作為L(zhǎng)inux下的程序開(kāi)發(fā)人員,大家一定都遇到過(guò)Makefile,用make命令來(lái)編譯自己寫的程序確實(shí)是很方便.一般情況下,大家都是手工寫一個(gè)簡(jiǎn)單Makefile,如果要想寫出一個(gè)符合自由軟件慣例的Makefile就不那么容易了.

在本文中,將給大家介紹如何使用autoconf和automake兩個(gè)工具來(lái)幫助我們自動(dòng)地生成符合自由軟件慣例的 Makefile,這樣就可以象常見(jiàn)的 GNU程序一樣,只要使用”./configure”,”make”,”make instal”就可以把程序安裝到Linux系統(tǒng)中去了.

這將特別適合想做開(kāi)放源代碼軟件的程序開(kāi)發(fā)人員,又或如果你只是自己寫些小的Toy程序,那么這個(gè)文章對(duì)你也會(huì)有很大的幫助.
　

一.Makefile介紹

　　Makefile是用于自動(dòng)編譯和鏈接的 ,一個(gè)工程有很多文件組成,每一個(gè)文件的改變都會(huì)導(dǎo)致工程的重新鏈接,但是不是 所有的文件都需要重新編譯,Makefile中紀(jì)錄有文件的信息,在 make時(shí)會(huì)決定在鏈接的時(shí)候需要重新編譯哪些文件.
　
　 Makefile的宗旨就是 ：讓編譯器知道要編譯一個(gè)文件需要依賴其他的 哪些文件.當(dāng)那些依賴文件有了改變,編譯器會(huì)自動(dòng)的發(fā)現(xiàn)最終的生成文件已經(jīng)過(guò)時(shí),而重新編譯相應(yīng)的 模塊.
　　
Makefile的 基本結(jié)構(gòu)不是 很復(fù)雜,但當(dāng)一個(gè)程序開(kāi)發(fā)人員開(kāi)始寫Makefile時(shí),經(jīng)常會(huì)懷疑自己寫的 是 否符合慣例,而且自己寫的 Makefile經(jīng)常和自己的 開(kāi)發(fā)環(huán)境相關(guān)聯(lián),當(dāng)系統(tǒng)環(huán)境變量或路徑發(fā)生了變化后,Makefile可能還要跟著修改.這樣就造成了手工書(shū)寫Makefile的 諸多問(wèn)題,automake恰好能很好地幫助我們解決這些問(wèn)題.
　　
使用automake,程序開(kāi)發(fā)人員只需要寫一些簡(jiǎn)單的 含有預(yù)定義宏的 文件,由autoconf根據(jù)一個(gè)宏文件生成configure,由automake根據(jù)另一個(gè)宏文件生成Makefile.in,再使用configure依據(jù)Makefile.in來(lái)生成一個(gè)符合慣例的 Makefile.下面我們將詳細(xì)介紹Makefile的 automake生成方法.
　　

二.使用的 環(huán)境

　　本文所提到的 程序是 基于Linux發(fā)行版本：Fedora Core release 1,它包含了我們要用到的 autoconf,automake.

三.從helloworld入手

　　我們從大家最常使用的 例子程序helloworld開(kāi)始.

　　下面的 過(guò)程如果簡(jiǎn)單地說(shuō)來(lái)就是 ：

　　新建三個(gè)文件：

　　　helloworld.c
　　　configure.in
　　　Makefile.am

　　然后執(zhí)行：

aclocal; autoconf; automake --add-missing; ./configure; make; ./helloworld

　　就可以看到Makefile被產(chǎn)生出來(lái),而且可以將helloworld.c編譯通過(guò).

　　很簡(jiǎn)單吧,幾條命令就可以做出一個(gè)符合慣例的 Makefile,感覺(jué)如何呀.

　　現(xiàn)在 開(kāi)始介紹詳細(xì)的 過(guò)程：

　　1.建目錄

　　在 你的 工作目錄下建一個(gè)helloworld目錄,我們用它來(lái)存放helloworld程序及相關(guān)文件,如在 /home/my/build下：

$ mkdir helloword
$ cd helloworld

　　2. helloworld.c

　　然后用你自己最喜歡的 編輯器寫一個(gè)hellowrold.c文件,如命令：vi helloworld.c.使用下面的 代碼作為helloworld.c的 內(nèi)容.

#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv){
     printf("%s", 'Hello, Linux World!\n");
     return 0;
}

　　完成后保存退出.
　　現(xiàn)在 在 helloworld目錄下就應(yīng)該有一個(gè)你自己寫的 helloworld.c了.

　　3.生成configure

　　我們使用autoscan命令來(lái)幫助我們根據(jù)目錄下的 源代碼生成一個(gè)configure.in的 模板文件.
　　命令：

$ autoscan
$ ls
configure.scan helloworld.c

　　執(zhí)行后在 hellowrold目錄下會(huì)生成一個(gè)文件：configure.scan,我們可以拿它作為configure.in的 藍(lán)本.
　　現(xiàn)在 將configure.scan改名為configure.in,并且編輯它,按下面的 內(nèi)容修改,去掉無(wú)關(guān)的 語(yǔ)句：

==========================configure.in內(nèi)容開(kāi)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內(nèi)容結(jié)束=========================================

　　然后執(zhí)行命令aclocal和autoconf,分別會(huì)產(chǎn)生aclocal.m4及configure兩個(gè)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內(nèi)容是 一些宏定義,這些宏經(jīng)autoconf處理后會(huì)變成檢查系統(tǒng)特性.環(huán)境變量.軟件必須的 參數(shù)的 shell腳本.

　　autoconf 是 用來(lái)生成自動(dòng)配置軟件源代碼腳本（configure）的 工具.configure腳本能獨(dú)立于autoconf運(yùn)行,且在 運(yùn)行的 過(guò)程中,不需要用戶的 干預(yù).

　　要生成configure文件,你必須告訴autoconf如何找到你所用的 宏.方式是 使用aclocal程序來(lái)生成你的 aclocal.m4.

　　aclocal根據(jù)configure.in文件的 內(nèi)容,自動(dòng)生成aclocal.m4文件.aclocal是 一個(gè)perl 腳本程序,它的 定義是 ：”aclocal – create aclocal.m4 by scanning configure.ac”.

　　autoconf從configure.in這個(gè)列舉編譯軟件時(shí)所需要各種參數(shù)的 模板文件中創(chuàng)建configure.

　　autoconf需要GNU m4宏處理器來(lái)處理aclocal.m4,生成configure腳本.

　　m4是 一個(gè)宏處理器.將輸入拷貝到輸出,同時(shí)將宏展開(kāi).宏可以是 內(nèi)嵌的 ,也可以是 用戶定義的 .除了可以展開(kāi)宏,m4還有一些內(nèi)建的 函數(shù),用來(lái)引用文件,執(zhí)行命令,整數(shù)運(yùn)算,文本操作,循環(huán)等.m4既可以作為編譯器的 前端,也可以單獨(dú)作為一個(gè)宏處理器.

4.新建Makefile.am
　　新建Makefile.am文件,命令：

$ vi Makefile.am
　　內(nèi)容如下:
AUTOMAKE_OPTIONS=foreign
bin_PROGRAMS=helloworld
helloworld_SOURCES=helloworld.c

　　automake會(huì)根據(jù)你寫的 Makefile.am來(lái)自動(dòng)生成Makefile.in.

　　Makefile.am中定義的 宏和目標(biāo),會(huì)指導(dǎo)automake生成指定的 代碼.例如,宏bin_PROGRAMS將導(dǎo)致編譯和連接的 目標(biāo)被生成.
　　5.運(yùn)行automake:

$ automake --add-missing
configure.in: installing `./install-sh'
configure.in: installing `./mkinstalldirs'
configure.in: installing `./missing'
Makefile.am: installing `./depcomp'

　　automake會(huì)根據(jù)Makefile.am文件產(chǎn)生一些文件,包含最重要的 Makefile.in.

　　6.執(zhí)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,此時(shí)Makefile已經(jīng)產(chǎn)生出來(lái)了.

7.使用Makefile編譯代碼

$make
if gcc -DPACKAGE_NAME=\"FULL-PACKAGE-NAME\" -DPACKAGE_TARNAME=\"full-package-name\" -DPACKAGE_VERSION=\"VERSION\" -DPACKAGE_STRING=\"FULL-PACKAGE-NAME\ VERSION\" -DPACKAGE_BUGREPORT=\"BUG-REPORT-ADDRESS\" -DPACKAGE=\"helloworld\" -DVERSION=\"1.0\" -DSTDC_HEADERS=1 -DHAVE_SYS_TYPES_H=1 -DHAVE_SYS_STAT_H=1 -DHAVE_STDLIB_H=1 -DHAVE_STRING_H=1 -DHAVE_MEMORY_H=1 -DHAVE_STRINGS_H=1 -DHAVE_INTTYPES_H=1 -DHAVE_STDINT_H=1 -DHAVE_UNISTD_H=1 -DHAVE_STDLIB_H=1  -I. -I.     -g -O2 -MT helloworld.o -MD -MP -MF ".deps/helloworld.Tpo" -c -o helloworld.o 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

　　運(yùn)行helloworld

$ ./helloworld
Hello, Linux World!

　　這樣helloworld就編譯出來(lái)了,你如果按上面的 步驟來(lái)做的 話,應(yīng)該也會(huì)很容易地編譯出正確的 helloworld文件.你還可以試著使用一些其他的 make命令,如make clean,make install,make dist,看看它們會(huì)給你什么樣的 效果.感覺(jué)如何？自己也能寫出這么專業(yè)的 Makefile,老板一定會(huì)對(duì)你刮目相看.

四.深入淺出

　　針對(duì)上面提到的 各個(gè)命令,我們?cè)僮鲂┰敿?xì)的 介紹.

　　1. autoscan 　　autoscan是 用來(lái)掃描源代碼目錄生成configure.scan文件的 .autoscan 可以用目錄名做為參數(shù),但如果你不使用參數(shù)的 話,那么autoscan將認(rèn)為使用的是當(dāng)前目錄. autoscan將掃描你所指定目錄中的 源文件,并創(chuàng)建configure.scan文件. 　　2. configure.scan 　　configure.scan包含了系統(tǒng)配置的 基本選項(xiàng),里面都是 一些宏定義.我們需要將它改名為 configure.in 　　3. aclocal 　　aclocal是 一個(gè)perl 腳本程序.aclocal根據(jù)configure.in文件的 內(nèi)容 ,自動(dòng)生成aclocal.m4文件.aclocal的 定義是 ："aclocal - create aclocal.m4 by scanning configure.ac". 　　4. autoconf 　　autoconf是 用來(lái)產(chǎn)生configure文件的 .configure是 一個(gè)腳本,它能設(shè)置 源程序來(lái)適應(yīng)各種不同的操作系統(tǒng)平臺(tái),并且根據(jù)不同的 系統(tǒng)來(lái)產(chǎn)生合適的 Makefile,從而可以使 你的源代碼能在不同的操作系統(tǒng)平臺(tái)上被編譯出來(lái). 　　configure.in文件的 內(nèi)容是 一些宏,這些宏經(jīng)過(guò)autoconf 處理后會(huì)變成檢查系統(tǒng) 特性.環(huán)境變量.軟件必須的 參數(shù)的 shell腳本.configure.in文件中的 宏的 順序并沒(méi) 有規(guī)定,但是 你必須在 所有宏的 最前面和最后面分別加上AC_INIT宏和AC_OUTPUT宏. 　　在 configure.ini中： 　　#號(hào)表示注釋,這個(gè)宏后面的 內(nèi)容將被忽略. 　　AC_INIT(FILE) 　　這個(gè)宏用來(lái)檢查源代碼所在 的 路徑. AM_INIT_AUTOMAKE(PACKAGE, VERSION) 　　 這個(gè)宏是 必須的 ,它描述了我們將要生成的 軟件包的 名字及其版本號(hào)：PACKAGE是軟件包 的名字,VERSION是 版本號(hào).當(dāng)你使用make dist命令時(shí),它會(huì)給你生成一個(gè)類似 helloworld-1.0.tar.gz的 軟件發(fā)行包,其中就有對(duì)應(yīng)的 軟件包的 名字和版本號(hào). AC_PROG_CC 　　這個(gè)宏將檢查系統(tǒng)所用的 C編譯器. AC_OUTPUT(FILE) 　　這個(gè)宏是 我們要輸出的 Makefile的 名字. 　　我們?cè)?使用automake時(shí),實(shí)際上還需要用到其他的 一些宏,但我們可以用aclocal 來(lái)幫 我們自動(dòng)產(chǎn)生.執(zhí)行aclocal后我們會(huì)得到aclocal.m4文件. 　　產(chǎn)生了configure.in和aclocal.m4 兩個(gè)宏文件后,我們就可以使用autocon f來(lái)產(chǎn)生configure文件了. 　　5. Makefile.am 　　Makefile.am是 用來(lái)生成Makefile.in的 ,需要你手工書(shū)寫.Makefile. am中定義了一些內(nèi)容： AUTOMAKE_OPTIONS 　　這個(gè)是 automake的 選項(xiàng).在 執(zhí)行automake時(shí),它會(huì)檢查目錄下是 否存在 標(biāo)準(zhǔn) GNU軟件包中應(yīng)具備的各種文件,例如AUTHORS.ChangeLog.NEWS等文件. 我們將其設(shè)置成foreign時(shí),automake會(huì)改用一般軟件包的 標(biāo)準(zhǔn)來(lái)檢查. bin_PROGRAMS 　　這個(gè)是 指定我們所要產(chǎn)生的 可執(zhí)行文件的 文件名.如果你要產(chǎn)生多個(gè)可執(zhí)行文件, 那么在各個(gè)名字間用空格隔開(kāi). helloworld_SOURCES 　　這個(gè)是 指定產(chǎn)生"helloworld"時(shí)所需要的 源代碼.如果它用到了多個(gè)源文件, 那么請(qǐng)使用空格符號(hào)將它們隔開(kāi).比如需要helloworld.h,helloworld.c那么請(qǐng)寫成: helloworld_SOURCES= helloworld.h helloworld.c. 　　如果你在 bin_PROGRAMS定義了多個(gè)可執(zhí)行文件,則對(duì)應(yīng)每個(gè)可執(zhí)行文件都要定義相對(duì)的 filename_SOURCES. 　　6. automake 　　我們使用automake --add-missing來(lái)產(chǎn)生Makefile.in. 　　選項(xiàng)--add-missing的 定義是 "add missing standard files  to package",它會(huì)讓automake加入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 軟件包所必須的 一些文件. 　　我們用automake產(chǎn)生出來(lái)的 Makefile.in文件是 符合GNU Makefile慣例 的 ,接下來(lái)我們只要執(zhí)行configure這個(gè)shell 腳本就可以產(chǎn)生合適的 Makefile 文 件了. 　　7. Makefile 　　在 符合GNU Makefiel慣例的 Makefile中,包含了一些基本的 預(yù)先定義的 操作：  make 　　根據(jù)Makefile編譯源代碼,連接,生成目標(biāo)文件,可執(zhí)行文件. make clean 　　清除上次的 make命令所產(chǎn)生的 object文件（后綴為".o"的 文件）及可執(zhí)行文件. make install 　　將編譯成功的 可執(zhí)行文件安裝到系統(tǒng)目錄中,一般為/usr/local/bin目錄. make dist 　　產(chǎn)生發(fā)布軟件包文件（即distribution package）.這個(gè)命令將會(huì)將可執(zhí)行文件及相關(guān) 文件打包成一個(gè)tar.gz壓縮的 文件用來(lái)作為發(fā)布軟件的 軟件包. 　　它會(huì)在 當(dāng)前目錄下生成一個(gè)名字類似"PACKAGE-VERSION.tar.gz"的 文件.PA CKAGE和VERSION,是 我們?cè)?configure.in中定義的 AM_INIT_AUTOM AKE(PACKAGE, VERSION). make distcheck 　　生成發(fā)布軟件包并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試檢查,以確定發(fā)布包的正確性.