自动生成
Makefile
的全过程详解!
automake/autoconf
入门
automake/autoconf
入门
作为Linux
下的程序开发人员,大家一定都遇到过Makefile
,用make
命令来编译自己写的程序确实是很方便。一般情况下,大家都是手工写一个简单Makefile
,如果要想写出一个符合自由软件惯例的Makefile
就不那么容易了。
在本文中,将给大家介绍如何使用autoconf
和automake
两个工具来帮助我们自动地生成符合自由软件惯例的Makefile
,这样就可以象常 见的GNU
程序一样,只要使用“./configure”
,“make”
,“make instal”
就可以把程序安装到Linux
系统中去了。这将特别适合想做开放源代码软件的程序开发人员,又或如果你只是自己写些小的Toy
程序,那么这 个文章对你也会有很大的帮助。
一、Makefile
介绍
Makefile
是用于自动编译和链接的,一个工程有很多文件组成,每一个文件的改变都会导致工程的重新链接,但是不是所有的文件都需要重新编译,Makefile
中纪录有文件的信息,在make
时会决定在链接的时候需要重新编译哪些文件。
Makefile
的宗旨就是:让编译器知道要编译一个文件需要依赖其他的哪些文件。当那些依赖文件有了改变,编译器会自动的发现最终的生成文件已经过时,而重新编译相应的模块。
Makefile
的基本结构不是很复杂,但当一个程序开发人员开始写Makefile
时,经常会怀疑自己写的是否符合惯例,而且自己写的 Makefile
经常和自己的开发环境相关联,当系统环境变量或路径发生了变化后,Makefile
可能还要跟着修改。这样就造成了手工书写 Makefile
的诸多问题,automake
恰好能很好地帮助我们解决这些问题。
使用automake
,程序开发人员只需要写一些 简单的含有预定义宏的文件,由autoconf
根据一个宏文件生成configure
,由automake
根据另一个宏文件生成Makefile.in
, 再使用configure
依据Makefile.in
来生成一个符合惯例的Makefile
。下面我们将详细介绍Makefile
的automake
生成 方法。
二、使用的环境
本文所提到的程序是基于Linux
发行版本:Fedora
Core release 1
,它包含了我们要用到的autoconf
,automake
。
三、从helloworld
入手
我们从大家最常使用的例子程序helloworld
开始。
下面的过程如果简单地说来就是:
新建三个文件:
helloworld.c
configure.in
Makefile.am
然后执行:
aclocal; autoconf; automake --add-missing; ./configure; make; ./helloworld
就可以看到Makefile
被产生出来,而且可以将helloworld.c
编译通过。
很简单吧,几条命令就可以做出一个符合惯例的Makefile
,感觉如何呀。
现在开始介绍详细的过程:
1
、建目录
在你的工作目录下建一个helloworld
目录,我们用它来存放helloworld
程序及相关文件,如在/home/my/build
下:
$ mkdir helloword
$ cd helloworld
2
、 helloworld.c
然后用你自己最喜欢的编辑器写一个hellowrold.c
文件,如命令:vi helloworld.c
。使用下面的代码作为helloworld.c
的内容。
int main(int argc, char** argv)
{
printf("Hello, Linux World!\n");
return 0;
}
完成后保存退出。
现在在helloworld
目录下就应该有一个你自己写的helloworld.c
了。
3
、生成configure
我们使用autoscan
命令来帮助我们根据目录下的源代码生成一个configure.in
的模板文件。
命令:
$ autoscan
$ ls
configure.scan helloworld.c
执行后在hellowrold
目录下会生成一个文件:configure.scan
,我们可以拿它作为configure.in
的蓝本。
现在将configure.scan
改名为configure.in
,并且编辑它,按下面的内容修改,去掉无关的语句:
============================configure.in
内容开始=========================================
# -*- Autoconf -*-
# Process this file with autoconf to produce a configure script.
AC_INIT(helloworld.c)
AM_INIT_AUTOMAKE(helloworld, 1.0)
# Checks for programs.
AC_PROG_CC
# Checks for libraries.
# Checks for header files.
# Checks for typedefs, structures, and compiler characteristics.
# Checks for library functions.
AC_OUTPUT(Makefile)
============================configure.in
内容结束=========================================
然后执行命令aclocal
和autoconf
,分别会产生aclocal.m4
及configure
两个文件:
$ aclocal
$ls
aclocal.m4 configure.in helloworld.c
$ autoconf
$ ls
aclocal.m4 autom4te.cache configure configure.in helloworld.c
大家可以看到configure.in
内容是一些宏定义,这些宏经autoconf
处理后会变成检查系统特性、环境变量、软件必须的参数的shell
脚本。
autoconf
是用来生成自动配置软件源代码脚本(configure
)的工具。configure
脚本能独立于autoconf
运行,且在运行的过程中,不需要用户的干预。
要生成configure
文件,你必须告诉autoconf
如何找到你所用的宏。方式是使用aclocal
程序来生成你的aclocal.m4
。
aclocal
根据configure.in
文件的内容,自动生成aclocal.m4
文件。aclocal
是一个perl
脚本程序,它的定义是:“aclocal - create aclocal.m4 by scanning configure.ac”
。
autoconf
从configure.in
这个列举编译软件时所需要各种参数的模板文件中创建configure
。
autoconf
需要GNU m4
宏处理器来处理aclocal.m4
,生成configure
脚本。
m4
是一个宏处理器。将输入拷贝到输出,同时将宏展开。宏可以是内嵌的,也可以是用户定义的。除了可以展开宏,m4
还有一些内建的函数,用来引用文件,执行命令,整数运算,文本操作,循环等。m4
既可以作为编译器的前端,也可以单独作为一个宏处理器。
4
、新建Makefile.am
新建Makefile.am
文件,命令:
$ vi Makefile.am
内容如下:
AUTOMAKE_OPTIONS=foreign
bin_PROGRAMS=helloworld
helloworld_SOURCES=helloworld.c
automake
会根据你写的Makefile.am
来自动生成Makefile.in
。
Makefile.am
中定义的宏和目标,
会指导automake
生成指定的代码。例如,宏bin_PROGRAMS
将导致编译和连接的目标被生成。
5
、运行automake
命令:
$ automake --add-missing
configure.in: installing `./install-sh'
configure.in: installing `./mkinstalldirs'
configure.in: installing `./missing'
Makefile.am: installing `./depcomp'
automake
会根据Makefile.am
文件产生一些文件,包含最重要的Makefile.in
。
6
、执行configure
生成Makefile
$ ./configure
checking for a BSD-compatible install... /usr/bin/install -c
checking whether build environment is sane... yes
checking for gawk... gawk
checking whether make sets $(MAKE)... yes
checking for gcc... gcc
checking for C compiler default output... a.out
checking whether the C compiler works... yes
checking whether we are cross compiling... no
checking for suffix of executables...
checking for suffix of object files... o
checking whether we are using the GNU C compiler... yes
checking whether gcc accepts -g... yes
checking for gcc option to accept ANSI C... none needed
checking for style of include used by make... GNU
checking dependency style of gcc... gcc3
configure: creating ./config.status
config.status: creating Makefile
config.status: executing depfiles commands
$ ls -l Makefile
-rw-rw-r-- 1 yutao yutao 15035 Oct 15 10:40 Makefile
你可以看到,此时Makefile
已经产生出来了。
7
、使用Makefile
编译代码
$ make
if gcc -DPACKAGE_NAME="" -DPACKAGE_TARNAME=""
-DPACKAGE_VERSION="" -
DPACKAGE_STRING="" -DPACKAGE_BUGREPORT=""
-DPACKAGE="helloworld" -DVERSION="1.0"
-I. -I. -g -O2 -MT helloworld.o -MD -MP -MF ".deps/helloworld.Tpo" \
-c -o helloworld.o `test -f 'helloworld.c' || echo './'`helloworld.c; \
then mv -f ".deps/helloworld.Tpo" ".deps/helloworld.Po"; \
else rm -f ".deps/helloworld.Tpo"; exit 1; \
fi
gcc -g -O2 -o helloworld helloworld.o
运行helloworld
$ ./helloworld
Hello, Linux World!
这样helloworld
就编译出来了,你如果按上面的步骤来做的话,应该也会很容易地编译出正确的helloworld
文件。你还可以试着使用一些其 他的make
命令,如make clean
,make install
,make dist
,看看它们会给你什么样的效果。感觉如何?自己也能写出这么专业的Makefile
,老板一定会对你刮目相看。
四、深入浅出
针对上面提到的各个命令,我们再做些详细的介绍。
1
、 autoscan
autoscan
是用来扫描源代码目录生成configure.scan
文件的。autoscan
可以用目录名做为参数,但如果你不使用参数的话,那么 autoscan
将认为使用的是当前目录。autoscan
将扫描你所指定目录中的源文件,并创建configure.scan
文件。
2
、 configure.scan
configure.scan
包含了系统配置的基本选项,里面都是一些宏定义。我们需要将它改名为configure.in
3
、 aclocal
aclocal
是一个perl
脚本程序。aclocal
根据configure.in
文件的内容,自动生成aclocal.m4
文件。aclocal
的定义是:“aclocal - create aclocal.m4 by
scanning configure.ac”
。
4
、 autoconf
autoconf
是用来产生configure
文件的。configure
是一个脚本,它能设置源程序来适应各种不同的操作系统平台,并且根据不同的系统来产生合适的Makefile
,从而可以使你的源代码能在不同的操作系统平台上被编译出来。
configure.in
文件的内容是一些宏,这些宏经过autoconf
处理后会变成检查系统特性、环境变量、软件必须的参数的shell
脚本。configure.in
文件中的宏的顺序并没有规定,但是你必须在所有宏的最前
面和最后面分别加上AC_INIT
宏和AC_OUTPUT
宏。
在configure.ini
中:
#
号表示注释,这个宏后面的内容将被忽略。
AC_INIT(FILE)
这个宏用来检查源代码所在的路径。
AM_INIT_AUTOMAKE(PACKAGE, VERSION)
这个宏是必须的,它描述了我们将要生成的软件包的名字及其版本号:PACKAGE
是软件包的名字,VERSION
是版本号。当你使用make dist
命令时,它会给你生成一个类似helloworld-1.0.tar.gz
的软件发行包,其中就有对应的软件包的名字和版本号。
AC_PROG_CC
这个宏将检查系统所用的C
编译器。
AC_OUTPUT(FILE)
这个宏是我们要输出的Makefile
的名字。
我们在使用automake
时,实际上还需要用到其他的一些宏,但我们可以用aclocal
来帮我们自动产生。执行aclocal
后我们会得到aclocal.m4
文件。
产生了configure.in
和aclocal.m4
两个宏文件后,我们就可以使用autoconf
来产生configure
文件了。
5
、 Makefile.am
Makefile.am
是用来生成Makefile.in
的,需要你手工书写。Makefile.am
中定义了一些内容:
AUTOMAKE_OPTIONS
这个是automake
的选项。在执行automake
时,它会检查目录下是否存在标准GNU
软件包中应具备的各种文件,例如AUTHORS
、ChangeLog
、NEWS
等文件。我们将其设置成foreign
时,automake
会改用一般软件包的标准来检查。
bin_PROGRAMS
这个是指定我们所要产生的可执行文件的文件名。如果你要产生多个可执行文件,那么在各个名字间用空格隔开。
helloworld_SOURCES
这个是指定产生“helloworld”
时所需要的源代码。如果它用到了多个源文件,那么请使用空格符号将它们隔开。比如需要 helloworld.h
,helloworld.c
那么请写成helloworld_SOURCES= helloworld.h helloworld.c
。
如果你在bin_PROGRAMS
定义了多个可执行文件,则对应每个可执行文件都要定义相对的filename_SOURCES
。
6
、 automake
我们使用automake --add-missing
来产生Makefile.in
。
选项--add-missing
的定义是“add missing
standard files to package”
,它会让automake
加入一个标准的软件包所必须的一些文件。
我们用automake
产生出来的Makefile.in
文件是符合GNU Makefile
惯例的,接下来我们只要执行configure
这个shell
脚本就可以产生合适的 Makefile
文件了。
7
、 Makefile
在符合GNU Makefiel
惯例的Makefile
中,包含了一些基本的预先定义的操作:
make
根据Makefile
编译源代码,连接,生成目标文件,可执行文件。
make clean
清除上次的make
命令所产生的object
文件(后缀为“.o”
的文件)及可执行文件。
make install
将编译成功的可执行文件安装到系统目录中,一般为/usr/local/bin
目录。
make dist
产生发布软件包文件(即distribution package
)。这个命令将会将可执行文件及相关文件打包成一个tar.gz
压缩的文件用来作为发布软件的软件包。
它会在当前目录下生成一个名字类似“PACKAGE-VERSION.tar.gz”
的文件。PACKAGE
和VERSION
,是我们在configure.in
中定义的AM_INIT_AUTOMAKE(PACKAGE, VERSION)
。
make distcheck
生成发布软件包并对其进行测试检查,以确定发布包的正确性。这个操作将自动把压缩包文件解开,然后执行configure
命令,并且执行make
,来确认编译不出现错误,最后提示你软件包已经准备好,可以发布了。
===============================================
helloworld-1.0.tar.gz is ready for distribution
===============================================
make distclean
类似make clean
,但同时也将configure
生成的文件全部删除掉,包括Makefile
。
五、结束语
通过上面的介绍,你应该可以很容易地生成一个你自己的符合GNU
惯例的Makefile
文件及对应的项目文件。
如果你想写出更复杂的且符合惯例的Makefile
,你可以参考一些开放代码的项目中的configure.in
和Makefile.am
文件,比如:嵌入式数据库sqlite
,单元测试cppunit
。
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