autotools

简介

GNU autotools是一系列编程工具，可以辅助产生 Makefile，方便编译整个工程项目。它是自由软件基金会发起的GNU计划的其中一项，作为GNU建构系统的一部分。autotools 所产生的 Makefile 符合GNU编程标准。

工具

autotools包含以下工具：

• aclocal
• autoscan
• autoheader
• autoconf：用以生成 configure，需依赖 m4；
• automake：用以从Makefile.am文件自动生成Makefile.in，需依赖perl。

流程图

使用autotools的一个简单的流程图如下（点击可以跳转到该步骤）。

从 helloworld 入手

从最简单的例子程序helloworld开始。

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：

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$ mkdir helloworld
$ cd helloworld

编写 helloworld 程序

编写一个 helloworld 程序：

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#include <stdio.h>

int main(int argc, char** argv){
    printf("Hello World!\n");
    return 0;
}

生成 configure.scan

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.scan文件，它可以作为进一步生成 configure 的 configure.ac 的模板。

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$ autoscan
$ ls
autoscan.log  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。

修改 configure.ac

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.ac文件。confiugre.ac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：

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$ cat configure.scan

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

AC_PREREQ([2.69])
AC_INIT([FULL-PACKAGE-NAME], [VERSION], [BUG-REPORT-ADDRESS])
AC_CONFIG_SRCDIR([helloworld.c])
AC_CONFIG_HEADERS([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

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：

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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：

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$ mv configure.scan configure.ac
$ vim configure.in

修改后的结果如下：

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

AC_PREREQ([2.69])
AC_INIT(helloworld, 1.0, wzpan@hahack.com)
AC_CONFIG_SRCDIR([helloworld.c])
AC_CONFIG_HEADERS([config.h])
AM_INIT_AUTOMAKE(test,1.0)

# 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(Makefile)

生成 configure

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

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$ aclocal
$ autoconf
$ ls
aclocal.m4  autom4te.cache  autoscan.log  configure  configure.in  helloworld.c

实战 Makefile.am

Makefile.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文件的一般格式。

新建Makefile.am文件，命令：

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$ vi Makefile.am

内容如下:

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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。

运行 autoheader 和 automake

先执行 autoheader，扫描configure.ac(configure.in)、acconfig.h（如果存在），生成config.h.in宏定义文件，里面主要是根据configure.ac中某些特定宏(如AC_DEFINE)生成的#define和#undefine宏，configure在将根据实际的探测结果决定这些宏是否定义。

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$ autoheader

之后执行 automake，将每个Makefile.am转化成Makefile.in，同时生成满足GNU编码规范的一系列文件

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$ automake --add-missing
configure.in: installing `./install-sh'
configure.in: installing `./mkinstalldirs'
configure.in: installing `./missing'
Makefile.am: installing `./depcomp'

使用Makefile编译代码

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$ make
if 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

运行hello world

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$ ./helloworld
Hello World!

相关命令解析

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。

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.ac。

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”。

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。

configure.ac文件的内容是一些宏，这些宏经过 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。configure.ac文件中的宏的顺序并没有规定，但是你必须在所有宏的最前面和最后面分别加上AC_INIT宏和AC_OUTPUT宏。

AC_INIT(FILE)

这个宏用来检查源代码所在的路径。

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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。

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。

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。