Makefile 管理工具 — Automake and Autoconf

该工程下载路径：http://files.cnblogs.com/iTsihang/hello-2.0.zip

automake 参考资料：http://www.linuxforum.net/books/automake.html

autoconf 参考资料：http://www.linuxforum.net/books/autoconf.html

automake源码下载：ftp://ftp.gnu.org/gnu/automake/

autoconf源码下载：ftp://ftp.gnu.org/gnu/autoconf/

Automake支持的目录结构

目前automake支持三种目录层次：flat、shallow和deep。

flat(平)，指的是所有文件都位于同一个目录中

就是所有源文件、头文件以及其他库文件都位于当前目录中，且没有子目录。Termutils就是这一类。

shallow(浅)，指的是主要的源代码都储存在顶层目录，其他各个部分则储存在子目录中

就是主要源文件在当前目录中，而其它一些实现各部分功能的源文件位于各自不同的目录。automake本身就是这一类。

deep(深)，指的是所有源代码都被储存在子目录中；顶层目录主要包含配置信息

本例子目录结构如图所示，属于deep类：

1 hello-2.0
2 ├── aclocal.m4
3 ├── AUTHORS
4 ├── autom4te.cache
5 │   ├── output.0
6 │   ├── output.1
7 │   ├── requests
8 │   ├── traces.0
9 │   └── traces.1
10 ├── autoscan.log
11 ├── ChangeLog
12 ├── configure
13 ├── configure.in
14 ├── COPYING -> /usr/share/automake-1.11/COPYING
15 ├── depcomp -> /usr/share/automake-1.11/depcomp
16 ├── home
17 │   ├── li
18 │   │   ├── inc
19 │   │   │   └── li.h
20 │   │   └── src
21 │   │       ├── li.c
22 │   │       ├── Makefile.am
23 │   │       └── Makefile.in
24 │   ├── wang
25 │   │   ├── inc
26 │   │   │   └── wang.h
27 │   │   └── src
28 │   │       ├── Makefile.am
29 │   │       ├── Makefile.in
30 │   │       └── wang.c
31 │   └── zhang
32 │       ├── inc
33 │       │   └── zhang.h
34 │       └── src
35 │           ├── Makefile.am
36 │           ├── Makefile.in
37 │           └── zhang.c
38 ├── INSTALL -> /usr/share/automake-1.11/INSTALL
39 ├── install-sh -> /usr/share/automake-1.11/install-sh
40 ├── main
41 │   ├── main.c
42 │   ├── Makefile.am
43 │   └── Makefile.in
44 ├── Makefile.am
45 ├── Makefile.in
46 ├── missing -> /usr/share/automake-1.11/missing
47 ├── NEWS
48 ├── park
49 │   ├── Makefile.am
50 │   ├── Makefile.in
51 │   ├── public.c
52 │   └── public.h
53 └── README
54
55 13 directories, 39 files

这是一个基本的架构结构，可以形成一个比较成熟的软件框架。

例子介绍

如上图所示为该例子的结构层次，有主目录main，家目录home和公园目录part。home下根据姓氏分了三家：li家，wang家和zhang家，每家都有相同的结构：src和inc；part是三家共同拥有的公共目录，里面包含了三家共用的接口；main目录是我们的主目录，存放执行入口。每家的人（程序）做一件事情，那就是依次在入口（main）中说一句：hello。

1 int main(void)
2 {
3
4       /* access home li */
5       lisayhello();
6
7       /* access home wang */
8       wangsayhello();
9
10       /* access home zhang */
11       zhangsayhello();
12
13       return 0;
14 }

步骤

分别在每个目录下创建Makefile.am文件，并编辑

在使用autoconf和automake自动工具生成Makefile的时候，该工具会在工程目录下查找Makefile.am文件，有该文件的目录下会自动生成相应的Makefile文件。当然也可以后期手动添加。一般的生成顺序是：

1> 根据工程结构，在需要生成Makefile的目录下创建Makefile.am文件。

我们需要生成Makefile的目录有home/li/src/，home/wang/src/，home/zhang/src/和main/，所以我们共需创建4个Makefile.am文件。

2> 编辑Makefile.am文件，指出需要在该目录下完成的工作，如编译一些源文件，链接某些库文件等等;

这里有三类Makefile.am，现在分类介绍其在整个工程目录中实现的功能。

家目录下的Makefile.am主要用来编译同目录下的源文件。例如，编辑home/li/src/Makefile.am如下：

1 noinst_PROGRAMS= li           #生成的目标
2 li_SOURCES= li.c              #生成目标依赖的源
3
4 li_LDADD=                     #可能需要加载的其他的目标
5 li_LDFLAGS=                   #加载目标需要的配置参数
6 li_a_LIBADD=                  #可能需要加载的其他的库
7
8 DEFS += -D_GNU_SOURCE

同理编辑其他两个姓氏目录以及公园目录下的Makefile.am文件，替换相应字段即可。

主目录下的Makefile.am主要用来生成最终的可执行目标程序，它需要家目录下的姓氏提供方法。编辑如下：

1 # executable file last created
2
3 noinst_PROGRAMS= hello
4
5 # main entry file
6
7 hello_SOURCES= main.c
8
9 # object file that needed
10
11 OBJECTS= $(top_srcdir)/home/li/src/li.o\
12
13          $(top_srcdir)/home/zhang/src/zhang.o\
14
15          $(top_srcdir)/home/wang/src/wang.o
16
17 # load object file when linking
18
19 hello_LDADD= $(OBJECTS)
20
21 # flags of libs
22
23 hello_LDFLAGS= -D_GNU_SOURCE
24
25 DEFS += -D_GNU_SOURCE
26
27 #LIBS= -lpthread

篇幅有限，每行的具体含义，请自行查看相关文档，或者我提供的链接可能对你有帮助。

顶层目录Makefile.am给automake工具提供工程下各个子目录的路径。在make的时候，告诉automake应该进哪些目录执行makefile，执行过程按照SUBDIRS 定义顺序来。编辑如下：

1 SUBDIRS= home/li/src\
2
3                  home/zhang/src\
4
5                  home/wang/src\
6
7                  park\
8
9                  main
10
11 # automake need known where it is
12
13 CURRENTPATH= $(shell pwd)
14
15 # head files while linking
16
17 INCLUDES= -I$(CURRENTPATH)/park/include -I$(CURRENTPATH)/home/li/inc -I$(CURRENTPATH)/home/wang/inc -I$(CURRENTPATH)/home/zhang/inc
18
19 export INCLUDES

运行autoscan命令，生成configure.scan文件

1 #                                               -*- Autoconf -*-
2
3 # Process this file with autoconf to produce a configure script.
4
5 AC_PREREQ([2.68])
6
7 AC_INIT([FULL-PACKAGE-NAME], [VERSION], [BUG-REPORT-ADDRESS])
8
9 AC_CONFIG_SRCDIR([home/zhang/src/zhang.c])
10
11 AC_CONFIG_HEADERS([config.h])
12
13 # Checks for programs.
14
15 AC_PROG_CC
16
17 # Checks for libraries.
18
19 # Checks for header files.
20
21 # Checks for typedefs, structures, and compiler characteristics.
22
23 # Checks for library functions.
24
25 AC_CONFIG_FILES([Makefile
26
27                  home/li/src/Makefile
28
29                  home/wang/src/Makefile
30
31                  home/zhang/src/Makefile
32
33                  park/Makefile
34
35                  main/Makefile])
36
37 AC_OUTPUT

通过上面的步骤，可以发现，autoscan工具会自动查找工程目录，包括子目录，在发现有Makefile.am存在的目录下为即将创建的Makefile指明工程路径。当然，可以根据自己的需要，指定该文件，如下。

修改configure.scan文件

$ mv configure.scan configure.in（老版本支持configure.ac，我没用过）

修改如下部分：

1 AC_CONFIG_SRCDIR([main/main.c])      #指明目录源文件，特指主方法所在源文件
2
3 #AC_CONFIG_HEADERS([config.h])
4
5 AM_INIT_AUTOMAKE("hello", "2.0.0")    #最终生成的目标文件和版本，版本一般在打包的时候用
6
7 # Checks for programs.
8
9 AC_PROG_CC
10
11 # Checks for libraries.
12
13 # Checks for header files.
14
15 # Checks for typedefs, structures, and compiler characteristics.
16
17 # Checks for library functions.
18
19 AC_OUTPUT([Makefile
20
21           home/li/src/Makefile
22
23           home/wang/src/Makefile
24
25           home/zhang/src/Makefile
26
27           park/Makefile
28
29           main/Makefile])

在工程目录下创建：NEWS、 README、 ChangeLog 、AUTHORS

touch NEWS README ChangeLog AUTHORS

将/usr/share/automake-1.X/目录下的 depcomp 和 complie 文件拷贝到本目录下

1 cp /usr/share/automake-1.x/depcomp   .
2 cp /usr/share/automake-1.x/compile  .

运行aclocal命令

根据 configure.in 的配置，生成 aclocal.m4 文件和 autom4te.cache 目录

运行autoconf

根据configure.in的配置生成配置脚本 — configure。

运行automake --add-missing

运行automake后，就从各个目录下的Makefile.am中读取make的宏定义和目标或者更多参数，根据这些配置自动生成新的文件 — Makefile.in。例如，在Makefile.am中定义了要生成的目标文件，同时可能会定义生成目标所需的源文件，依赖文件—包括依赖的头文件，目标文件，目标库等，同时也指定软件的加载标志。

当然，为了符合GNU 发布软件的标准，首次运行该命令后会提示缺少：AUTHORS，ChangeLog，NEWS，README。这些文件，你可以手动创建，如果不发布无需编辑。同时，也会生成install-sh，missing，INSTALL，COPYING
链接文件，这些链接文件分别指向auto工具默认安装路径：/usr/share/automake-1.XX/目录下的相应文件。

此外，最重要的文件就是生成了除过上面的Makefile.in文件外，还生成了我们需要的configure文件。

配置

配置工程安装和运行环境，通过该步骤可以向工程传递配置和安装信息等，最后生成Makefile。

编译

执行Makefile ，编译工程，链接文件，生成目标执行程序。

问题探讨

指定的install-sh，missing，INSTALL，COPYING文件的链接错误

这根据自己系统当前安装的工具而定，你可以将这些链接重新指向automake安装目录下的相应文件，也可以将automake安装目录下的文件拷贝到工程目录。但是考虑GNU 风格的完整性，建议大家执行拷贝步骤，这样也省去重新链接的麻烦，更主要的是不会像链接那样对安装路径和版本的依赖那么高，拷贝会一劳永逸。

如果因为任何原因修改了configure.in，修改后如果不执行autoconf命令，那么是不会生成新的configure

在编译的时候，出现类似 “In function `_start'”的错误

我们知道，automake要求在每个具有源程序的目录下都要创建Makefile.am。但是automake编译完成后，该工具会自动执行链接过程，即将编译的目标文件自动链接成同名的可执行程序，可是源程序中没有指定的入口（在Linux中为”main”方法），所以在链接的时候无法找到入口而产生 “链接错误”。

修改方法：此时该目录下已经生成Makefile.in，编辑找到链接执行出，屏蔽掉。例如本例中屏蔽掉home/li/src/Makefile.in的189行：

# $(li_LINK) $(li_OBJECTS) $(li_LDADD) $(LIBS)

其他类似问题都做相同处理。

各个目标之间的依赖处理

编译的时候，可能会遇到依赖问题。所谓依赖问题，如下：

A → B

B → C

…...

A依赖B， B依赖C，那么在生成目标A的时候，就需要将B和C同时告知A。在本例子中，生成目标hello的时候需要li.o，wang.o，zhang.o目标，所以在最终链接的时候需要将这些目标链接进去。

现在有个问题我没解决，如果编译目标文件（而非最终的可执行文件）的时候，如果存在上面的依赖关系，怎么处理？在这个例子工程的park/public.c文件，如果里面的广播方法被某一家调用，那么这块的Makefile.am怎么写（我没搞定）？

最后，如果因需要，或者任何原因修改了Makefile.am，那么需要运行automake更新makefile.in

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