Linux下Makefile的automake生成全攻略.docx
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Linux下Makefile的automake生成全攻略
Linux下Makefile的automake生成全攻略
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”，“makeinstal”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：
FedoraCorerelease1，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：
$mkdirhelloword
$cdhelloworld
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：
vihelloworld.c。
使用下面的代码作为helloworld.c的内容。
intmain（intargc,char**argv）
{
printf（"Hello,LinuxWorld!
\n"）;
return0;
}
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.scanhelloworld.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-*-
#Processthisfilewithautoconftoproduceaconfigurescript.
AC_INIT（helloworld.c）
AM_INIT_AUTOMAKE（helloworld,1.0）
#Checksforprograms.
AC_PROG_CC
#Checksforlibraries.
#Checksforheaderfiles.
#Checksfortypedefs,structures,andcompilercharacteristics.
#Checksforlibraryfunctions.
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.m4configure.inhelloworld.c
$autoconf
$ls
aclocal.m4autom4te.cacheconfigureconfigure.inhelloworld.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-createaclocal.m4byscanningconfigure.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GNUm4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：
$viMakefile.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
$./configure
checkingforaBSD-compatibleinstall.../usr/bin/install-c
checkingwhetherbuildenvironmentissane...yes
checkingforgawk...gawk
checkingwhethermakesets$（MAKE）...yes
checkingforgcc...gcc
checkingforCcompilerdefaultoutput...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
$ls-lMakefile
-rw-rw-r--1yutaoyutao15035Oct1510:
40Makefile
你可以看到，此时Makefile已经产生出来了。
7、使用Makefile编译代码
$make
ifgcc-DPACKAGE_NAME=\"\"-DPACKAGE_TARNAME=\"\"-DPACKAGE_VERSION=\"\"-
DPACKAGE_STRING=\"\"-DPACKAGE_BUGREPORT=\"\"-DPACKAGE=\"helloworld\"-DVERSION=\"1.0\"
-I.-I.-g-O2-MThelloworld.o-MD-MP-MF".deps/helloworld.Tpo"\
-c-ohelloworld.o`test-f'helloworld.c'||echo'./'`helloworld.c;\
thenmv-f".deps/helloworld.Tpo"".deps/helloworld.Po";\
elserm-f".deps/helloworld.Tpo";exit1;\
fi
gcc-g-O2-ohelloworldhelloworld.o
运行helloworld
$./helloworld
Hello,LinuxWorld!
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makeclean，makeinstall，makedist，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-createaclocal.m4byscanningconfigure.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makedist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.hhelloworld.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“addmissingstandardfilestopackage”，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GNUMakefile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GNUMakefiel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。
makeclean
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。
makeinstall
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。
makedist
产生发布软件包文件（即distributionpackage）。
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）。
makedistcheck
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.gzisreadyfordistribution
===============================================
makedistclean
类似makeclean，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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