Make工程管理器
到此為止，讀者已了解了如何在Linux下使用編輯器編寫(xiě)代碼，如何使用Gcc把代碼編譯成可執(zhí)行文檔，還學(xué)習(xí)了如何使用Gdb來(lái)調(diào)試程式，那么，任何的工作看似已完成了，為什么還需要Make這個(gè)工程管理器呢？
所謂工程管理器，顧名思義，是指管理較多的文檔的。讀者能夠試想一下，有一個(gè)上百個(gè)文檔的代碼構(gòu)成的項(xiàng)目，假如其中只有一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)文檔進(jìn)行了修改，按照之前所學(xué)的Gcc編譯工具，就不得不把這任何的文檔重新編譯一遍，因?yàn)榫幾g器并不知道哪些文檔是最近更新的，而只知道需要包含這些文檔才能把源代碼編譯成可執(zhí)行文檔，于是，程式員就不能不再重新輸入數(shù)目如此龐大的文檔名以完成最后的編譯工作。
但是，請(qǐng)讀者仔細(xì)回想一下本書(shū)在3.1.2節(jié)
中所闡述的編譯過(guò)程，編譯過(guò)程是分為編譯、匯編、鏈接不同階段的，其中編譯階段僅檢查語(yǔ)法錯(cuò)誤連同函數(shù)和變量的聲明是否正確聲明了，在鏈接階段則主要完成
是函數(shù)鏈接和全局變量的鏈接。因此，那些沒(méi)有改變的源代碼根本無(wú)需重新編譯，而只要把他們重新鏈接進(jìn)去就能夠了。所以，人們就希望有一個(gè)工程管理器能夠
自動(dòng)識(shí)別更新了的文檔代碼，同時(shí)又無(wú)需重復(fù)輸入冗長(zhǎng)的命令行，這樣，Make工程管理器也就應(yīng)運(yùn)而生了。
實(shí)際上，Make工程管理器也就是個(gè)“自動(dòng)編譯管理器”，這里的“自動(dòng)”是指他能夠根據(jù)文檔時(shí)間戳自動(dòng)發(fā)現(xiàn)更新過(guò)的文檔而減少編譯的工作量，同時(shí)，他通過(guò)讀入Makefile文檔的內(nèi)容來(lái)執(zhí)行大量的編譯工作。用戶只需編寫(xiě)一次簡(jiǎn)單的編譯語(yǔ)句就能夠了。他大大提高了實(shí)際項(xiàng)目的工作效率，而且?guī)缀跞魏蜭inux下的項(xiàng)目編程均會(huì)涉及到他，希望讀者能夠認(rèn)真學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容。
3.6.1 Makefile基本結(jié)構(gòu)
Makefile是Make讀入的惟一配置文檔，因此本節(jié)的內(nèi)容實(shí)際就是講述Makefile的編寫(xiě)規(guī)則。在一個(gè)Makefile中通常包含如下內(nèi)容：
· 需要由make工具創(chuàng)建的目標(biāo)體（target），通常是目標(biāo)文檔或可執(zhí)行文檔；
· 要?jiǎng)?chuàng)建的目標(biāo)體所依賴的文檔（dependency_file）；
· 創(chuàng)建每個(gè)目標(biāo)體時(shí)需要運(yùn)行的命令（command）。
他的格式為：
target: dependency_files
command
例如，有兩個(gè)文檔分別為hello.c和hello.h，創(chuàng)建的目標(biāo)體為hello.o，執(zhí)行的命令為gcc編譯指令：gcc –c hello.c，那么，對(duì)應(yīng)的Makefile就能夠?qū)憺椋?br>
#The simplest example
hello.o: hello.c hello.h
gcc –c hello.c –o hello.o
接著就能夠使用make了。使用make的格式為：make target，這樣make就會(huì)自動(dòng)讀入Makefile（也能夠是首字母小寫(xiě)makefile）并執(zhí)行對(duì)應(yīng)target的command語(yǔ)句，并會(huì)找到相應(yīng)的依賴文檔。如下所示：
[root@localhost makefile]# make hello.o
gcc –c hello.c –o hello.o
[root@localhost makefile]# ls
hello.c hello.h hello.o Makefile
能夠看到，Makefile執(zhí)行了“hello.o”對(duì)應(yīng)的命令語(yǔ)句，并生成了“hello.o”目標(biāo)體。
注意
在Makefile中的每一個(gè)command前必須有“Tab”符，否則在運(yùn)行make命令時(shí)會(huì)出錯(cuò)。
3.6.2 Makefile變量
上面示例的Makefile在實(shí)際中是幾乎不存在的，因?yàn)樗^(guò)于簡(jiǎn)單，僅包含兩個(gè)文檔和一個(gè)命令，在這種情況下完全不必要編寫(xiě)Makefile而只需在Shell中直接輸入即可，在實(shí)際中使用的Makefile往往是包含很多的文檔和命令的，這也是Makefile產(chǎn)生的原因。下面就可給出稍微復(fù)雜一些的Makefile進(jìn)行講解：
sunq:kang.o yul.o
Gcc kang.o bar.o -o myprog
kang.o : kang.c kang.h head.h
Gcc –Wall –O -g –c kang.c -o kang.o
yul.o : bar.c head.h
Gcc - Wall –O -g –c yul.c -o yul.o
在這個(gè)Makefile中有三個(gè)目標(biāo)體（target），分別為sunq、kang.o和yul.o，其中第一個(gè)目標(biāo)體的依賴文檔就是后兩個(gè)目標(biāo)體。假如用戶使用命令“make sunq”，則make管理器就是找到sunq目標(biāo)體開(kāi)始執(zhí)行。
這時(shí)，make會(huì)自動(dòng)檢查相關(guān)文檔的時(shí)間戳。首先，在檢查“kang.o”、“yul.o”和“sunq”三個(gè)文檔的時(shí)間戳之前，他會(huì)向下查找那些把“kang.o”或“yul.o”做為目標(biāo)文檔的時(shí)間戳。比如，“kang.o”的依賴文檔為：“kang.c”、“kang.h”、“head.h”。假如這些文檔中任何一個(gè)的時(shí)間戳比“kang.o”新，則命令“gcc –Wall –O -g –c kang.c -o kang.o”將會(huì)執(zhí)行，從而更新文檔“kang.o”。在更新完“kang.o”或“yul.o”之后，make會(huì)檢查最初的“kang.o”、“yul.o”和“sunq”三個(gè)文檔，只要文檔“kang.o”或“yul.o”中的任比文檔時(shí)間戳比“sunq”新，則第二行命令就會(huì)被執(zhí)行。這樣，make就完成了自動(dòng)檢查時(shí)間戳的工作，開(kāi)始執(zhí)行編譯工作。這也就是Make工作的基本流程。
接下來(lái)，為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化編輯和維護(hù)Makefile，make允許在Makefile中創(chuàng)建和使用變量。變量是在Makefile中定義的名字，用來(lái)代替一個(gè)文本字符串，該文本字符串稱為該變量的值。在具體需要下，這些值能夠代替目標(biāo)體、依賴文檔、命令連同makefile文檔中其他部分。在Makefile中的變量定義有兩種方式：一種是遞歸展開(kāi)方式，另一種是簡(jiǎn)單方式。
遞歸展開(kāi)方式定義的變量是在引用在該變量時(shí)進(jìn)行替換的，即假如該變量包含了對(duì)其他變量的應(yīng)用，則在引用該變量時(shí)一次性將內(nèi)嵌的變量全部展開(kāi)，雖然這種類型的變量能夠很好地完成用戶的指令，但是他也有嚴(yán)重的缺點(diǎn)，如不能在變量后追加內(nèi)容（因?yàn)檎Z(yǔ)句：CFLAGS = $(CFLAGS) -O在變量擴(kuò)展過(guò)程中可能導(dǎo)致無(wú)窮循環(huán)）。
為了避免上述問(wèn)題，簡(jiǎn)單擴(kuò)展型變量的值在定義處展開(kāi)，并且只展開(kāi)一次，因此他不包含任何對(duì)其他變量的引用，從而消除變量的嵌套引用。
遞歸展開(kāi)方式的定義格式為：VAR=var
簡(jiǎn)單擴(kuò)展方式的定義格式為：VAR：=var
Make中的變量使用均使用格式為：$(VAR)
注意
變量名是不包括“:”、“#”、“=”結(jié)尾空格的任何字符串。同時(shí)，變量名中包含字母、數(shù)字連同下劃線以外的情況應(yīng)盡量避免，因?yàn)樗麄兛赡茉趯?lái)被賦予特別的含義。
變量名是大小寫(xiě)敏感的，例如變量名“foo”、“FOO”、和“Foo”代表不同的變量。
推薦在makefile內(nèi)部使用小寫(xiě)字母作為變量名，預(yù)留大寫(xiě)字母作為控制隱含規(guī)則參數(shù)或用戶重載命令選項(xiàng)參數(shù)的變量名。
下面給出了上例中用變量替換修改后的Makefile，這里用OBJS代替kang.o和yul.o，用CC代替Gcc，用CFLAGS代替“-Wall -O –g”。這樣在以后修改時(shí)，就能夠只修改變量定義，而無(wú)需修改下面的定義實(shí)體，從而大大簡(jiǎn)化了Makefile維護(hù)的工作量。
經(jīng)變量替換后的Makefile如下所示：
OBJS = kang.o yul.o
CC = Gcc
CFLAGS = -Wall -O -g
sunq : $(OBJS)
$(CC) $(OBJS) -o sunq
kang.o : kang.c kang.h
$(CC) $(CFLAGS) -c kang.c -o kang.o
yul.o : yul.c yul.h
$(CC) $(CFLAGS) -c yul.c -o yul.o
能夠看到，此處變量是以遞歸展開(kāi)方式定義的。
Makefile中的變量分為用戶自定義變量、預(yù)定義變量、自動(dòng)變量及環(huán)境變量。如上例中的OBJS就是用戶自定義變量，自定義變量的值由用戶自行設(shè)定，而預(yù)定義變量和自動(dòng)變量為通常在Makefile都會(huì)出現(xiàn)的變量，其中部分有默認(rèn)值，也就是常見(jiàn)的設(shè)定值，當(dāng)然用戶能夠?qū)ζ溥M(jìn)行修改。
預(yù)定義變量包含了常見(jiàn)編譯器、匯編器的名稱及其編譯選項(xiàng)。下表3.14列出了Makefile中常見(jiàn)預(yù)定義變量及其部分默認(rèn)值。
表3.14 Makefile中常見(jiàn)預(yù)定義變量
命 令 格 式
含 義
AR
庫(kù)文檔維護(hù)程式的名稱，默認(rèn)值為ar
AS
匯編程式的名稱，默認(rèn)值為as
CC
C編譯器的名稱，默認(rèn)值為cc
CPP
C預(yù)編譯器的名稱，默認(rèn)值為$(CC) –E
CXX
C++編譯器的名稱，默認(rèn)值為g++
FC
FORTRAN編譯器的名稱，默認(rèn)值為f77
RM
文檔刪除程式的名稱，默認(rèn)值為rm –f
ARFLAGS
庫(kù)文檔維護(hù)程式的選項(xiàng)，無(wú)默認(rèn)值
ASFLAGS
匯編程式的選項(xiàng)，無(wú)默認(rèn)值
CFLAGS
C編譯器的選項(xiàng)，無(wú)默認(rèn)值
CPPFLAGS
C預(yù)編譯的選項(xiàng)，無(wú)默認(rèn)值
CXXFLAGS
C++編譯器的選項(xiàng)，無(wú)默認(rèn)值
FFLAGS
FORTRAN編譯器的選項(xiàng)，無(wú)默認(rèn)值
能夠看出，上例中的CC和CFLAGS是預(yù)定義變量，其中由于CC沒(méi)有采用默認(rèn)值，因此，需要把“CC=Gcc”明確列出來(lái)。
由于常見(jiàn)的Gcc編譯語(yǔ)句中通常包含了目標(biāo)文檔和依賴文檔，而這些文檔在Makefile文檔中目標(biāo)體的一行已有所體現(xiàn)，因此，為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化Makefile的編寫(xiě)，就引入了自動(dòng)變量。自動(dòng)變量通常能夠代表編譯語(yǔ)句中出現(xiàn)目標(biāo)文檔和依賴文檔等，并且具備本地含義（即下一語(yǔ)句中出現(xiàn)的相同變量代表的是下一語(yǔ)句的目標(biāo)文檔和依賴文檔）。下表3.15列出了Makefile中常見(jiàn)自動(dòng)變量。
表3.15 Makefile中常見(jiàn)自動(dòng)變量
命令格式
含 義
$*
不包含擴(kuò)展名的目標(biāo)文檔名稱
$+
任何的依賴文檔，以空格分開(kāi)，并以出現(xiàn)的先后為序，可能包含重復(fù)的依賴文檔
$
第一個(gè)依賴文檔的名稱
$?
任何時(shí)間戳比目標(biāo)文檔晚的依賴文檔，并以空格分開(kāi)
命令格式
含 義
$@
目標(biāo)文檔的完整名稱
$^
任何不重復(fù)的依賴文檔，以空格分開(kāi)
$%
假如目標(biāo)是歸檔成員，則該變量表示目標(biāo)的歸檔成員名稱
自動(dòng)變量的書(shū)寫(xiě)比較難記，但是在熟練了之后會(huì)很的方便，請(qǐng)讀者結(jié)合下例中的自動(dòng)變量改寫(xiě)的Makefile進(jìn)行記憶。
OBJS = kang.o yul.o
CC = Gcc
CFLAGS = -Wall -O -g
sunq : $(OBJS)
$(CC) $^ -o $@
kang.o : kang.c kang.h
$(CC) $(CFLAGS) -c $
yul.o : yul.c yul.h
$(CC) $(CFLAGS) -c $
另外，在Makefile中還能夠使用環(huán)境變量。使用環(huán)境變量的方法相對(duì)比較簡(jiǎn)單，make在啟動(dòng)時(shí)會(huì)自動(dòng)讀取系統(tǒng)當(dāng)前已定義了的環(huán)境變量，并且會(huì)創(chuàng)建和之具備相同名稱和數(shù)值的變量。但是，假如用戶在Makefile中定義了相同名稱的變量，那么用戶自定義變量將會(huì)覆蓋同名的環(huán)境變量。
3.6.3 Makefile規(guī)則
Makefile的規(guī)則是Make進(jìn)行處理的依據(jù)，他包括了目標(biāo)體、依賴文檔及其之間的命令語(yǔ)句。一般的，Makefile中的一條語(yǔ)句就是個(gè)規(guī)則。在上面的例子中，都顯示地指出了Makefile中的規(guī)則關(guān)系，如“$(CC) $(CFLAGS) -c $”，但為了簡(jiǎn)化Makefile的編寫(xiě)，make還定義了隱式規(guī)則和模式規(guī)則，下面就分別對(duì)其進(jìn)行講解。
1．隱式規(guī)則
隱含規(guī)則能夠告訴make怎樣使用傳統(tǒng)的技術(shù)完成任務(wù)，這樣，當(dāng)用戶使用他們時(shí)就不必周詳指定編譯的具體細(xì)節(jié)，而只需把目標(biāo)文檔列出即可。Make會(huì)自動(dòng)搜索隱式規(guī)則目錄來(lái)確定如何生成目標(biāo)文檔。如上例就能夠?qū)懗桑?br>
OBJS = kang.o yul.o
CC = Gcc
CFLAGS = -Wall -O -g
sunq : $(OBJS)
$(CC) $^ -o $@
為什么能夠省略后兩句呢？因?yàn)镸ake的隱式規(guī)則指出：任何“.o”文檔都可自動(dòng)由“.c”文檔使用命令“$(CC) $(CPPFLAGS) $(CFLAGS) -c file.c –o file.o”生成。這樣“kang.o”和“yul.o”就會(huì)分別調(diào)用“$(CC) $(CFLAGS) -c kang.c -o kang.o”和“$(CC) $(CFLAGS) -c yul.c -o yul.o”生成。
注意
在隱式規(guī)則只能查找到相同文檔名的不同后綴名文檔，如”kang.o”文檔必須由”kang.c”文檔生成。
下表3.16給出了常見(jiàn)的隱式規(guī)則目錄：
表3.16 Makefile中常見(jiàn)隱式規(guī)則目錄
對(duì)應(yīng)語(yǔ)言后綴名
規(guī) 則
C編譯：.c變?yōu)?o
$(CC) –c $(CPPFLAGS) $(CFLAGS)
C++編譯：.cc或.C變?yōu)?o
$(CXX) -c $(CPPFLAGS) $(CXXFLAGS)
Pascal編譯：.p變?yōu)?o
$(PC) -c $(PFLAGS)
Fortran編譯：.r變?yōu)?o
$(FC) -c $(FFLAGS)
2．模式規(guī)則
模式規(guī)則是用來(lái)定義相同處理規(guī)則的多個(gè)文檔的。他不同于隱式規(guī)則，隱式規(guī)則僅僅能夠用make默認(rèn)的變量來(lái)進(jìn)行操作，而模式規(guī)則還能引入用戶自定義變量，為多個(gè)文檔建立相同的規(guī)則，從而簡(jiǎn)化Makefile的編寫(xiě)。
模式規(guī)則的格式類似于普通規(guī)則，這個(gè)規(guī)則中的相關(guān)文檔前必須用“%”標(biāo)明。使用模式規(guī)則修改后的Makefile的編寫(xiě)如下：
OBJS = kang.o yul.o
CC = Gcc
CFLAGS = -Wall -O -g
sunq : $(OBJS)
$(CC) $^ -o $@
%.o : %.c
$(CC) $(CFLAGS) -c $
3.6.4 Make使用
使用make管理器很簡(jiǎn)單，只需在make命令的后面鍵入目標(biāo)名即可建立指定的目標(biāo)，假如直接運(yùn)行make，則建立Makefile中的第一個(gè)目標(biāo)。
此外make更有豐富的命令行選項(xiàng)，能夠完成各種不同的功能。下表3.17列出了常用的make命令行選項(xiàng)。
表3.17 make的命令行選項(xiàng)
命令格式
含 義
-C dir
讀入指定目錄下的Makefile
-f file
讀入當(dāng)前目錄下的file文檔作為Makefile
命令格式
含 義
-i
忽略任何的命令執(zhí)行錯(cuò)誤
-I dir
指定被包含的Makefile所在目錄
-n
只打印要執(zhí)行的命令，但不執(zhí)行這些命令
-p
顯示make變量數(shù)據(jù)庫(kù)和隱含規(guī)則
-s
在執(zhí)行命令時(shí)不顯示命令
-w
假如make在執(zhí)行過(guò)程中改變目錄，則打印當(dāng)前目錄名
3.7 使用autotools
在上一小節(jié)，讀者已了解到了make項(xiàng)目管理器的強(qiáng)大功能。的確，Makefile能夠幫助make完成他的使命，但要承認(rèn)的是，編寫(xiě)Makefile確實(shí)不是一件輕松的事，尤其對(duì)于一個(gè)較大的項(xiàng)目而言更是如此。那么，有沒(méi)有一種輕松的手段生成Makefile而同時(shí)又能讓用戶享受make的優(yōu)越性呢？本節(jié)要講的autotools系列工具正是為此而設(shè)的，他只需用戶輸入簡(jiǎn)單的目標(biāo)文檔、依賴文檔、文檔目錄等就能夠輕松地生成Makefile了，這無(wú)疑是廣大用戶的所希望的。另外，這些工具還能夠完成系統(tǒng)配置信息的收集，從而能夠方便地處理各種移植性的問(wèn)題。也正是基于此，現(xiàn)在Linux上的軟件研發(fā)一般都用autotools來(lái)制作Makefile，讀者在后面的講述中就會(huì)了解到。
3.7.1 autotools使用流程
正如前面所言，autotools是系列工具，讀者首先要確認(rèn)系統(tǒng)是否裝了以下工具（能夠用which命令進(jìn)行查看）。
· aclocal
· autoscan
· autoconf
· autoheader
· automake
使用autotools主要就是利用各個(gè)工具的腳本文檔以生成最后的Makefile。其總體流程是這樣的：
· 使用aclocal生成一個(gè)“aclocal.m4”文檔，該文檔主要處理本地的宏定義；
· 改寫(xiě)“configure.scan”文檔，并將其重命名為“configure.in”，并使用autoconf文檔生成configure文檔。
接下來(lái)，筆者將通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的hello.c例子帶領(lǐng)讀者熟悉autotools生成makefile的過(guò)程，由于在這過(guò)程中有涉及到較多的腳本文檔，為了更清楚地了解相互之間的關(guān)系，強(qiáng)烈建議讀者實(shí)際動(dòng)手操作以體會(huì)其整個(gè)過(guò)程。
1．a(chǎn)utoscan
他會(huì)在給定目錄及其子目錄樹(shù)中檢查源文檔，若沒(méi)有給出目錄，就在當(dāng)前目錄及其子目錄樹(shù)中進(jìn)行檢查。他會(huì)搜索源文檔以尋找一般的移植性問(wèn)題并創(chuàng)建一個(gè)文檔“configure.scan”，該文檔就是接下來(lái)autoconf要用到的“configure.in”原型。如下所示：
[root@localhost automake]# autoscan
autom4te: configure.ac: no such file or directory
autoscan: /usr/bin/autom4te failed with exit status: 1
[root@localhost automake]# ls
autoscan.log configure.scan hello.c
如上所示，autoscan首先會(huì)嘗試去讀入“configure.ac”（同configure.in的配置文檔）文檔，此時(shí)還沒(méi)有創(chuàng)建該配置文檔，于是他會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)“configure.in”的原型文檔“configure.scan”。
2．a(chǎn)utoconf
configure.in是autoconf的腳本配置文檔，他的原型文檔“configure.scan”如下所示：
# -*- Autoconf -*-
# Process this file with autoconf to produce a configure script.
AC_PREREQ(2.59)
#The next one is modified by sunq
#AC_INIT(FULL-PACKAGE-NAME,VERSION,BUG-REPORT-ADDRESS)
AC_INIT(hello,1.0)
# The next one is added by sunq
AM_INIT_AUTOMAKE(hello,1.0)
AC_CONFIG_SRCDIR([hello.c])
AC_CONFIG_HEADER([config.h])
# 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_CONFIG_FILES([Makefile])
AC_OUTPUT
下面對(duì)這個(gè)腳本文檔進(jìn)行解釋：
· 以“#”號(hào)開(kāi)始的行為注釋。
· AC_PREREQ宏聲明本文檔需要的autoconf版本，如本例使用的版本2.59。
· AC_INIT宏用來(lái)定義軟件的名稱和版本等信息，在本例中省略了BUG-REPORT-ADDRESS，一般為作者的e-mail。
· AM_INIT_AUTOMAKE是筆者另加的，他是automake所必備的宏，也同前面相同，PACKAGE是所要產(chǎn)生軟件套件的名稱，VERSION是版本編號(hào)。
· AC_CONFIG_SRCDIR宏用來(lái)偵測(cè)所指定的源碼文檔是否存在，來(lái)確定源碼目錄的有
效性。在此處為當(dāng)前目錄下的hello.c。
· AC_CONFIG_HEADER宏用于生成config.h文檔，以便autoheader使用。
· AC_CONFIG_FILES宏用于生成相應(yīng)的Makefile文檔。
· 中間的注釋間能夠添加分別用戶測(cè)試程式、測(cè)試函數(shù)庫(kù)、測(cè)試頭文檔等宏定義。
接下來(lái)首先運(yùn)行aclocal，生成一個(gè)“aclocal.m4”文檔，該文檔主要處理本地的宏定義。如下所示：
[root@localhost automake]# aclocal
再接著運(yùn)行autoconf，生成“configure”可執(zhí)行文檔。如下所示：
[root@localhost automake]# autoconf
[root@localhost automake]# ls
aclocal.m4 autom4te.cache autoscan.log configure configure.in hello.c
3．a(chǎn)utoheader
接著使用autoheader命令，他負(fù)責(zé)生成config.h.in文檔。該工具通常會(huì)從“acconfig.h”文檔中復(fù)制用戶附加的符號(hào)定義，因此此處沒(méi)有附加符號(hào)定義，所以無(wú)需創(chuàng)建“acconfig.h”文檔。如下所示：
[root@localhost automake]# autoheader
4．a(chǎn)utomake
這一步是創(chuàng)建Makefile很重要的一步，automake要用的腳本配置文檔是Makefile.am，用戶需要自己創(chuàng)建相應(yīng)的文檔。之后，automake工具轉(zhuǎn)換成Makefile.in。在該例中，筆者創(chuàng)建的文檔為Makefile.am如下所示：
AUTOMAKE_OPTIONS=foreign
bin_PROGRAMS= hello
hello_SOURCES= hello.c
下面對(duì)該腳本文檔的對(duì)應(yīng)項(xiàng)進(jìn)行解釋。
· 其中的AUTOMAKE_OPTIONS為配置automake的選項(xiàng)。由于GNU（在第1章中已有所介紹）對(duì)自己發(fā)布的軟件有嚴(yán)格的規(guī)范，比如必須附帶許可證聲明文檔COPYING等，否則automake執(zhí)行時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)。automake提供了三種軟件等級(jí)：foreign、gnu和gnits，讓用戶選擇采用，默認(rèn)等級(jí)為gnu。在本例使用foreign等級(jí)，他只檢測(cè)必須的文檔。
· bin_PROGRAMS定義要產(chǎn)生的執(zhí)行文檔名。假如要產(chǎn)生多個(gè)執(zhí)行文檔，每個(gè)文檔名用空格隔開(kāi)。
· hello_SOURCES定義“hello”這個(gè)執(zhí)行程式所需要的原始文檔。假如”hello”這個(gè)程式是由多個(gè)原始文檔所產(chǎn)生的，則必須把他所用到的任何原始文檔都列出來(lái)，并用空格隔開(kāi)。例如：若目標(biāo)體“hello”需要“hello.c”、“sunq.c”、“hello.h”三個(gè)依賴文檔，則定義hello_SOURCES=hello.c sunq.c hello.h。要注意的是，假如要定義多個(gè)執(zhí)行文檔，則對(duì)每個(gè)執(zhí)行程式都要定義相應(yīng)的file_SOURCES。
接下來(lái)能夠使用automake對(duì)其生成“configure.in”文檔，在這里使用選項(xiàng)“—adding-missing”能夠讓automake自動(dòng)添加有一些必需的腳本文檔。如下所示：
[root@localhost automake]# automake --add-missing
configure.in: installing './install-sh'
configure.in: installing './missing'
Makefile.am: installing 'depcomp'
[root@localhost automake]# ls
aclocal.m4 autoscan.log configure.in hello.c Makefile.am missing
autom4te.cache configure depcomp install-sh Makefile.in config.h.in
能夠看到，在automake之后就能夠生成configure.in文檔。
5．運(yùn)行configure
在這一步中，通過(guò)運(yùn)行自動(dòng)配置配置文檔configure，把Makefile.in變成了最終的Makefile。如下所示：
[root@localhost automake]# ./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 file name... 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
能夠看到，在運(yùn)行configure時(shí)收集了系統(tǒng)的信息，用戶能夠在configure命令中對(duì)其進(jìn)行方便地配置。在./configure的自定義參數(shù)有兩種，一種是開(kāi)關(guān)式（--enable-XXX或--disable-XXX），另一種是開(kāi)放式，即后面要填入一串字符（--with-XXX=yyyy）參數(shù)。讀者能夠自行嘗試其使用方法。另外，讀者能夠查看同一目錄下的”config.log”文檔，以方便調(diào)試之用。
到此為止，makefile就能夠自動(dòng)生成了。回憶整個(gè)步驟，用戶不再需要定制不同的規(guī)則，而只需要輸入簡(jiǎn)單的文檔及目錄名即可，這樣就大大方便了用戶的使用。下面的圖3.9總結(jié)了上述過(guò)程：
圖3.9 autotools生成Makefile流程圖
3.7.2 使用autotools所生成的Makefile
autotools生成的Makefile除具備普通的編譯功能外，還具備以下主要功能（感興趣的讀者能夠查看這個(gè)簡(jiǎn)單的hello.c程式的makefile）：
1．make
鍵入make默認(rèn)執(zhí)行”make all”命令，即目標(biāo)體為all，其執(zhí)行情況如下所示：
[root@localhost automake]# make
if Gcc
-DPACKAGE_NAME=\"\" -DPACKAGE_TARNAME=\"\" -DPACKAGE_VERSION=\"\"
-DPACKAGE_STRING=\"\" -DPACKAGE_BUGREPORT=\"\" -DPACKAGE=\"hello\"
-DVERSION=\"1.0\" -I. -I. -g -O2 -MT hello.o -MD -MP -MF
".deps/hello.Tpo" -c -o hello.o hello.c; \
then mv -f ".deps/hello.Tpo" ".deps/hello.Po"; else rm -f ".deps/hello.Tpo"; exit 1; fi
Gcc -g -O2 -o hello hello.o
此時(shí)在本目錄下就生成了可執(zhí)行文檔“hello”，運(yùn)行“./hello”能出現(xiàn)正常結(jié)果，如下所示：
[root@localhost automake]# ./hello
Hello!Autoconf!
2．make install
此時(shí)，會(huì)把該程式安裝到系統(tǒng)目錄中去，如下所示：
[root@localhost automake]# make install
if Gcc
-DPACKAGE_NAME=\"\" -DPACKAGE_TARNAME=\"\" -DPACKAGE_VERSION=\"\"
-DPACKAGE_STRING=\"\" -DPACKAGE_BUGREPORT=\"\" -DPACKAGE=\"hello\"
-DVERSION=\"1.0\" -I. -I. -g -O2 -MT hello.o -MD -MP -MF
".deps/hello.Tpo" -c -o hello.o hello.c; \
then mv -f ".deps/hello.Tpo" ".deps/hello.Po"; else rm -f ".deps/hello.Tpo"; exit 1; fi
Gcc -g -O2 -o hello hello.o
make[1]: Entering directory '/root/workplace/automake'
test -z "/usr/local/bin" || mkdir -p -- "/usr/local/bin"
/usr/bin/install -c 'hello' '/usr/local/bin/hello'
make[1]: Nothing to be done for 'install-data-am'.
make[1]: LeaVing directory '/root/workplace/automake'
此時(shí)，若直接運(yùn)行hello，也能出現(xiàn)正確結(jié)果，如下所示：
[root@localhost automake]# hello
Hello!Autoconf!
3．make clean
此時(shí)，make會(huì)清除之前所編譯的可執(zhí)行文檔及目標(biāo)文檔（object file, *.o），如下所示：
[root@localhost automake]# make clean
test -z "hello" || rm -f hello
rm -f *.o
4．make dist
此時(shí)，make將程式和相關(guān)的文檔打包為一個(gè)壓縮文檔以供發(fā)布，如下所示：
[root@localhost automake]# make dist
[root@localhost automake]# ls hello-1.0-tar.gz
hello-1.0-tar.gz
可見(jiàn)該命令生成了一個(gè)hello-1.0-tar.gz的壓縮文檔。
由上面的講述讀者不難看出，autotools確實(shí)是軟件維護(hù)和發(fā)布的必備工具，也鑒于此，如今GUN的軟件一般都是由automake來(lái)制作的。
想一想
對(duì)于automake制作的這類軟件，應(yīng)如何安裝呢？
3.8.3 編寫(xiě)包含多文檔的Makefile
1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>通過(guò)對(duì)包含多文檔的Makefile的編寫(xiě)，熟悉各種形式的Makefile，并且進(jìn)一步加深對(duì)Makefile中用戶自定義變量、自動(dòng)變量及預(yù)定義變量的理解。
2．實(shí)驗(yàn)過(guò)程
（1）用Vi在同一目錄下編輯兩個(gè)簡(jiǎn)單的Hello程式，如下所示：
#hello.c
#include "hello.h"
int main()
{
printf("Hello everyone!\n");
}
#hello.h
#include
（2）仍在同一目錄下用Vi編輯Makefile，且不使用變量替換，用一個(gè)目標(biāo)體實(shí)現(xiàn)（即直接將hello.c和hello.h編譯成hello目標(biāo)體）。然后用make驗(yàn)證所編寫(xiě)的Makefile是否正確。
（3）將上述Makefile使用變量替換實(shí)現(xiàn)。同樣用make驗(yàn)證所編寫(xiě)的Makefile是否正確
（4）用編輯另一Makefile，取名為Makefile1，不使用變量替換，但用兩個(gè)目標(biāo)體實(shí)現(xiàn)（也就是首先將hello.c和hello.h編譯為hello.o，再將hello.o編譯為hello），再用make的”-f”選項(xiàng)驗(yàn)證這個(gè)Makefile1的正確性。
（5）將上述Makefile1使用變量替換實(shí)現(xiàn)。
3．實(shí)驗(yàn)步驟
（1）用Vi打開(kāi)上述兩個(gè)代碼文檔“hello.c”和“hello.h”。
（2）在shell命令行中用Gcc嘗試編譯，使用命令：”Gcc hello.c –o hello”，并運(yùn)行hello可執(zhí)行文檔查看結(jié)果。
（3）刪除此次編譯的可執(zhí)行文檔：rm hello。
（4）用Vi編輯Makefile，如下所示：
hello:hello.c hello.h
Gcc hello.c -o hello
（5）退出保存，在shell中鍵入：make，查看結(jié)果。
（6）再次用Vi打開(kāi)Makefile，用變量進(jìn)行替換，如下所示：
OBJS :=hello.o
CC :=Gcc
hello:$(OBJS)
$(CC) $^ -o $@
（7）退出保存，在shell中鍵入：make，查看結(jié)果。
（8）用Vi編輯Makefile1，如下所示：
hello:hello.o
Gcc hello.o -o hello
hello.o:hello.c hello.h
Gcc -c hello.c -o hello.o
（9）退出保存，在shell中鍵入：make -f Makefile1，查看結(jié)果。
（10）再次用Vi編輯Makefile1，如下所示：
OBJS1 :=hello.o
OBJS2 :=hello.c hello.h
CC :=Gcc
hello:$(OBJS1)
$(CC) $^ -o $@
$(OBJS1):$(OBJS2)
$(CC) -c $
在這里請(qǐng)注意區(qū)別“$^”和“$”。
（11）退出保存，在shell中鍵入：make -f Makefile1，查看結(jié)果
4．實(shí)驗(yàn)結(jié)果
各種不同形式的makefile都能完成其正確的功能。
3.8.4 使用autotools生成包含多文檔的Makefile
1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>通過(guò)使用autotools生成包含多文檔的Makefile，進(jìn)一步掌控autotools的正確使用方法。同時(shí)，掌控Linux下安裝軟件的常用方法。
2．實(shí)驗(yàn)過(guò)程
（1）在原目錄下新建文檔夾auto。
（2）利用上例的兩個(gè)代碼文檔“hello.c”和“hello.h”，并將他們復(fù)制到該目錄下。
（3）使用autoscan生成configure.scan。
（4）編輯configure.scan，修改相關(guān)內(nèi)容，并將其重命名為configure.in。
（5）使用aclocal生成aclocal.m4。
（6）使用autoconf生成configure。
（7）使用autoheader生成config.in.h。
（8）編輯Makefile.am。
（9）使用automake生成Makefile.in。
（10）使用configure生成Makefile。
（11）使用make生成hello可執(zhí)行文檔，并在當(dāng)前目錄下運(yùn)行hello查看結(jié)果。
（12）使用make install將hello安裝到系統(tǒng)目錄下，并運(yùn)行，查看結(jié)果。
（13）使用make dist生成hello壓縮包。
（14）解壓hello壓縮包。
（15）進(jìn)入解壓目錄。
（16）在該目錄下安裝hello軟件。
3．實(shí)驗(yàn)步驟
（1）mkdir ./auto。
（2）cp hello.* ./auto（假定原先在“hello.c”文檔目錄下）。
（3）命令：autoscan。
（4）使用Vi編輯configure.scan為：
# -*- Autoconf -*-
# Process this file with autoconf to produce a configure script.
AC_PREREQ(2.59)
AC_INIT(hello, 1.0)
AM_INIT_AUTOMAKE(hello,1.0)
AC_CONFIG_SRCDIR([hello.h])
AC_CONFIG_HEADER([config.h])
# 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)
（5）保存退出，并重命名為configure.in。
（6）運(yùn)行：aclocal。
（7）運(yùn)行：autoconf，并用ls查看是否生成了configure可執(zhí)行文檔。
（8）運(yùn)行：autoheader。
（9）用Vi編輯Makefile.am文檔為：
AUTOMAKE_OPTIONS=foreign
bin_PROGRAMS=hello
hello_SOURCES=hello.c hello.h
（10）運(yùn)行：automake。
（11）運(yùn)行：./configure。
（12）運(yùn)行：make。
（13）運(yùn)行：./hello，查看結(jié)果是否正確。
（14）運(yùn)行：make install。
（15）運(yùn)行：hello，查看結(jié)果是否正確。
（16）運(yùn)行：make dist。
（17）在當(dāng)前目錄下解壓hello-1.0.tar.gz：tar –zxvf hello-1.0.tar.gz。
（18）進(jìn)入解壓目錄：cd ./hello-1.0。
（19）下面開(kāi)始Linux下常見(jiàn)的安裝軟件步驟：./configure。
（20）運(yùn)行：make。
（21）運(yùn)行：./hello（在正常安裝時(shí)這一步可省略）。
（22）運(yùn)行：make install。
（23）運(yùn)行：hello，查看結(jié)果是否正確。
4．實(shí)驗(yàn)結(jié)果
能夠正確使用autotools生成Makefile，并且能夠安裝成功短小的Hello軟件。