Linux Makefile自己主动编译和链接使用的环境

想知道到Linux Makefile系统的真相么，想知道Linux Makefile系统中藏有的内在奥义么，仅仅有我来给大家全面解说介绍Linux Makefile系统作为Linux下的程序开发者，大家一定都遇到过Linux Makefile，用make命令来编译自己写的程序确实是非常方便。普通情况下，大家都是手工写一个简单Linux Makefile，假设要想写出一个符合自由软件惯例的Linux Makefile就不那么easy了。

在本文中。将给大家介绍怎样使用autoconf和automake两个工具来帮助我们自己主动地生成符合自由软件惯例的Linux Makefile，这样就能够象常见的GNU程序一样。仅仅要使用“./configure”，“make”。“make instal”就能够把程序安装到Linux系统中去了。这将特别适合想做开放源码软件的程序开发者。又或假设你仅仅是自己写些小的Toy程序。那么这个文章对你也会有非常大的帮助。

一、Linux Makefile介绍

Linux Makefile是用于自己主动编译和链接的。一个project有非常多文件组成。每个文件的改变都会导致project的又一次链接，可是不是全部的文件都须要又一次编译，Linux Makefile中纪录有文件的信息，在Linux Makefile时会决定在链接的时候须要又一次编译哪些文件。

Linux Makefile的宗旨就是：让编译器知道要编译一个文件须要依赖其它的哪些文件。当那些依赖文件有了改变，编译器会自己主动的发现终于的生成文件已经过时。而又一次编译对应的模块。

Linux Makefile的基本结构不是非常复杂。但当一个程序开发者開始写Linux Makefile时，常常会怀疑自己写的是否符合惯例，并且自己写的 Linux Makefile常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，Linux Makefile可能还要跟着改动。这样就造成了手工书写 Linux Makefile的诸多问题，automake恰好能非常好地帮助我们解决这些问题。

使用automake，程序开发者仅仅须要写一些简单的含有提前定义宏的文件。由autoconf依据一个宏文件生成configure，由automake依据还有一个宏文件生成Linux Makefile.in，再使用configure依据Linux Makefile.in来生成一个符合惯例的Linux Makefile。以下我们将具体介绍Linux 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发行版本号：Fedora Core release 1。它包括了我们要用到的autoconf。automake。

三、从helloworld入手

我们从大家最常使用的样例程序helloworld開始。以下的过程假设简单地说来就是：新建三个文件：

helloworld.c  
configure.in  
Linux Makefile.am 

然后运行：

aclocal; autoconf; automake --add-missing; ./configure; make; ./helloworld

就能够看到Linux Makefile被产生出来，并且能够将helloworld.c编译通过。非常easy吧。几条命令就能够做出一个符合惯例的Linux Makefile。感觉怎样呀。如今開始介绍具体的过程：

1、建文件夹

在你的工作文件夹下建一个helloworld文件夹，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

然后用你自己最喜欢的编辑器写一个hellowrold.c文件。如命令：vi helloworld.c。

使用以下的代码作为helloworld.c的内容。

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

完毕后保存退出。如今在helloworld文件夹下就应该有一个你自己写的helloworld.c了。

3、生成configure

我们使用autoscan命令来帮助我们依据文件夹下的源码生成一个configure.in的模板文件。

命令：

$ autoscan  
$ ls  
configure.scan helloworld.c  

运行后在hellowrold文件夹下会生成一个文件：configure.scan，我们能够拿它作为configure.in的蓝本。如今将configure.scan改名为configure.in，而且编辑它，按以下的内容改动，去掉无关的语句：

configure.in内容開始
# -*- Autoconf -*-
# Process this file with autoconf to produce a configure script.
AC_INIT(helloworld.c)
AM_INIT_AUTOMAKE(helloworld, 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(Linux Makefile)
configure.in内容结束

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

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

大家能够看到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、软件必须的參数的shell脚本。autoconf 是用来生成自己主动配置软件源码脚本（configure）的工具。

configure脚本能独立于autoconf执行，且在执行的过程中。不须要用户的干预。要生成configure文件，你必须告诉autoconf怎样找到你所用的宏。方式是使用aclocal程序来生成你的aclocal.m4。

aclocal依据configure.in文件的内容。自己主动生成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须要各种參数的模板文件里创建configure。autoconf须要GNU m4宏处理器来处理aclocal.m4，生成configure脚本。

m4是一个宏处理器。将输入复制到输出。同一时候将宏展开。宏能够是内嵌的，也能够是用户定义的。除了能够展开宏，m4另一些内建的函数，用来引用文件，运行命令。整数运算，文本操作，循环等。

m4既能够作为编译器的前端。也能够单独作为一个宏处理器。

4、新建Linux Makefile.am

新建Linux Makefile.am文件。命令：$ vi Linux Makefile.am 内容例如以下:

AUTOMAKE_OPTIONS=foreign 
bin_PROGRAMS=helloworld 
helloworldhelloworld_SOURCES=helloworld.c  

automake会依据你写的Linux Makefile.am来自己主动生成Linux Makefile.in。Linux Makefile.am中定义的宏和目标,会指导automake生成指定的代码。比如，宏bin_PROGRAMS将导致编译和连接的目标被生成。

5、执行automake

命令：

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

automake会依据Linux Makefile.am文件产生一些文件，包括最重要的Linux Makefile.in。

6、运行configure生成Linux Makefile

$ ./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 Linux Makefile  
config.status: executing depfiles commands  
$ ls -l Linux Makefile  
-rw-rw-r-- 1 yutao yutao 15035 Oct 15 10:40 Linux Makefile  

你能够看到，此时Linux Makefile已经产生出来了。

7、使用Linux Makefile编译代码

$ 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; /figcc -g -O2 -o helloworld helloworld.o  执行helloworld$ ./helloworld Hello, Linux World!

这样helloworld就编译出来了，你假设按上面的步骤来做的话，应该也会非常easy地编译出正确的helloworld文件。你还能够试着使用一些其它的make命令，如make clean，make install，make dist，看看它们会给你什么样的效果。

感觉怎样？自己也能写出这么专业的Linux Makefile，老板一定会对你刮目相看。

四、深入浅出

针对上面提到的各个命令，我们再做些具体的介绍。

1、 autoscan

autoscan是用来扫描源码文件夹生成configure.scan文件的。

autoscan能够用文件夹名做为參数，但假设你不使用參数的话，那么 autoscan将觉得使用的是当前文件夹。autoscan将扫描你所指定文件夹中的源文件，并创建configure.scan文件。

2、 configure.scan

configure.scan包括了系统配置的基本选项，里面都是一些宏定义。我们须要将它改名为configure.in

3、 aclocal

aclocal是一个perl 脚本程序。aclocal依据configure.in文件的内容，自己主动生成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，而且依据不同的系统来产生合适的Linux Makefile，从而能够使你的源码能在不同的操作系统平台上被编译出来。

configure.in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、软件必须的參数的shell脚本。configure.in文件里的宏的顺序并没有规定。可是你必须在全部宏的最前面和最后面分别加上AC_INIT宏和AC_OUTPUT宏。

在configure.ini中：#号表示凝视，这个宏后面的内容将被忽略。AC_INIT(FILE) 这个宏用来检查源码所在的路径。

AM_INIT_AUTOMAKE(PACKAGE, VERSION) 这个宏是必须的。它描写叙述了我们将要生成的软件包的名字及其版本：PACKAGE是软件包的名字。VERSION是版本。

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，当中就有相应的软件包的名字和版本。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Linux Makefile的名字。

我们在使用automake时，实际上还须要用到其它的一些宏。但我们能够用aclocal 来帮我们自己主动产生。运行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。我们就能够使用autoconf来产生configure文件了。

5、 Linux Makefile.am

Linux Makefile.am是用来生成Linux Makefile.in的，须要你手工书写。Linux Makefile.am中定义了一些内容：AUTOMAKE_OPTIONS 这个是automake的选项。在运行automake时，它会检查文件夹下是否存在标准GNU软件包中应具备的各种文件。比如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运行文件的文件名称。假设你要产生多个可运行文件，那么在各个名字间用空格隔开。 helloworld_SOURCES 这个是指定产生“helloworld”时所须要的源码。

假设它用到了多个源文件。那么请使用空格符号将它们隔开。

比方须要 helloworld.h，helloworld.c那么请写成helloworld_SOURCES= helloworld.h helloworld.c。

假设你在bin_PROGRAMS定义了多个可运行文件。则相应每一个可运行文件都要定义相对的filename_SOURCES。

6、 automake

我们使用automake --add-missing来产生Linux Makefile.in。

选项--add-missing的定义是“add missing standard files to package”，它会让automake增加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Linux Makefile.in文件是符合GNU Linux Makefile惯例的，接下来我们仅仅要运行configure这个shell 脚本就能够产生合适的 Linux Makefile 文件了。

7、 Linux Makefile

在符合GNU Makefiel惯例的Linux Makefile中，包括了一些主要的预先定义的操作：make依据Linux Makefile编译源码，连接，生成目标文件，可运行文件。make clean清除上次的make命令所产生的object文件（后缀为“.o”的文件）及可运行文件。

make install将编译成功的可运行文件安装到系统文件夹中，一般为/usr/local/bin文件夹。make dist产生公布软件包文件（即distribution package）。

这个命令将会将可运行文件及相关文件打包成一个tar.gz压缩的文件用来作为公布软件的软件包。它会在当前文件夹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生成公布软件包并对其进行測试检查，以确定公布包的正确性。这个操作将自己主动把压缩包文件解开，然后运行configure命令。

而且运行make，来确认编译不出现错误，最后提示你软件包已经准备好，能够公布了。helloworld-1.0.tar.gz is ready for distributionmake distclean 类似make clean，但同一时候也将configure生成的文件所有删除掉。包含Linux Makefile。

五、结束语

通过上面的介绍，你应该能够非常easy地生成一个你自己的符合GNU惯例的Linux Makefile文件及相应的项目文件。假设你想写出更复杂的且符合惯例的Linux Makefile，你能够參考一些开放代码的项目中的configure.in和Linux Makefile.am文件，比方：嵌入式数据库sqlite，单元測试cppunit。

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Linux 下 make 命令是系统管理员和程序猿用的最频繁的命令之中的一个。管理员用它通过命令行来编译和安装非常多开源的工具。程序猿用它来管理他们大型复杂的项目编译问题。本文我们将用一些实例来讨论 make 命令背后的工作机制。

Make 怎样工作的

对于不知道背后机理的人来说。make 命令像命令行參数一样接收目标。这些目标通常存放在以 “Makefile” 来命名的特殊文件里，同一时候文件也包括与目标相相应的操作。

很多其它信息，阅读关于 Makefiles 怎样工作的系列文章。

当 make 命令第一次运行时，它扫描 Makefile 找到目标以及其依赖。假设这些依赖自身也是目标，继续为这些依赖扫描 Makefile 建立其依赖关系，然后编译它们。

一旦主依赖编译之后。然后就编译主目标（这是通过 make 命令传入的）。

如今，如果你对某个源文件进行了改动，你再次运行 make 命令，它将仅仅编译与该源文件相关的目标文件。因此，编译完终于的可运行文件节省了大量的时间。

Make 命令实例

以下是本文所使用的測试环境：

OS —— Ubunut 13.04
Shell —— Bash 4.2.45
Application —— GNU Make 3.81

以下是project的内容：

$ ls 
anotherTest.c Makefile test.c test.h

以下是 Makefile 的内容：

all: test 

test: test.o anotherTest.o 
    gcc -Wall test.o anotherTest.o -o test

test.o: test.c 
    gcc -c -Wall test.c 

anotherTest.o: anotherTest.c 
    gcc -c -Wall anotherTest.c 

clean: 
    rm -rf *.o test

如今我们来看 Linux 下一些 make 命令应用的实例：

1. 一个简单的样例

为了编译整个project，你能够简单的使用 make 或者在 make 命令后带上目标 all。

$ make 
gcc -c -Wall test.c 
gcc -c -Wall anotherTest.c 
gcc -Wall test.o anotherTest.o -o test

你能看到 make 命令第一次创建的依赖以及实际的目标。

假设你再次查看文件夹内容。里面多了一些 .o 文件和运行文件：

$ ls 
anotherTest.c anotherTest.o Makefile test test.c test.h test.o

如今。如果你对 test.c 文件做了一些改动，又一次使用 make 编译project：

$ make 
gcc -c -Wall test.c 
gcc -Wall test.o anotherTest.o -o test

你能够看到仅仅有 test.o 又一次编译了，然而还有一个 Test.o 没有又一次编译。

如今清理全部的目标文件和可运行文件 test，你能够使用目标 clean:

$ make clean
rm -rf *.o test

$ ls
anotherTest.c Makefile test.c test.h

你能够看到全部的 .o 文件和运行文件 test 都被删除了。

2. 通过 -B 选项让全部目标总是又一次建立

到眼下为止，你可能注意到 make 命令不会编译那些自从上次编译之后就没有更改的文件。可是，假设你想覆盖 make 这样的默认的行为，你能够使用 -B 选项。

以下是个样例：

$ make
make: Nothing to be done for `all’.

$ make -B
gcc -c -Wall test.c
gcc -c -Wall anotherTest.c
gcc -Wall test.o anotherTest.o -o test

你能够看到虽然 make 命令不会编译不论什么文件，然而 make -B 会强制编译全部的目标文件以及终于的运行文件。

3. 使用 -d 选项打印调试信息

假设你想知道 make 运行时实际做了什么，使用 -d 选项。

这是一个样例：

$ make -d | more
GNU Make 3.81
Copyright (C) 2006 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.
There is NO warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A
PARTICULAR PURPOSE.

This program built for x86_64-pc-linux-gnu
Reading makefiles…
Reading makefile `Makefile’…
Updating makefiles….
Considering target file `Makefile’.
Looking for an implicit rule for `Makefile’.
Trying pattern rule with stem `Makefile’.
Trying implicit prerequisite `Makefile.o’.
Trying pattern rule with stem `Makefile’.
Trying implicit prerequisite `Makefile.c’.
Trying pattern rule with stem `Makefile’.
Trying implicit prerequisite `Makefile.cc’.
Trying pattern rule with stem `Makefile’.
Trying implicit prerequisite `Makefile.C’.
Trying pattern rule with stem `Makefile’.
Trying implicit prerequisite `Makefile.cpp’.
Trying pattern rule with stem `Makefile’.
--More--

这是非常长的输出。你也看到我使用了 more 命令来一页一页显示输出。

4. 使用 -C 选项改变文件夹

你能够为 make 命令提供不同的文件夹路径。在寻找 Makefile 之前会切换文件夹的。

这是一个文件夹，如果你就在当前文件夹下:

$ ls 
file file2 frnd frnd1.cpp log1.txt log3.txt log5.txt
file1 file name with spaces frnd1 frnd.cpp log2.txt log4.txt

可是你想执行的 make 命令的 Makefile 文件保存在 ../make-dir/ 文件夹下，你能够这样做：

$ make -C ../make-dir/ 
make: Entering directory `/home/himanshu/practice/make-dir’ 
make: Nothing to be done for `all’. 
make: Leaving directory `/home/himanshu/practice/make-dir

你能看到 make 命令首先切到特定的文件夹下，在那运行，然后再切换回来。

5. 通过 -f 选项将其他文件看作 Makefile

假设你想将重命名 Makefile 文件。比方取名为 my_makefile 或者其他的名字。我们想让 make 将它也当成 Makefile。能够使用 -f 选项。

make -f my_makefile

通过这样的方法，make 命令会选择扫描 my_makefile 来取代 Makefile。

原文链接：http://linoxide.com/how-tos/linux-make-command-examples/

1. #include <stdio.h>  
2. int str(char *string);  

1. #include "str.h"  
2. //print string  
3. int str(char *string){  
4.         printf("\n----PRINT STRING----\n\"%s\"\n",string);  
5.         return 0;  
6. }  
7.   
8. //interface of this program  
9. int main(int argc , char **argv){  
10.         char str_read[1024];  
11.         printf("Please INPUT something end by [ENTER]\n");  
12.         scanf("%s",str_read);  
13.         return str(str_read );  
14. }  
15.   
16.        

1. [root@localhost str]# ls  
2. include  src  
3. [root@localhost str]# autoscan  
4. autom4te: configure.ac: no such file or directory  
5. autoscan: /usr/bin/autom4te failed with exit status: 1  
6. [root@localhost str]# ls  
7. autoscan.log  configure.scan  include  src  
8. [root@localhost str]# cp configure.scan configure.ac   

1. #                                               -*- Autoconf -*-  
2. # Process this file with autoconf to produce a configure script.  
3.   
4. AC_PREREQ(2.59)  
5. AC_INIT(FULL-PACKAGE-NAME, VERSION, BUG-REPORT-ADDRESS)  
6. AC_CONFIG_SRCDIR([include/str.h])  
7. AC_CONFIG_HEADER([config.h])  
8.   
9. # Checks for programs.  
10. AC_PROG_CC  
11.   
12. # Checks for libraries.  
13.   
14. # Checks for header files.  
15.   
16. # Checks for typedefs, structures, and compiler characteristics.  
17.   
18. # Checks for library functions.  
19. AC_OUTPUT  

1. AC_INIT(FULL-PACKAGE-NAME, VERSION, BUG-REPORT-ADDRESS)  

1. AC_INIT(str,0.0.1, [bug@sounos.org])  

1. #                                               -*- Autoconf -*-  
2. # Process this file with autoconf to produce a configure script.  
3.   
4. AC_PREREQ(2.59)  
5. #AC_INIT(FULL-PACKAGE-NAME, VERSION, BUG-REPORT-ADDRESS)  
6. AC_INIT(str, 0.0.1, [bug@sounos.org])  
7. AM_INIT_AUTOMAKE  
8. AC_CONFIG_SRCDIR([include/str.h])  
9. AC_CONFIG_HEADER([config.h])  
10.   
11. # Checks for programs.  
12. AC_PROG_CC  
13.   
14. # Checks for libraries.  
15.   
16. # Checks for header files.  
17.   
18. # Checks for typedefs, structures, and compiler characteristics.  
19.   
20. # Checks for library functions.  
21. AC_CONFIG_FILES([Makefile])  
22. AC_OUTPUT  

1. [root@localhost str]# aclocal  
2. /usr/share/aclocal/libfame.m4:6: warning: underquoted definition of AM_PATH_LIBFAME  
3.   run info ‘(automake)Extending aclocal‘  
4.   or see http://sources.redhat.com/automake/automake.html#Extending-aclocal  

1. [root@localhost str]# vi Makefile.am  
2. #Makefile.am  
3. bin_PROGRAMS    = str  
4. str_SOURCES     = include/str.h src/str.c  
5. str_CPPFLAGS    = -I include/