Linux的工程管理

作为Linux下的程序开发人员，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：autoscan; 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! ");
                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。

4，生成configure.in

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：

Code
        ============================configure.in内容开始=========================================

        # -*- Autoconf -*-

        # Process thisfile with autoconf to produce a configure script.

        AC_INIT(helloworld.c)

        AM_INIT_AUTOMAKE(helloworld, 1.0)

        # Checks forprograms.

        AC_PROG_CC

        # Checks forlibraries.

        # Checks forheader files.

        # Checks fortypedefs, structures, and compiler characteristics.

        # Checks forlibrary functions.

        AC_OUTPUT(Makefile)============================configure.in内容结束=========================================

5 执行aclocal和autoconf

然后执行命令aclocal和autoconf，分别会产生aclocal.m4及configure两个文件：

Code
        $ aclocal

        $ls

        aclocal.m4 configure.inhelloworld.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.

6、新建Makefile.am

新建Makefile.am文件，命令：$ vi Makefile.am

内容如下:

Code
        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。

7、运行automake

命令：

Code
        $ 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，包含重要的Makefile.in。

8、执行configure生成Makefile

Code
        $ ./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。

9、使用Makefile编译代码

Code
        $ makeif gcc -DPACKAGE_NAME="" -DPACKAGE_TARNAME="" -DPACKAGE_VERSION="" -

        DPACKAGE_STRING="" -DPACKAGE_BUGREPORT="" -DPACKAGE="helloworld" -DVERSION="1.0"
        -I. -I. -g -O2 -MT helloworld.o -MD -MP -MF ".deps/helloworld.Tpo"-c -o helloworld.o `test -f 'helloworld.c' || echo './'`helloworld.c;

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

        fi

        gcc -g -O2 -o helloworld helloworld.o

10， 运行helloworld

Code
        $ ./helloworld

        Hello, Linux World!

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make clean，make install，make dist，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。