feat: Windows CI adds xmake bootstrap step (MSVC + C++23 modules)

Phase 1 validation passed: xlings LLVM on Windows works for basic
compilation. Now try xmake build of mcpp with MSVC (same approach
as xlings uses for its own Windows build).

Author: Sunrisepeak

.agents/docs/2026-05-17-windows-llvm-support-design.md

@@ -2,195 +2,48 @@
 
 Date: 2026-05-17
 
-## 1. 目标
+## 目标
 
-在 Windows x86_64 上用 xlings LLVM（clang++ / clang-cl）支持 mcpp 构建 C++23 模块项目，达到与 Linux/macOS 同等的核心可用水平：
-- `mcpp build` / `mcpp run` / `mcpp test`
-- `import std` 支持
-- 多模块项目 + 增量编译
-- 自举（mcpp 编译自己）
+mcpp 在 Windows x86_64 上通过 xmake bootstrap 达到可用水平，产出 mcpp.exe 作为后续自举依赖。
 
-## 2. 现状分析
+## 平台特征
 
-### 2.1 xlings LLVM Windows 包
+### Windows LLVM 包（xlings-res 20.1.7）
 
-**已有**（xlings-res/llvm 20.1.7）：
 ```
-bin/clang++.exe, clang.exe, clang-cl.exe   ← 编译器
-bin/lld-link.exe                           ← MSVC 兼容链接器
-bin/llvm-ar.exe, llvm-lib.exe              ← 归档工具
-bin/llvm-rc.exe, llvm-mt.exe               ← 资源编译器
-lib/clang/20/lib/windows/                  ← compiler-rt
+bin/clang.exe, clang++.exe, clang-cl.exe, lld-link.exe
+bin/llvm-ar.exe, llvm-lib.exe, llvm-rc.exe
+lib/clang/20/lib/windows/clang_rt.*.lib
+没有 libc++（没有 include/c++/v1，没有 std.cppm）
+没有 clang-scan-deps.exe
 ```
 
-**没有**：
-- ❌ libc++ 头文件和库（`include/c++/v1/` 不存在）
-- ❌ `std.cppm` / `std.compat.cppm` 模块源码
-- ❌ `clang-scan-deps.exe`（P1689 模块扫描器）
+Windows LLVM 包不含 libc++。Windows 上 clang 搭配 MSVC STL。
 
-### 2.2 含义
+### Bootstrap 策略
 
-Windows LLVM 包设计为 **MSVC 兼容模式**：
-- 使用 MSVC 的 STL（`<iostream>` 等来自 Visual Studio）
-- 使用 MSVC 的 C runtime（ucrt）
-- 通过 `clang-cl.exe` 驱动（接受 `/std:c++latest`、`/EHsc` 等 MSVC 风格参数）
-- 链接用 `lld-link.exe`（MSVC `link.exe` 兼容）
+用 xmake + MSVC（和 xlings 自身做法一致）：
+- GitHub Actions windows-latest 预装 Visual Studio
+- xmake 对 MSVC C++23 modules 支持成熟
+- 不需要额外安装 LLVM（MSVC 即可）
 
-这是 **Windows 上的行业标准做法**——即使用 Clang，也通常走 MSVC ABI。
+## 代码适配清单
 
-### 2.3 C++23 Modules 在 Windows MSVC STL 上的状态
+### 必须修改
 
-MSVC STL 从 VS 2022 17.5 起支持 `import std;`：
-- 需要 `/std:c++latest` 或 `/std:c++23`
-- 模块文件格式：`.ifc`（不是 `.pcm` 或 `.gcm`）
-- 但 **clang-cl 目前不支持 MSVC 的 `.ifc` 格式**
-
-**clang++ (GNU 驱动) on Windows**：
-- 可以用 `-stdlib=libc++` 但需要自带 libc++
-- 当前 xlings Windows LLVM 包没有 libc++
-- 如果补充 libc++，可以用与 Linux/macOS 相同的 `.pcm` 模块模型
-
-### 2.4 mcpp 代码现状
-
-| 组件 | Windows 状态 | 需要改动 |
-|------|-------------|---------|
-| 平台检测（`_WIN32`） | ✅ 已有 | 无 |
-| CompilerId::MSVC | ✅ enum 定义 | 需要实现 |
-| `probe.cppm` | ❌ 用 Unix shell | 需要 Windows 移植 |
-| `flags.cppm` | ❌ 全是 Unix flags | 需要 MSVC flags |
-| `ninja_backend.cppm` | ❌ shell 命令 | 需要 cmd/PowerShell 适配 |
-| `config.cppm` | ❌ `/proc/self/exe` | 需要 `GetModuleFileName` |
-| `install.sh` | ⚠️ bash only | Windows 需要 PowerShell |
-
-## 3. 技术方案
-
-### 3.1 两条路径对比
-
-| 方案 | 路径 | 优点 | 缺点 |
-|------|------|------|------|
-| **A: clang++ + libc++** | GNU 驱动 + 自带 libc++ | 与 Linux/macOS 统一，`.pcm` 格式 | 需要补充 libc++ 到 LLVM 包 |
-| **B: clang-cl + MSVC STL** | MSVC 兼容驱动 | Windows 原生，ABI 兼容 | 全新编译模型（`/std:c++latest`），`.ifc` 格式不兼容 |
-
-**推荐方案 A**：用 `clang++.exe`（GNU 驱动）+ 补充 libc++。理由：
-1. 与 Linux/macOS 共享同一套模块编译逻辑（`.pcm`、`-fmodule-file=`）
-2. 不依赖 Visual Studio 安装
-3. mcpp 核心代码改动最小（只需要处理路径分隔符和 shell 命令差异）
-
-### 3.2 前提条件
-
-1. **xlings LLVM Windows 包需要补充 libc++**：
-   - `include/c++/v1/` — libc++ 头文件
-   - `share/libc++/v1/std.cppm` + `std.compat.cppm` — 模块源
-   - `lib/libc++.lib` (或 `.a`) — 静态库
-   - `bin/clang-scan-deps.exe` — P1689 扫描器
-
-2. **或者**：在 LLVM Windows 包中生成 `clang++.cfg` 配置 libc++ 路径
-
-### 3.3 mcpp 代码改动清单
-
-#### Phase 1: 核心编译（让 `mcpp build` 在 Windows 上工作）
-
-| 文件 | 改动 | 优先级 |
-|------|------|--------|
-| `probe.cppm` | `probe_compiler_binary`: Windows 用 `where.exe` 替代 `command -v` | P0 |
-| `probe.cppm` | `run_capture`: Windows 用 `_popen`/`_pclose` | P0 |
-| `probe.cppm` | `discover_*_dirs`: 添加 `#if defined(_WIN32)` 分支 | P0 |
-| `flags.cppm` | Windows 链接 flags：无 `-rpath`（Windows 不支持） | P0 |
-| `ninja_backend.cppm` | Shell 命令替换：`mkdir -p` → `cmd /c mkdir`, `cp` → `copy` | P0 |
-| `ninja_backend.cppm` | `mcpp_exe_path`: 用 `GetModuleFileNameW` | P0 |
-| `config.cppm` | 同上，exe 路径获取 | P0 |
-| `clang.cppm` | Windows libc++ 路径发现 | P1 |
-| `cli.cppm` | 默认工具链 `llvm@20.1.7` for Windows | P1 |
-
-#### Phase 2: 可执行文件扩展名
-
-| 位置 | 改动 |
-|------|------|
-| `ninja_backend.cppm` | 输出 `bin/mcpp.exe` 而非 `bin/mcpp` |
-| `manifest.cppm` | `kind = "bin"` 产出 `.exe` |
-| `cli.cppm` | `mcpp run` 查找 `.exe` |
-
-#### Phase 3: CI + Release
-
-| 改动 | 说明 |
-|------|------|
-| `.github/workflows/ci-windows.yml` | Windows CI（`windows-latest` runner） |
-| `.github/workflows/bootstrap-windows.yml` | xmake 首次编译 |
-| `release.yml` | 添加 Windows job |
-
-### 3.4 Ninja shell 命令移植
-
-这是最复杂的部分。当前 build.ninja 中的 shell 命令：
-
-| 当前 (Unix) | Windows 等价 | 说明 |
-|-------------|-------------|------|
-| `mkdir -p $(dirname $out) && cp -f $in $out` | `cmd /c if not exist "$$(dir $out)" mkdir "$$(dir $out)" && copy /y $in $out` | 复制 BMI |
-| `if [ -n "$bmi_out" ] && ...` | `cmd /c ...` 或 PowerShell | BMI restat 逻辑 |
-| `cd ... && $cxx ...` | `cmd /c cd /d ... && $cxx ...` | 编译命令 |
-| `env LD_LIBRARY_PATH=...` | 不需要（Windows 用 PATH） | 运行时路径 |
-
-**建议**：在 `ninja_backend.cppm` 中按平台生成不同的 rule 命令，用 `#if defined(_WIN32)` 条件编译。
-
-### 3.5 Windows 链接策略
-
-```cpp
-#if defined(_WIN32)
-    // Windows: clang++ GNU driver links against libc++ automatically
-    // No -rpath (not a thing on Windows)
-    // No sysroot (not needed for MSVC ucrt)
-    // Static libc++: -static-libc++ (or statically link libc++.a)
-    f.ld = std::format("{}{}", full_static, b_flag);
-#endif
-```
-
-Windows 产出的 `.exe` 运行时依赖：
-- `ucrt` (Universal C Runtime) — Windows 10+ 自带
-- `libc++.dll` 或静态链接 `libc++.a`
-- `vcruntime140.dll` — 如果用 MSVC 兼容模式
-
-## 4. 实施计划
-
-### Step 1: 验证 xlings LLVM Windows 能否编译 C++23 模块
-
-创建 `ci-windows.yml` 在 GitHub Actions `windows-latest` runner 上：
-1. 安装 xlings
-2. 安装 LLVM
-3. 手动用 clang++ 编译 `import std`（如果 libc++ 可用）
-4. 如果 libc++ 不可用，验证 clang-cl + MSVC STL
-
-### Step 2: xmake bootstrap
-
-用 xmake 在 Windows 上编译 mcpp（参考 mcpp-dev 的 xmake.lua）。
-
-### Step 3: mcpp 代码适配
-
-基于 CI 验证结果，逐步适配 probe/flags/ninja_backend。
-
-### Step 4: Self-host + Release
-
-mcpp 自举 → 打包 → release。
-
-## 5. 风险
-
-| 风险 | 影响 | 缓解 |
+| 文件 | 问题 | 方案 |
 |------|------|------|
-| xlings Windows LLVM 包无 libc++ | 无法用 `import std` | 需要上游补充或用 MSVC STL |
-| ninja shell 命令移植复杂 | build.ninja 在 Windows 上不工作 | 可用 ninja 的 `msvc_deps_prefix` 特性 |
-| `clang-scan-deps.exe` 缺失 | P1689 扫描不可用 | GCC 模式的 `-fdeps-format` 也可用 |
-| Windows path separator (`\` vs `/`) | 路径拼接问题 | `std::filesystem` 已处理大部分 |
-
-## 6. 依赖关系
-
-```
-xlings LLVM Windows 包 (libc++ 补充)
-    ↓
-CI 验证 (clang++ + import std)
-    ↓
-xmake bootstrap (产出 mcpp.exe)
-    ↓
-mcpp 代码适配 (probe/flags/ninja)
-    ↓
-self-host (mcpp.exe 编译 mcpp.exe)
-    ↓
-release
-```
+| ninja_backend.cppm | POSIX shell 命令 | #if _WIN32 cmd.exe 语法 |
+| ninja_backend.cppm | mcpp_exe_path() 缺 Windows | GetModuleFileNameA() |
+| config.cppm | MCPP_HOME 路径发现缺 Windows | 同上 |
+| probe.cppm | command -v Unix only | where.exe |
+| probe.cppm | LD_LIBRARY_PATH | Windows 用 PATH |
+| flags.cppm | 链接 flags 缺 Windows 分支 | 无 sysroot/rpath |
+| xlings.cppm | popen | _popen |
+
+## 执行顺序
+
+1. 创建 ci-windows.yml 用 xmake 构建，看编译错误
+2. 根据 CI 错误逐步修代码
+3. 产出 mcpp.exe bootstrap binary
+4. 上传到 xlings-res

.github/workflows/ci-windows.yml

@@ -183,3 +183,47 @@ jobs:
           echo "Has clang-scan-deps: $([ -f "$LLVM_ROOT/bin/clang-scan-deps.exe" ] && echo YES || echo NO)"
           echo "Has clang-cl: $([ -f "$LLVM_ROOT/bin/clang-cl.exe" ] && echo YES || echo NO)"
           echo "Has lld-link: $([ -f "$LLVM_ROOT/bin/lld-link.exe" ] && echo YES || echo NO)"
+
+      - name: Install xmake
+        shell: pwsh
+        run: |
+          Invoke-Expression (Invoke-WebRequest 'https://xmake.io/psget.text' -UseBasicParsing).Content
+          xmake --version
+
+      - name: Build mcpp with xmake (MSVC)
+        shell: pwsh
+        run: |
+          # Generate xmake.lua for bootstrap
+          @"
+          add_rules("mode.release")
+          set_languages("c++23")
+          package("cmdline")
+              set_homepage("https://github.com/mcpplibs/cmdline")
+              add_urls("https://github.com/mcpplibs/cmdline/archive/refs/tags/`$(version).tar.gz")
+              add_versions("0.0.1", "3fb2f5495c1a144485b3cbb2e43e27059151633460f702af0f3851cbff387ef0")
+              on_install(function (package)
+                  import("package.tools.xmake").install(package)
+              end)
+          package_end()
+          add_requires("cmdline 0.0.1")
+          target("mcpp")
+              set_kind("binary")
+              add_files("src/main.cpp")
+              add_files("src/**.cppm")
+              add_packages("cmdline")
+              add_includedirs("src/libs/json")
+              set_policy("build.c++.modules", true)
+          "@ | Out-File -Encoding utf8 xmake.lua
+
+          xmake f -p windows -m release -y
+          xmake build -y mcpp
+
+          $mcpp = Get-ChildItem -Recurse build -Filter mcpp.exe -ErrorAction SilentlyContinue | Select-Object -First 1
+          if ($mcpp) {
+              Write-Host ":: mcpp.exe built at: $($mcpp.FullName)"
+              & $mcpp.FullName --version
+          } else {
+              Write-Host ":: Build produced files:"
+              Get-ChildItem -Recurse build -Filter *.exe | ForEach-Object { Write-Host "  $($_.FullName)" }
+              exit 1
+          }