自动生成 Makefile 的全过程详解

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。