自动生成Makefile的全过程详解

Posted 2020-10-03

一、简介

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。

　　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、实验

1、建目录

      $ mkdir helloword

      $ cd helloworld

      $ touch hello.c

2、编写hello.c

 int main(int argc, char** argv)

{ printf("Hello, Linux World! ");
   return 0；}

3.使用autoscan工具生成configure.scan文件

configure.scan:

1、  AC_PREREQQ宏声明本文件要求的autoconf版本，这里是2.69

2、  AC_INIT定义软件的名称和信息。（DULL-PACKAGE-NAME为软件名，VERSION为软件的版本号，BUG-REPORT-ADDRESS为bug的报告地址，一般为软件作者的邮箱）

3、  AC_CONFIG_SRCDIR用来侦测指定的源码文件是否存在，确定源码目录的有效性。此处为当前目录下hello.c

4、  AC_CONFIG_HEADER用于生成config.h文件，以便autoheader使用

5、  AC_PROG_CC用来指定编译器，以便不指定的时候默认为gcc

6、  AC_OUTPUT用来设定config要产生的文件。如果是Makefile,config会把它检查出来的结果带入Makefile.in文件产生合适的Makefile.

4.获得并且修改configure.ac(或configure.in)

[email protected]:~/下载/helloword$ cp configure.scan configure.ac

进行以下修改：

[email protected]:~/下载/helloword$ vim ( gedit )configure.ac

AM_INIT_AUTOMAKE宏需要自己进行添加，它是automake所必备的宏。

 5.使用aclocal工具生成aclocal.m4

[email protected]:~/下载/helloword$ aclocal

6.使用autoconf工具生成configure文件

[email protected]:~/下载/helloword$ autoconf

7.使用autoheader工具生成config.h.in文件

[email protected]:~/下载/helloword$ autoheader

8.创建Makefile.am文件

 Automake工具会根据config.in中的参量把Makefile.am转换成Makefile.in文件。在使用Automake之前，要先手动建立Makefile.am文件。

[email protected]:~/下载/helloword$ gedit Makefile.am

1、AUTOMAKE_OPTIONS为设置的Automake选项。它有三种等级提供给用户选择：foreign，gnu,gnits,默认等级为gnu.在此使用foreign，它只检测必须的文件。

2、bin_PROGRAMS定义要产生的执行文件名。如果要产生多个可执行文件，则每个文件名用空格隔开。

3、hello_SOURCES定义为hello这个程序所需要的原始文件。如果其中由多个文件组成的，则必须用空格进行隔开。

9.使用Automake生成Makefile.in文件

 要使用选项“--add-missing”可以让Automake自动添加一些必要的脚本文件。如下：

[email protected]:~/下载/helloword$ automake --add-missing

10.配置

 运行自动配置设置文件configure，把Makefile.in编程最终的Makefile

[email protected]:~/下载/helloword$ ./configure
11.测试

运行Make命令进行编译。然后运行hello程序

[email protected]:~/下载/helloword$ make
[email protected]:~/下载/helloword$ ./hello

Hello, Linux World!
结果正确！

三、总结

  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 - create aclocal.m4 by scanning configure.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。

　　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make dist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.h helloworld.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“add missing standard files to package”，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GNU Makefile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GNU Makefiel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。

make clean

　　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。

make install

　　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。

make dist

　　产生发布软件包文件（即distribution package）。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)。

make distcheck

　　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。

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hello-1.0 archives ready for distribution:
hello-1.0.tar.gz
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make distclean

　　类似make clean，但同时也将configure生成的文件全部删除掉，包括Makefile。