Makefile文件生成 GNU Autotools的使用方法

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手工写Makefile是一件很有趣的事情，对于比较大型的项目，如果有工具可以代劳，自然是一件好事。在Linux系统开发环境中，GNU Autotools 无疑就充当了这个重要角色。(在Windows系统的开发环境中，IDE工具，诸如Visual Studio，来管理项目也很方便。)
本文以一个简单项目为例子，来讲述GNU Autotools的一列工具及其命令的用法。
autotools是系列工具, 它主要由autoconf、automake、perl语言环境和m4等组成；所包含的命令有五个:

（1）aclocal

（2）autoscan

（3）autoconf

（4）autoheader

（5）automake

一、准备源代码
（1）目录project包含一个main.c的文件和两个子目录lib与include；lib目录中包含一个test.c，include目录中包含一个test.h。在系统中，显示如下：

[c-sharp] view
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[root@localhost project]# ls

include lib main.c

[root@localhost project]#

[root@localhost project]# ls include/

test.h

[root@localhost project]# ls lib/

test.c

[root@localhost project]#

(2)源代码如下：

[cpp] view
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/* project/main.c */

#include <stdio.h>

#include "include/test.h"

int main()

{

printf("main entrance./n");

test_method();

return 0;

}

[c-sharp] view
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/* project/lib/test.c */

#include <stdio.h>

#include "../include/test.h"

void test_method()

{

printf("test method./n");

}

[cpp] view
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/* project/include/test.h*/

void test_method();

二、autotools 使用步骤
2.1 使用autoscan命令，它将扫描工作目录，生成 configure.scan 文件。

[c-sharp] view
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[root@localhost project]# autoscan

autom4te: configure.ac: no such file or directory

autoscan: /usr/bin/autom4te failed with exit status: 1

[root@localhost project]# ls

autoscan.log configure.scan include lib main.c

[root@localhost project]#

2.2 将configure.scan 文件重命名为configure.ac，并做适当的修改。在 configure.ac 中，# 号开始的行是注释，其他都是m4 宏命令；configure.ac里面的宏的主要作用是侦测系统。

[c-sharp] view
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[root@localhost project]mv configure.scan configure.ac

[root@localhost project]# ls

autoscan.log configure.ac include lib main.c

[root@localhost project]#

[root@localhost project]# cat configure.ac

# -*- Autoconf -*-

# Process this file with autoconf to produce a configure script.

AC_PREREQ(2.59)

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

AC_CONFIG_SRCDIR([main.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_OUTPUT

[root@localhost project]#

2.3 对 configure.ac 文件做适当的修改，修改显示如下[1]：

[c-sharp] view
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[root@localhost project]# cat configure.ac

# -*- Autoconf -*-

# Process this file with autoconf to produce a configure script.

AC_PREREQ(2.59)

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

AC_INIT(hello,1.0,abc@126.com)

AM_INIT_AUTOMAKE(hello,1.0)

AC_CONFIG_SRCDIR([main.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

说明:
（1）以“#”号开始的行均为注释行。

（2）AC_PREREQ 宏声明本文要求的 autoconf 版本, 如本例中的版本 2.59。
（3）AC_INIT 宏用来定义软件的名称、版本等信息、作者的E-mail等。

（4）AM_INIT_AUTOMAKE是通过手动添加的, 它是automake所必备的宏, FULL-PACKAGE-NAME是软件名称,VERSION是软件版本号。

（5）AC_CONFIG_SCRDIR 宏用来侦测所指定的源码文件是否存在, 来确定源码目录的有效性.。此处为当前目录下main.c。
（6）AC_CONFIG_HEADER 宏用于生成config.h文件，以便 autoheader 命令使用。

（7）AC_PROG_CC用来指定编译器，如果不指定，默认gcc。

（8）AC_OUTPUT 用来设定 configure 所要产生的文件，如果是makefile，configure 会把它检查出来的结果带入makefile.in文件产生合适的makefile。使用 Automake 时，还需要一些其他的参数，这些额外的宏用aclocal工具产生。

（9）AC_CONFIG_FILES宏用于生成相应的Makefile文件。

2.4 使用 aclocal 命令，扫描 configure.ac 文件生成 aclocal.m4文件, 该文件主要处理本地的宏定义，它根据已经安装的宏、用户定义宏和 acinclude.m4 文件中的宏将 configure.ac 文件需要的宏集中定义到文件 aclocal.m4 中。[2]

[c-sharp] view
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[root@localhost project]# aclocal

[root@localhost project]# ls

aclocal.m4 autom4te.cache autoscan.log configure.in include lib main.c

[root@localhost project]#

2.5 使用 autoconf 命令生成 configure 文件。这个命令将 configure.ac 文件中的宏展开，生成 configure 脚本。这个过程可能要用到aclocal.m4中定义的宏。

[c-sharp] view
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[root@localhost project]# autoconf

[root@localhost project]# ls

aclocal.m4 autom4te.cache autoscan.log configure configure.in include lib main.c

2.6 使用 autoheader 命令生成 config.h.in 文件。该命令通常会从 "acconfig.h” 文件中复制用户附加的符号定义。该例子中没有附加的符号定义, 所以不需要创建 "acconfig.h” 文件[2].

[cpp] view
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[root@localhost project]# autoheader

[root@localhost project]# ls

aclocal.m4 autom4te.cache autoscan.log config.h.in configure configure.in include lib main.c

[root@localhost project]#

2.7 手工创建Makefile.am文件。Automake工具会根据 configure.in 中的参量把 Makefile.am 转换成 Makefile.in 文件。

[cpp] view
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[root@localhost project]# cat Makefile.am

UTOMAKE_OPTIONS = foreign

bin_PROGRAMS = hello

hello_SOURCES = main.c include/test.h lib/test.c

说明:
（1）其中的AUTOMAKE_OPTIONS为设置automake的选项. 由于GNU对自己发布的软件有严格的规范, 比如必须附带许可证声明文件COPYING等，否则automake执行时会报错. automake提供了3中软件等级:foreign, gnu和gnits, 供用户选择。默认级别是gnu. 在本例中， 使用了foreign等级, 它只检测必须的文件。
（2）bin_PROGRAMS定义要产生的执行文件名. 如果要产生多个执行文件, 每个文件名用空格隔开。

（3）hello_SOURCES 定义”hello”这个可执行程序所需的原始文件。如果”hello”这个程序是由多个源文件所产生的, 则必须把它所用到的所有源文件都列出来，并用空格隔开。如果要定义多个可执行程序，那么需要对每个可执行程序建立对应的file_SOURCES。

2.8 使用 Automake 命令生成 Makefile.in 文件。使用选项 "--add-missing" 可以让 Automake 自动添加一些必需的脚本文件。

[cpp] view
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[root@localhost project]# automake --add-missing

configure.ac: installing `./install-sh'

configure.ac: installing `./missing'

Makefile.am: installing `./INSTALL'

Makefile.am: required file `./NEWS' not found

Makefile.am: required file `./README' not found

Makefile.am: required file `./AUTHORS' not found

Makefile.am: required file `./ChangeLog' not found

Makefile.am: installing `./COPYING'

Makefile.am: installing `./depcomp'

[root@localhost project]#

2.8.1 再次使用 automake ——add-missing 运行一次，可以辅助生成几个必要的文件。

[cpp] view
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[root@localhost project]# automake --add-missing

Makefile.am: required file `./NEWS' not found

Makefile.am: required file `./README' not found

Makefile.am: required file `./AUTHORS' not found

Makefile.am: required file `./ChangeLog' not found

[root@localhost project]# ls

aclocal.m4 autom4te.cache autoscan.log config.h.in config.h.in~ configure configure.ac COPYING depcomp include INSTALL install-sh lib main.c Makefile.am missing

[root@localhost project]#

2.8.2 在当前目录创建上面未发现的四个文件，并再次使用 automake ——add-missing 运行一次。

[c-sharp] view
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[root@localhost project]# touch NEWS

[root@localhost project]# touch README

[root@localhost project]# touch AUTHORS

[root@localhost project]# touch ChangeLog

[root@localhost project]#

[root@localhost project]# automake --add-missing

[root@localhost project]# ls

aclocal.m4 autom4te.cache ChangeLog config.h.in~ config.status configure.ac depcomp INSTALL lib Makefile.am missing README

AUTHORS autoscan.log config.h.in config.log configure COPYING include install-sh main.c Makefile.in NEWS

[root@localhost project]#

2.9 使用 configure 命令， 把 Makefile.in 变成最终的 Makefile 文件。

[c-sharp] view
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[root@localhost project]# ./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: creating config.h

config.status: config.h is unchanged

config.status: executing depfiles commands

[root@localhost project]# ls

aclocal.m4 autom4te.cache ChangeLog config.h.in config.log configure COPYING hello INSTALL lib main.o Makefile.am missing README test.o

AUTHORS autoscan.log config.h config.h.in~ config.status configure.ac depcomp include install-sh main.c Makefile Makefile.in NEWS stamp-h1

[root@localhost project]#

Makefile文件已经生成成功。

三、Makefile的用法
3.1 make 命令，用来编译代码， 默认执行”make all”命令，可以看到生成了"hello"的可执行文件，

[c-sharp]
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[root@localhost project]# make

make all-am

make[1]: Entering directory `/home/chenjie/project'

gcc -g -O2 -o hello main.o test.o

make[1]: Leaving directory `/home/chenjie/project'

[root@localhost project]#

[root@localhost project]# ls

aclocal.m4 autom4te.cache ChangeLog config.h.in config.log configure COPYING hello INSTALL lib main.o Makefile.am missing README test.o

AUTHORS autoscan.log config.h config.h.in~ config.status configure.ac depcomp include install-sh main.c Makefile Makefile.in NEWS stamp-h1

[root@localhost project]#

3.2 make clean 命令清除编译时的obj文件，它与 make 命令是对应关系，一个是编译，一个清除编译的文件

3.3 运行”./hello”就能看到运行结果:

[c-sharp]
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[root@localhost project]# ./hello

main entrance.

test method.

[root@localhost project]#

3.4 make install
命令把目标文件安装到系统中。这一，直接输入hello, 就可以看到程序的运行结果。

[c-sharp]
view plaincopy

[root@localhost project]# make install

make[1]: Entering directory `/home/chenjie/project'

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 `/home/chenjie/project'

[root@localhost project]#

[root@localhost project]# hello

main entrance.

test method.

[root@localhost project]#

3.5 make uninstall 命令把目标文件从系统中卸载。
3.6 make dist 命令将程序和相关的文档打包为一个压缩文档以供发布，在本例子中，生成的打包文件名为：hello-1.0.tar.gz。

[c-sharp]
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[root@localhost project]# make dist

{ test ! -d hello-1.0 || { find hello-1.0 -type d ! -perm -200 -exec chmod u+w {} ';' && rm -fr hello-1.0; }; }

mkdir hello-1.0

find hello-1.0 -type d ! -perm -755 -exec chmod a+rwx,go+rx {} /; -o /

! -type d ! -perm -444 -links 1 -exec chmod a+r {} /; -o /

! -type d ! -perm -400 -exec chmod a+r {} /; -o /

! -type d ! -perm -444 -exec /bin/sh /home/chenjie/project/install-sh -c -m a+r {} {} /; /

|| chmod -R a+r hello-1.0

tardir=hello-1.0 && /bin/sh /home/chenjie/project/missing --run tar chof - "$tardir" | GZIP=--best gzip -c >hello-1.0.tar.gz

{ test ! -d hello-1.0 || { find hello-1.0 -type d ! -perm -200 -exec chmod u+w {} ';' && rm -fr hello-1.0; }; }

[root@localhost project]# ls

aclocal.m4 autom4te.cache ChangeLog config.h.in config.log configure COPYING hello include install-sh main.c Makefile Makefile.in NEWS stamp-h1

AUTHORS autoscan.log config.h config.h.in~ config.status configure.ac depcomp hello-1.0.tar.gz INSTALL lib main.o Makefile.am missing README test.o

[root@localhost project]#

四 如何使用已发布的压缩文档
4.1 下载到“hello-1.0.tar.gz”压缩文档
4.2 使用“ tar -zxvf hello-1.0.tar.gz ”命令解压
4.3 使用 “./configure” 命令，主要的作用是对即将安装的软件进行配置，检查当前的环境是否满足要安装软件的依赖关系。
4.4 使用“ make ” 命令编译源代码文件生成软件包。
4.5 使用 “ make install ”命令来安装编译后的软件包。

[c-sharp] view
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[root@localhost chenjie]# ls

hello-1.0.tar.gz

[root@localhost chenjie]# tar -zxvf hello-1.0.tar.gz

[root@localhost chenjie]# ls

hello-1.0 hello-1.0.tar.gz

[root@localhost chenjie]# cd hello-1.0

[root@localhost hello-1.0]# ls

aclocal.m4 AUTHORS ChangeLog config.h.in configure configure.ac COPYING depcomp include INSTALL install-sh lib main.c Makefile.am Makefile.in missing NEWS README

[root@localhost hello-1.0]#

[root@localhost hello-1.0]#

[root@localhost hello-1.0]# ./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: creating config.h

config.status: executing depfiles commands

[root@localhost hello-1.0]#

[root@localhost hello-1.0]# make

make all-am

make[1]: Entering directory `/home/chenjie/hello-1.0'

if gcc -DHAVE_CONFIG_H -I. -I. -I. -g -O2 -MT main.o -MD -MP -MF ".deps/main.Tpo" -c -o main.o main.c; /

then mv -f ".deps/main.Tpo" ".deps/main.Po"; else rm -f ".deps/main.Tpo"; exit 1; fi

if gcc -DHAVE_CONFIG_H -I. -I. -I. -g -O2 -MT test.o -MD -MP -MF ".deps/test.Tpo" -c -o test.o `test -f 'lib/test.c' || echo './'`lib/test.c; /

then mv -f ".deps/test.Tpo" ".deps/test.Po"; else rm -f ".deps/test.Tpo"; exit 1; fi

gcc -g -O2 -o hello main.o test.o

make[1]: Leaving directory `/home/chenjie/hello-1.0'

[root@localhost hello-1.0]#

[root@localhost hello-1.0]# make install

make[1]: Entering directory `/home/chenjie/hello-1.0'

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 `/home/chenjie/hello-1.0'

[root@localhost hello-1.0]#

[root@localhost hello-1.0]# hello

main entrance.

test method.

五、命令使用的整个流程图
图我就不画了，转载两个图[2][3]，对比着看，或许更明白一些。





六、总结
本文描述了如果使用GNU Autotools的来管理源代码，发布源代码包，以及获得源代码包后如何编译、安装。由于这个例子过于简单，GNU Autotools的用法还未完全描述清楚，主要体现在以下几点：
（1）在创建 Makefile.am 文件中，描述的很简单。在实际的项目中，文件关系很复杂，而且还有引用其他动态库、第三方动态库等关系。
（2）虽然 makefile 是自动生成的，但是了解它的规则是非常重要的。makefile 涉及到的规则本文并未加以描述。
有空的时候再写一篇blog来描述上述两个问题。

[1] http://book.chinaitlab.com/linux/777286.html
[2] http://blog.ossxp.com/2010/04/954/