Linux下C編程基礎(chǔ)之：使用autotools

在上一小節(jié)，讀者已經(jīng)了解到了make項目管理器的強大功能。的確，makefile可以幫助make完成它的使命，但要承認的是，編寫makefile確實不是一件輕松的事，尤其對于一個較大的項目而言更是如此。那么，有沒有一種輕松的手段生成makefile而同時又能讓用戶享受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，它只需用戶輸入簡單的目標文件、依賴文件、文件目錄等就可以輕松地生成makefile了，這無疑是廣大用戶所希望的。另外，這些工具還可以完成系統(tǒng)配置信息的收集，從而可以方便地處理各種移植性的問題。也正是基于此，現(xiàn)在Linux上的軟件開發(fā)一般都用autotools來制作makefile，讀者在后面的講述中就會了解到。

正如前面所言，autotools是系列工具，讀者首先要確認系統(tǒng)是否裝了以下工具（可以用which命令進行查看）。

n aclocal

n autoscan

n autoconf

n autoheader

n automake

使用autotools主要就是利用各個工具的腳本文件以生成最后的makefile。其總體流程是這樣的。

n 使用aclocal生成一個“aclocal.m4”文件，該文件主要處理本地的宏定義；

n 改寫“configure.scan”文件，并將其重命名為“configure.in”，并使用autoconf文件生成configure文件。

接下來，筆者將通過一個簡單的hello.c例子帶領(lǐng)讀者熟悉autotools生成makefile的過程，由于在這過程中會涉及較多的腳本文件，為了更清楚地了解相互之間的關(guān)系，強烈建議讀者實際動手操作以體會其整個過程。

它會在給定目錄及其子目錄樹中檢查源文件，若沒有給出目錄，就在當前目錄及其子目錄樹中進行檢查。它會搜索源文件以尋找一般的移植性問題并創(chuàng)建一個文件“configure.scan”，該文件就是接下來autoconf要用到的“configure.in”原型。如下所示：

[root@localhostautomake]#autoscan

autom4te:configure.ac:nosuchfileordirectory

autoscan:/usr/bin/autom4tefailedwithexitstatus:1

[root@localhostautomake]#ls

autoscan.logconfigure.scanhello.c

由上述代碼可知autoscan首先會嘗試去讀入“configure.ac”（同configure.in的配置文件）文件，此時還沒有創(chuàng)建該配置文件，于是它會自動生成一個“configure.in”的原型文件“configure.scan”。

configure.in是autoconf的腳本配置文件，它的原型文件“configure.scan”如下所示：

#-*-Autoconf-*-

#Processthisfilewithautoconftoproduceaconfigurescript.

AC_PREREQ(2.59)

#Thenextoneismodifiedbydavid

#AC_INIT(FULL-PACKAGE-NAME,VERSION,BUG-REPORT-ADDRESS)

AC_INIT(hello,1.0)

#Thenextoneisaddedbydavid

AM_INIT_AUTOMAKE(hello,1.0)

AC_CONFIG_SRCDIR([hello.c])

AC_CONFIG_HEADER([config.h])

#Checksforprograms.

AC_PROG_CC

#Checksforlibraries.

#Checksforheaderfiles.

#Checksfortypedefs,structures,andcompilercharacteristics.

#Checksforlibraryfunctions.

AC_CONFIG_FILES([makefile])

AC_OUTPUT

下面對這個腳本文件進行解釋。

n 以“#”號開始的行是注釋。

n AC_PREREQ宏聲明本文件要求的autoconf版本，如本例使用的版本2.59。

n AC_INIT宏用來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。

n AM_INIT_AUTOMAKE是筆者另加的，它是automake所必備的宏，使automake自動生成makefile.in，也同前面一樣，PACKAGE是所要產(chǎn)生軟件套件的名稱，VERSION是版本編號。

n AC_CONFIG_SRCDIR宏用來檢查所指定的源碼文件是否存在，以及確定源碼目錄的有效性。在此處源碼文件為當前目錄下的hello.c。

n AC_CONFIG_HEADER宏用于生成config.h文件，以便autoheader使用。

n AC_CONFIG_FILES宏用于生成相應(yīng)的makefile文件。

n 中間的注釋之間可以分別添加用戶測試程序、測試函數(shù)庫、測試頭文件等宏定義。

接下來首先運行aclocal，生成一個“aclocal.m4”文件，該文件主要處理本地的宏定義。如下所示：

[root@localhostautomake]#aclocal

再接著運行autoconf，生成“configure”可執(zhí)行文件。如下所示：

[root@localhostautomake]#autoconf

[root@localhostautomake]#ls

aclocal.m4autom4te.cacheautoscan.logconfigureconfigure.inhello.c

接著使用autoheader命令，它負責(zé)生成config.h.in文件。該工具通常會從“acconfig.h”文件中復(fù)制用戶附加的符號定義，因為這里沒有附加符號定義，所以不需要創(chuàng)建“acconfig.h”文件。如下所示：

[root@localhostautomake]#autoheader

這一步是創(chuàng)建makefile很重要的一步，automake要用的腳本配置文件是makefile.am，用戶需要自己創(chuàng)建相應(yīng)的文件。之后，automake工具轉(zhuǎn)換成makefile.in。在該例中，筆者創(chuàng)建的文件為makefile.am，如下所示：

AUTOMAKE_OPTIONS=foreign

bin_PROGRAMS=hello

hello_SOURCES=hello.c

下面對該腳本文件的對應(yīng)項進行解釋。

n 其中的AUTOMAKE_OPTIONS為設(shè)置automake的選項。GNU對自己發(fā)布的軟件有嚴格的規(guī)范，比如必須附帶許可證聲明文件COPYING等，否則automake執(zhí)行時會報錯。automake提供了3種軟件等級：foreign、gnu和gnits，讓用戶選擇采用，默認等級為gnu。在本示例中采用foreign等級，它只檢測必須的文件。

n bin_PROGRAMS定義要產(chǎn)生的執(zhí)行文件名。如果要產(chǎn)生多個執(zhí)行文件，每個文件名用空格隔開。

n hello_SOURCES定義“hello”這個執(zhí)行程序所需要的原始文件。如果“hello”這個程序是由多個原始文件所產(chǎn)生的，則必須把它所用到的所有原始文件都列出來，并用空格隔開。例如：若目標體“hello”需要“hello.c”、“david.c”、“hello.h”三個依賴文件，則定義hello_SOURCES=hello.cdavid.chello.h。要注意的是，如果要定義多個執(zhí)行文件，則對每個執(zhí)行程序都要定義相應(yīng)的file_SOURCES。

接下來可以使用automake命令來生成“configure.in”文件，在這里使用選項“-a”（或者“—adding-missing”）可以讓automake自動添加一些必需的腳本文件。如下所示：

[root@localhostautomake]#automake–a（或者automake--add-missing）

configure.in:installing'./install-sh'

configure.in:installing'./missing'

makefile.am:installing'depcomp'

[root@localhostautomake]#ls

aclocal.m4autoscan.logconfigure.inhello.cmakefile.ammissing

autom4te.cacheconfiguredepcompinstall-shmakefile.inconfig.h.in

可以看到，在automake之后就可以生成configure.in文件。

在這一步中，通過運行自動配置設(shè)置文件configure，把makefile.in變成了最終的makefile。如下所示：

[root@localhostautomake]#./configure

checkingforaBSD-compatibleinstall.../usr/bin/install-c

checkingwhetherbuildenvironmentissane...yes

checkingforgawk...gawk

checkingwhethermakesets$(MAKE)...yes

checkingforgcc...gcc

checkingforCcompilerdefaultoutputfilename...a.out

checkingwhethertheCcompilerworks...yes

checkingwhetherwearecrosscompiling...no

checkingforsuffixofexecutables...

checkingforsuffixofobjectfiles...o

checkingwhetherweareusingtheGNUCcompiler...yes

checkingwhethergccaccepts-g...yes

checkingforgccoptiontoacceptANSIC...noneneeded

checkingforstyleofincludeusedbymake...GNU

checkingdependencystyleofgcc...gcc3

configure:creating./config.status

config.status:creatingmakefile

config.status:executingdepfilescommands

可以看到，在運行configure時收集了系統(tǒng)的信息，用戶可以在configure命令中對其進行方便的配置。在./configure的自定義參數(shù)有兩種，一種是開關(guān)式（--enable-XXX或--disable-XXX），另一種是開放式，即后面要填入一串字符（--with-XXX=yyyy）參數(shù)。讀者可以自行嘗試其使用方法。另外，讀者可以查看同一目錄下的“config.log”文件，以方便調(diào)試之用。

到此為止，makefile就可以自動生成了?；貞浾麄€步驟，用戶不再需要定制不同的規(guī)則，而只需要輸入簡單的文件及目錄名即可，這樣就大大方便了用戶的使用。autotools生成makefile的流程如圖3.9所示。

圖3.9autotools生成makefile的流程圖

autotools生成的makefile除具有普通的編譯功能外，還具有以下主要功能（感興趣的讀者可以查看這個簡單的hello.c程序的makefile）。

鍵入make默認執(zhí)行“makeall”命令，即目標體為all，其執(zhí)行情況如下所示：

[root@localhostautomake]#make

ifgcc-DPACKAGE_NAME=""-DPACKAGE_TARNAME=""-DPACKAGE_VERSION=""-DPACKAGE_STRING=""-DPACKAGE_BUGREPORT=""-DPACKAGE="hello"-DVERSION="1.0"-I.-I.-g-O2-MThello.o-MD-MP-MF".deps/hello.Tpo"-c-ohello.ohello.c;

thenmv-f".deps/hello.Tpo"".deps/hello.Po";elserm-f".deps/hello.Tpo";exit1;fi

gcc-g-O2-ohellohello.o

此時在本目錄下就生成了可執(zhí)行文件“hello”，運行“./hello”能出現(xiàn)正常結(jié)果，如下所示：

[root@localhostautomake]#./hello

Hello!Autoconf!

此時，會把該程序安裝到系統(tǒng)目錄中去，如下所示：

[root@localhostautomake]#makeinstall

ifgcc-DPACKAGE_NAME=""-DPACKAGE_TARNAME=""-DPACKAGE_VERSION=""-DPACKAGE_STRING=""-DPACKAGE_BUGREPORT=""-DPACKAGE="hello"-DVERSION="1.0"-I.-I.-g-O2-MThello.o-MD-MP-MF".deps/hello.Tpo"-c-ohello.ohello.c;

thenmv-f".deps/hello.Tpo"".deps/hello.Po";elserm-f".deps/hello.Tpo";exit1;fi

gcc-g-O2-ohellohello.o

make[1]:Enteringdirectory'/root/workplace/automake'

test-z"/usr/local/bin"||mkdir-p--"/usr/local/bin"

/usr/bin/install-c'hello''/usr/local/bin/hello'

make[1]:Nothingtobedonefor'install-data-am'.

make[1]:Leavingdirectory'/root/workplace/automake'

此時，若直接運行hello，也能出現(xiàn)正確結(jié)果，如下所示：

[root@localhostautomake]#hello

Hello!Autoconf!

此時，make會清除之前所編譯的可執(zhí)行文件及目標文件（objectfile,*.o），如下所示：

[root@localhostautomake]#makeclean

test-z"hello"||rm-fhello

rm-f*.o

此時，make將程序和相關(guān)的文檔打包為一個壓縮文檔以供發(fā)布，如下所示：

[root@localhostautomake]#makedist

[root@localhostautomake]#lshello-1.0-tar.gz

hello-1.0-tar.gz

可見該命令生成了一個hello-1.0-tar.gz壓縮文件。

由上面的講述讀者不難看出，autotools是軟件維護與發(fā)布的必備工具，鑒于此，如今GUN的軟件一般都是由automake來制作的。

想一想

對于automake制作的這類軟件，應(yīng)如何安裝呢？