件处理等。这些事件包括：
- push 事件（例如，提交新的 C++ 代码）- pull request 事件（例如，合并请求的打开或修改）
GitHub Actions 是帮助开发者和管理者实现工作流的一种有效方式，如更改存储库中的代码和事件等。这些事件可以是 push 事件（例如编写新的 C++ 代码）、打开或改变拉取请求（以合并更新的 C++ 代码）、创建新的分支、打开或修复问题、cron 计划任务等等。
工作流的步骤使用 YAML 代码定义，并存储在目录 .github/workflows 中。
这些操作在运行程序上执行，运行程序检查可用作业，每次只执行一个作业，直至作业完成。根据设计，运行程序安装在 GitHub 虚拟环境托管的容器中，或者由管理员自行托管。
为什么要在 C++ 项目中使用 GitHub Actions？
GitHub Actions 提供了一个非常方便有效的工具，可让所有与代码相关的工作规范化和自动化，覆盖从编译 C++ 代码，到执行依赖检查、测试等等流程。通过为实施可重复、可迁移的进程，让企业对代码部署将更有自信。此外，GitHub Actions 还可以显著提高开发速度，帮助缩短测试、报告以及提前隔离问题代码的时间，消除手动 CI/CD 活动，如安全分析、启动测试等。
对于那些已经在使用其他 DevOps 工具（如 Jenkins 或 Codeship）的人来说，GitHub Actions可能与这些工具的部分功能有一些重叠。这类团队可以使用下面两种方式的任意一种，发挥 GitHub Actions 的优势：
1、迁移——许多 CI/CD 框架已经实现了类似于
GitHub Actions 的工作流，如 Codeship Steps and Services。此外，已经使用此类框架的团队，可能会发现，与
GitHub 整合的优势很多，因此，将现有流程转化为 GitHub Actions 相当值得。这些优势包括：
1）减少 CI/CD 工具的种类，整合供应商；
2）节省费用；
3）更好地集成到 GitOps 流程中，将测试和验证C++代码步骤左移，提高代码可靠性。
2、功能—— GitHub Actions 与其他现有的工作流不一定冲突；一些团队发现，当添加功能时，例如测试新代码库或自动更新依赖项，GitHub Actions 可以更快更好地帮助实现代码。
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下面，我们通过一个实例去理解 GitHub Actions 的作用。
GitHub Actions C++——结合使用，效果更佳
在本例中，我们将：
1、创建一个简单的 C++ 程序来打印“Hello，World！”；
2、编写代码以支持编译程序，如配置脚本和 Makefile 文件；
3、添加测试，以验证代码；
4、使用 GitHub Actions 编译和测试所有 C++ 代码，这些代码为发送至主分支的推拉请求代码。
本例中的代码非常简单，但是，如果你不希望通过键入或复制本文中的代码来创建示例，你可以在 GitHub 中找到示例代码。
使用 GitHub Actions
选中 “Allow all actions” (允许所有操作) 选项：
编写代码
下面这个简单的 Hello World 程序是本示例的基础（Hello.cpp）：
#include <iostream>
int main()
{
std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
}
编写一个名为 configure 的配置脚本:
XX=g++ # The C++ compiler
CXXFLAGS=-g # C++ complilation flags
NATIVE=on # compiles code targeted to current hardware
TUNE=generic # performance-tuning switch
以及一个 Makefile:
/all:
g++ -std=c++17 hello.cpp -o hello
clean:/
$(RM) hello
手动测试代码：
$ ./configure && make && ./hello
g++ -std=c++17 hello.cpp -o hello
g++ -std=c++17 helloTest.cpp -lcppunit -o helloTest
Hello, World!
编写一个测试
在代码运行时，编写一个 CppUnit 测试 (helloTest.cpp):
#include <iostream>
#include <cppunit/TestRunner.h>
#include <cppunit/TestResult.h>
#include <cppunit/TestResultCollector.h>
#include <cppunit/extensions/HelperMacros.h>
#include <cppunit/BriefTestProgressListener.h>
#include <cppunit/extensions/TestFactoryRegistry.h>
class Test : public CPPUNIT_NS::TestCase
{
CPPUNIT_TEST_SUITE(Test);
CPPUNIT_TEST(testHelloWorld);
CPPUNIT_TEST_SUITE_END();
public:
void setUp(void) {}
void tearDown(void) {}
protected:
void testHelloWorld(void) {
system("./hello >nul 2>nul");
}
};
CPPUNIT_TEST_SUITE_REGISTRATION(Test);
int main()
{
CPPUNIT_NS::TestResult controller;
CPPUNIT_NS::TestResultCollector result;
controller.addListener(&result);
CPPUNIT_NS::BriefTestProgressListener progress;
controller.addListener(&progress);
CPPUNIT_NS::TestRunner runner;
runner.addTest(CPPUNIT_NS::TestFactoryRegistry::getRegistry().makeTest());
runner.run(controller);
return result.wasSuccessful() ? 0 : 1;
}
升级 Makefile 文件，将测试代码和规则添加到原有文件中：
all:
g++ -std=c++17 hello.cpp -o hello
g++ -std=c++17 helloTest.cpp -lcppunit -o helloTest
test:
chmod +x hello
./helloTest
clean:
$(RM) hello helloTest
Again, manually test the code:
$ ./configure && make && make test
g++ -std=c++17 hello.cpp -o hello
g++ -std=c++17 helloTest.cpp -lcppunit -o helloTest
chmod +x hello
./helloTest
Test::testHelloWorld : OK
编写 GitHub Actions
编写代码和测试后，接下来就应该添加 GitHub Actions 了。默认情况下，GitHub Actions 以 YAML 文件的形式存储在 .github/workflows/ 目录中，例如 .github/workflows/helloAction.yml
Name 指令配置一个字符串，该字符串将显示在 GitHub 的 Actions 对话框中。
On 指令管理 GitHub Actions 何时运行，它可以是通用的指令，也可以特定于事件（如 push），并限制在特定的分支（如 main 分支）中。
GitHub Actions 工作流由一个或多个默认并行运行的作业组成。Jobs 定义运行步骤（以下步骤）的位置，以及在该步骤中要执行的操作，例如命令、设置任务，或存储库中的其他操作。Actions 将主要使用命令，如 make 和 configure 命令，但也将从上游导入操作签出。
/name: C/C++ CI
on:
push:
branches: [ main ]
pull_request:
branches: [ main ]
jobs:
build-and-test:
runs-on: ubuntu-latest
steps:
- uses: actions/checkout@v2
- name: install cppunit
run: sudo apt install -y libcppunit-dev
- name: configure
run: ./configure
- name: make
run: make
- name: make test
run: make test
执行代码
将代码添加至代码存储库中：
$ git add hello.cpp helloTest.cpp Makefile configure .github/workflows/helloAction.yml
$ git commit -m "initial commit" -a
$ git push origin main
检查 GitHub
观察 GitHub Actions 的结果，GitHub Actions 的界面也可以扩展，我们可以看到所有的步骤细节。
故障测试
当然，测试成功是我们的目标，但是在第一次使用一个工具时，用一个失败的案例进行测试总是更加稳妥。因此，我们修改 helloTest.cpp 代码，让测试失败：
#include <iostream>
#include <cppunit/TestRunner.h>
#include <cppunit/TestResult.h>
#include <cppunit/TestResultCollector.h>
#include <cppunit/extensions/HelperMacros.h>
#include <cppunit/BriefTestProgressListener.h>
#include <cppunit/extensions/TestFactoryRegistry.h>
class Test : public CPPUNIT_NS::TestCase
{
CPPUNIT_TEST_SUITE(Test);
CPPUNIT_TEST(testHelloWorld);
CPPUNIT_TEST(failHelloWorld);
CPPUNIT_TEST_SUITE_END();
public:
void setUp(void) {}
void tearDown(void) {}
protected:
void testHelloWorld(void)
{
system("./hello >nul 2>nul");
}
void failHelloWorld(void)
{
system("./hello >nul 2>nul");
}
void failHelloWorld(void)
{
exit(1);
}
};
CPPUNIT_TEST_SUITE_REGISTRATION(Test);
int main(int ac, char **av)
{
CPPUNIT_NS::TestResult controller;
CPPUNIT_NS::TestResultCollector result;
controller.addListener(&result);
CPPUNIT_NS::BriefTestProgressListener progress;
controller.addListener(&progress);
CPPUNIT_NS::TestRunner runner;
runner.addTest(CPPUNIT_NS::TestFactoryRegistry::getRegistry().makeTest());
runner.run(controller);
return result.wasSuccessful() ? 0 : 1;
}
提交，推送更改代码：
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[main 8b39841] test failure
1 file changed, 3 insertions(+), 3 deletions(-)
Counting objects: 3, done.
Delta compression using up to 8 threads.
Compressing objects: 100% (3/3), done.
Writing objects: 100% (3/3), 311 bytes | 155.00 KiB/s, done.
Total 3 (delta 2), reused 0 (delta 0)
remote: Resolving deltas: 100% (2/2), completed with 2 local objects.
To github.com:jonathanmhurley/demo.git
3828a97..8b39841 main -> main/
在 GitHub 中观察结果：
当然，我们大概率会得到一个失败的测试，在许多实际操作中，我们也会这样做。改变被测代码单元（即测试代码），让测试失败。因此，我们不用去模拟测试失败，而是直接临时对 hello.cpp 代码进行更改，让它打印其他内容，并查看测试是否能顺利捕获这个缺陷。
GitHub Actions C++ —— 结论
尽管这个示例是在 C++ 和 Make 中使用 GitHub Actions，但实际上，GitHub Actions 也适用于其他语言和项目。其他的相关用例可在 GitHub 指南中找到，例如 python 用例，Java 用例。在 AWS 云中部署代码，使用 GitHub Actions 可参考 GitHub 指南。
点击了解 Incredibuild 优化 AWS 的解决方案，在加速 AWS 开发速度的同时，优化云成本！
GitHub Actions 适用于所有人，但不一定适用于所有进程，部分进程仍需要手动处理，设置为自动触发的成本太高。通常，如果你有希望进行自动触发的进程，在建立并稳定之后，编写一个
Actions 将是最有效的。不过，在急着为所有的触发进程编写GitHub Actions 之前，请确保时间的均衡分配，有效管理这些工作与其他任务，以最高效的方式使用这个功能。但是，当你看到某个操作可以重复进行时，根据你重复进程的具体情况，考虑使用 GitHub Actions 进行自动化。
《C++编译加速指南》下载连接