### automake 在 Linux 或 Unix 编程中的应用
#### 一、引言
在 Linux 或 Unix 开发环境中，从源代码构建和安装软件是一项常见任务。通常，这涉及到使用 `./configure`、`make` 和 `make install` 命令。这些命令背后的工具集合被称为 **GNU autotools**，它包括 Autoconf、Automake 和 Libtool。本文旨在详细介绍如何使用这些工具，以及它们如何简化从源代码构建和安装软件的过程。
#### 二、GNU autotools 综述
##### 2.1 什么是 GNU autotools？
GNU autotools 是一组用于简化跨平台源代码包构建过程的工具。其主要组件包括：
- **Autoconf**：用于生成自定义的 `configure` 脚本，该脚本会在构建过程中检查目标平台的特性，如编译器类型、库文件位置等。
- **Automake**：根据 Autoconf 提供的信息生成 `Makefile` 文件。这些 `Makefile` 文件包含了构建过程所需的规则。
- **Libtool**：提供了一种机制来创建跨平台兼容的动态和静态库。
这些工具共同协作，使得开发者能够在不同的操作系统上轻松地构建他们的软件包。
##### 2.2 如何使用 Autoconf
使用 Autoconf 的基本流程如下：
1. **创建源码目录结构**：通常，项目根目录下会包含源文件、配置脚本以及其他必要的文件。
2. **编写 configure.ac 文件**：这是 Autoconf 的主要输入文件，用于描述如何生成 `configure` 脚本。可以使用 `autoscan` 工具自动生成初始版本的 `configure.scan` 文件，并将其重命名为 `configure.ac`。
3. **运行 autoconf**：通过运行 `autoconf` 命令来生成 `configure` 脚本。在此之前可能还需要运行 `autoheader` 来生成 `config.h.in` 文件。
4. **生成 Makefile.in 文件**：通常需要手动创建或使用 Automake 自动生成 `Makefile.in` 文件。这个文件包含了构建过程的规则和目标。
5. **运行 configure**：通过执行 `./configure` 命令，`configure` 脚本会根据当前系统的环境生成最终的 `Makefile` 文件。
6. **构建和安装**：通过 `make` 和 `make install` 命令来编译和安装软件包。
#### 三、为 "Hello, world" 示例添加 Autoconf 支持
##### 3.1 创建 "Hello, world" 程序
1. **编写 hello.c**：这是一个简单的 C 程序，打印出 "Hello, world!"。
```c
#include <stdio.h>
int main() {
printf("Hello, world!\n");
return 0;
}
```
2. **编写简单的 Makefile**：这个 Makefile 将用于编译 hello.c。
```make
CC=gcc
CFLAGS=-Wall -pedantic
all: hello
hello: hello.c
$(CC) $(CFLAGS) -o hello hello.c
clean:
rm -f hello
```
3. **添加 Autoconf**：接下来，将 Autoconf 添加到这个程序中。
- **运行 autoscan**：生成 `configure.scan` 文件。
```sh
autoscan
```
- **重命名 configure.scan**：将 `configure.scan` 重命名为 `configure.ac`。
```sh
mv configure.scan configure.ac
```
- **运行 autoconf**：生成 `configure` 脚本。
```sh
autoconf
```
- **生成 Makefile.in**：需要将原有的 `Makefile` 重命名为 `Makefile.in`。
```sh
mv Makefile Makefile.in
```
- **运行 ./configure 和 make**：此时可以运行这两个命令来构建程序。
```sh
./configure
make
```
##### 3.2 使 "Hello, world!" 可移植
为了使程序更加便携，通常会使用 `config.h` 文件来存储与平台相关的预处理宏。`config.h` 文件通常由 `autoheader` 工具生成，它会根据 `configure.ac` 文件中的条件生成相应的宏定义。
- **运行 autoheader**：在 `./configure` 之前运行 `autoheader`。
```sh
autoheader
```
- **配置并构建**：之后再次运行 `./configure` 和 `make`。
```sh
./configure
make
```
通过这种方式，开发者可以确保程序能够在不同的平台上顺利编译和运行。
#### 四、总结
GNU autotools 为 Linux 和 Unix 开发者提供了强大的工具链，极大地简化了跨平台源代码包的构建和安装过程。通过 Autoconf、Automake 和 Libtool 的组合使用，开发者可以轻松地管理复杂的构建需求，并确保软件能够在不同的操作系统上顺畅运行。掌握这些工具对于从事开源软件开发的人来说至关重要。
