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autoconf和automake生成Makefile文件引子无论是在Linux还是在Unix环境中，make都是一个非常重要的编译命令。不管是自己进行项目开发还是安装应用软件，我们都经常要用到make或makeinstall。利用make工具，我们可以将大型的开发项目分解成为多个更易于管理的模块，对于一个包括几百个源文件的应用程序，使用make和makefile工具就可以轻而易举的理顺各个源文件之间纷繁复杂的相互关系。但是如果通过查阅make的帮助文档来手工编写Makefile,对任何程序员都是一场挑战。幸而有GNU提供的Autoconf及Automake这两套工具使得编写makefile不再是一个难题。本文将介绍如何利用GNUAutoconf及Automake这两套工具来协助我们自动产生Makefile文件，并且让开发出来的软件可以像大多数源码包那样，只需./configure,make,makeinstall就可以把程序安装到系统中。回页首模拟需求假设源文件按如下目录存放，如图1所示，运用autoconf和automake生成makefile文件。图1文件目录结构假设src是我们源文件目录，include目录存放其他库的头文件，lib目录存放用到的库文件，然后开始按模块存放，每个模块都有一个对应的目录，模块下再分子模块，如apple、orange。每个子目录下又分core，include，shell三个目录，其中core和shell目录存放.c文件，include的存放.h文件，其他类似。样例程序功能：基于多线程的数据读写保护（联系作者获取整个autoconf和automake生成的Makefile工程和源码，E-mail：normalnotebook@126.com）。回页首工具简介所必须的软件：autoconf/automake/m4/perl/libtool（其中libtool非必须）。autoconf是一个用于生成可以自动地配置软件源码包，用以适应多种UNIX类系统的shell脚本工具，其中autoconf需要用到m4，便于生成脚本。automake是一个从Makefile.am文件自动生成Makefile.in的工具。为了生成Makefile.in，automake还需用到perl，由于automake创建的发布完全遵循GNU标准，所以在创建中不需要perl。libtool是一款方便生成各种程序库的工具。目前automake支持三种目录层次：flat、shallow和deep。1)flat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。2)shallow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。3)deep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。就是所有源文件及自己写的头文件位于当前目录的一个子目录中，而当前目录里没有任何源文件。GNUcpio和GNUtar就是这一类。flat类型是最简单的，deep类型是最复杂的。不难看出，我们的模拟需求正是基于第三类deep型，也就是说我们要做挑战性的事情：)。注：我们的测试程序是基于多线程的简单程序。回页首生成Makefile的来龙去脉首先进入project目录，在该目录下运行一系列命令，创建和修改几个文件，就可以生成符合该平台的Makefile文件，操作过程如下：1)运行autoscan命令2)将configure.scan文件重命名为configure.in，并修改configure.in文件3)在project目录下新建Makefile.am文件，并在core和shell目录下也新建makefile.am文件4)在project目录下新建NEWS、README、ChangeLog、AUTHORS文件5)将/usr/share/automake-1.X/目录下的depcomp和complie文件拷贝到本目录下6)运行aclocal命令7)运行autoconf命令8)运行automake-a命令9)运行./confiugre脚本可以通过图2看出产生Makefile的流程，如图所示：图2生成Makefile流程图回页首Configure.in的八股文当我们利用autoscan工具生成confiugre.scan文件时，我们需要将confiugre.scan重命名为confiugre.in文件。confiugre.in调用一系列autoconf宏来测试程序需要的或用到的特性是否存在，以及这些特性的功能。下面我们就来目睹一下confiugre.scan的庐山真面目：#Processthisfilewithautoconftoproduceaconfigurescript.AC_PREREQ(2.59)AC_INIT(FULL-PACKAGE-NAME,VERSION,BUG-REPORT-ADDRESS)AC_CONFIG_SRCDIR([config.h.in])AC_CONFIG_HEADER([config.h])#Checksforprograms.AC_PROG_CC#Checksforlibraries.#FIXME:Replace`main'withafunctionin`-lpthread':AC_CHECK_LIB([pthread],[main])#Checksforheaderfiles.#Checksfortypedefs,structures,andcompilercharacteristics.#Checksforlibraryfunctions.AC_OUTPUT每个configure.scan文件都是以AC_INIT开头，以AC_OUTPUT结束。我们不难从文件中看出confiugre.in文件的一般布局：AC_INIT测试程序测试函数库测试头文件测试类型定义测试结构测试编译器特性测试库函数测试系统调用AC_OUTPUT上面的调用次序只是建议性质的，但我们还是强烈建议不要随意改变对宏调用的次序。现在就开始修改该文件：$mvconfigure.scanconfigure.in$vimconfigure.in修改后的结果如下：#-*-Autoconf-*-#Processthisfilewithautoconftoproduceaconfigurescript.AC_PREREQ(2.59)AC_INIT(test,1.0,normalnotebook@126.com)AC_CONFIG_SRCDIR([src/ModuleA/apple/core/test.c])AM_CONFIG_HEADER(config.h)AM_INIT_AUTOMAKE(test,1.0)#Checksforprograms.AC_PROG_CC#Checksforlibraries.#FIXME:Replace`main'withafunctionin`-lpthread':AC_CHECK_LIB([pthread],[pthread_rwlock_init])AC_PROG_RANLIB#Checksforheaderfiles.#Checksfortypedefs,structures,andcompilercharacteristics.#Checksforlibraryfunctions.AC_OUTPUT([Makefilesrc/lib/Makefilesrc/ModuleA/apple/core/Makefilesrc/ModuleA/apple/shell/Makefile])其中要将AC_CONFIG_HEADER([config.h])修改为：AM_CONFIG_HEADER(config.h),并加入AM_INIT_AUTOMAKE(test,1.0)。由于我们的测试程序是基于多线程的程序，所以要加入AC_PROG_RANLIB，不然运行automake命令时会出错。在AC_OUTPUT输入要创建的Makefile文件名。由于我们在程序中使用了读写锁，所以需要对库文件进行检查，即AC_CHECK_LIB([pthread],[main])，该宏的含义如下：其中，LIBS是link的一个选项，详细请参看后续的Makefile文件。由于我们在程序中使用了读写锁，所以我们测试pthread库中是否存在pthread_rwlock_init函数。由于我们是基于deep类型来创建makefile文件，所以我们需要在四处创建Makefile文件。即：project目录下，lib目录下，core和shell目录下。Autoconf提供了很多内置宏来做相关的检测，限于篇幅关系，我们在这里对其他宏不做详细的解释，具体请参看参考文献1和参考文献2，也可参看autoconf信息页。回页首实战Makefile.amMakefile.am是一种比Makefile更高层次的规则。只需指定要生成什么目标，它由什么源文件生成，要安装到什么目录等构成。表一列出了可执行文件、静态库、头文件和数据文件，四种书写Makefile.am文件个一般格式。表1Makefile.am一般格式对于可执行文件和静态库类型，如果只想编译，不想安装到系统中，可以用noinst_PROGRAMS代替bin_PROGRAMS，noinst_LIBRARIES代替lib_LIBRARIES。Makefile.am还提供了一些全局变量供所有的目标体使用：表2Makefile.am中可用的全局变量在Makefile.am中尽量使用相对路径，系统预定义了两个基本路径：表3Makefile.am中可用的路径变量在上文中我们提到过安装路径，automake设置了默认的安装路径：1)标准安装路径默认安装路径为：$(prefix)=/usr/local，可以通过./configure--prefix=new_path的方法来覆盖。其它的预定义目录还包括：bindir=$(prefix)/bin,libdir=$(prefix)/lib,datadir=$(prefix)/share,sysconfdir=$(prefix)/etc等等。2)定义一个新的安装路径比如test,可定义testdir=$(prefix)/test,然后test_DATA=test1test2，则test1，test2会作为数据文件安装到$(prefix)//test目录下。我们首先需要在工程顶层目录下（即project/）创建一个Makefile.am来指明包含的子目录：SUBDIRS=src/libsrc/ModuleA/apple/shellsrc/ModuleA/apple/coreCURRENTPATH=$(shell/bin/pwd)INCLUDES=-I$(CURRENTPATH)/src/include-I$(CURRENTPATH)/src/ModuleA/apple/includeexportINCLUDES由于每个源文件都会用到相同的头文件，所以我们在最顶层的Makefile.am中包含了编译源文件时所用到的头文件，并导出，见蓝色部分代码。我们将lib目录下的swap.c文件编译成libswap.a文件，被apple/shell/apple.c文件调用，那么lib目录下的Makefile.am如下所示：noinst_LIBRARIES=libswap.alibswap_a_SOURCES=swap.cINCLUDES=-I$(top_srcdir)/src/includ细心的读者可能就会问：怎么表1中给出的是bin_LIBRARIES，而这里是noinst_LIBRARIES？这是因为如果只想编译，而不想安装到系统中，就用noinst_LIBRARIES代替bin