使用Autotools构建C++项目

关于构建C++项目

上一篇文章《Linux下动态链接库的创建和使用》中在创建链接库的时候，我们也有简单介绍了CMake的使用。那么如果构建一个C++项目呢，当然我们可以手动去写Makefile，或许你会认为那是一件有趣的事情，但是既然有工具可以代劳，我们也就没那么必要手动去写Makefile。在大型项目中收写Makefile，那是一件相当令人头疼的事情。那么有那些工具可以为我们代劳这件事呢，在CMake没出现之前，我们可以使用Autotools， 也就是说个人比较推荐使用CMake, 理由就是CMake配置使用相对简单一些。下面我们就介绍一下Autotools和CMake的区别。

Autotools和CMake的区别

Autotools是一个工具集具有强大的灵活性。Autotools包含五个命令 : aclocal、autoscan、autoconf、autoheader、automake。现在我们看一下他的步骤。
autotools详细步骤如下：

• 1、运行autoscan命令
• 2、将configure.scan 文件重命名为
• 3、适当修改configure.sc 文件
• 4、运行aclocal命令，扫描 configure.ac 文件生成 aclocal.m4文件
• 5、运行autoconf命令， 生成configure 文件
• 6、运行autoheader命令， 生成config.h.in文件
• 7、手工创建Makefile.am文件， 并添加相关内容
• 8、手动创建NEWS、 README、 AUTHORS、ChangeLog文件，运行automake –add-missing命令, 生成 Makefile.in 文件
• 9、运行./confiugre脚本, 生成Makefile 文件

我们再看看cmake的步骤：

• 1、编写CMakeLists.txt, 内容格式可以参考《Linux下动态链接库的创建和使用》一文的示例
• 2、运行cmake命令

另外至于配置文件

• autoconfig的配置文件configure.ac我们通过autosan生成，我们只需要修改就可以、autoconfig的配置文件Makefile.am我们需要自己手工从头编写；
• cmake的配置文件CMakeLists.txt需要手工编写，当然cmake提供了gui的配置工具供大家使用；

重点看一下两者配置文件的内容吧，因为这是我们实际使用的关键步骤：

-	autotools	cmake
变量定义	name=…	set(name, “…”)
环境检测	AC_INIT 测试程序 AC_PROG_CC 测试函数库 AC_CHECK_LIB([pthread], [pthread_rwlock_init]) AC_PROG_RANLIB 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	find_library(lib libname pathllist) find_package(packename) find_path(var name pathlist) find_program(var name pathlist)
子目录	SUBDIRS=	add_subdirectory(list)
可执行文件	bin_PROGRAMS=binname binname_SOURCES= binname_LDADD= binname_CFLAGS= binname_LDFLAGS=	add_executable(binname ${sources}) target_link_libraries(binname librarylist)
静/动态库	lib_LIBRARIES=libname.a/libname.so libname_SOURCES=	add_library(libname static/shared ${source} )
头文件	INCLUDES= include_HEADES=或CFLAGS=-I	include_directories(list)
源码搜索		aux_source_directories(. list)
依赖库	LIBS= LDADD=	target_link_libraries(binname librarylist))
标志	CFLAGS= LDFLAGS=	set(CMAKE_C_FLAGS …)
libtool	AC_PROG_LIBTOOL lib_LTLIBRARIES=name.la name_la_SOURCES=
安装设置		install(TARGETS targets..[…])
其他文件	EXTRA_DIST	install(FILES files.. ) install(DIRECTORY dirs..)
条件语句	if() endif	if() else() endif() while() endwhile()
执行外部命令		exec_program(commd )
子模块		include()
信息输出		messge(STATUS “messge”)
项目		project(name)

Autotools的使用

假设有一个test项目， test目录下有maic.cpp , include/test.h, lib/test.cpp 。
main.cpp代码:

#include 
#include "include/test.h"
int main(){
    test_method();
}

test.h代码:

void test_method(); 

test.cpp代码:

#include   
#include "../include/test.h"  
void test_method()  {  
    printf("hello world!/n");  
}  

然后我们根据上文所说的九个步骤，看一下autotools在linux环境下的使用。

• 1、进入test目录，运行autoscan命令，在test目录下生成 configure.scan 文件
• 2、将configure.scan 文件重命名为configure.sc
  cat configure.ac 我们看一下该文件的内容：

#                                               -*- Autoconf -*-  
# Process this file with autoconf to produce a configure script.  
AC_PREREQ(2.59)  
AC_INIT(FULL-PACKAGE-NAME, VERSION, BUG-REPORT-ADDRESS)  
AC_CONFIG_SRCDIR([main.cpp])  
AC_CONFIG_HEADER([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  

• 3、 对 configure.ac 文件做适当的修改，修改显示如下

#                                               -*- Autoconf -*-  
# Process this file with autoconf to produce a configure script.  
AC_PREREQ(2.59)  
#AC_INIT(FULL-PACKAGE-NAME, VERSION, BUG-REPORT-ADDRESS)  
AC_INIT(hello,1.0,abc@126.com)  
AM_INIT_AUTOMAKE(hello,1.0)  
AC_CONFIG_SRCDIR([main.cpp])  
AC_CONFIG_HEADER([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_CONFIG_FILES([Makefile])  
AC_OUTPUT  

说明：
（1）以“#”号开始的行均为注释行。
（2）AC_PREREQ 宏声明本文要求的 autoconf 版本, 如本例中的版本 2.59。
（3）AC_INIT 宏用来定义软件的名称、版本等信息、作者的E-mail等。
（4）AM_INIT_AUTOMAKE是通过手动添加的, 它是automake所必备的宏, FULL-PACKAGE-NAME是软件名称,VERSION是软件版本号。
（5）AC_CONFIG_SCRDIR 宏用来侦测所指定的源码文件是否存在, 来确定源码目录的有效性.。此处为当前目录下main.cpp。
（6）AC_CONFIG_HEADER 宏用于生成config.h文件，以便 autoheader 命令使用。
（7）AC_PROG_CC用来指定编译器，如果不指定，默认gcc。
（8）AC_OUTPUT 用来设定 configure 所要产生的文件，如果是makefile，configure 会把它检查出来的结果带入makefile.in文件产生合适的makefile。使用 Automake 时，还需要一些其他的参数，这些额外的宏用aclocal工具产生。
（9）AC_CONFIG_FILES宏用于生成相应的Makefile文件。

• 4、使用 aclocal 命令，扫描 configure.ac 文件生成 aclocal.m4文件, 该文件主要处理本地的宏定义，它根据已经安装的宏、用户定义宏和 acinclude.m4 文件中的宏将 configure.ac 文件需要的宏集中定义到文件 aclocal.m4 中

[root@localhost test]# aclocal  
[root@localhost test]# ls  
aclocal.m4  autom4te.cache  autoscan.log  configure.in  include  lib  main.cpp  

• 5、使用 autoconf 命令生成 configure 文件。这个命令将 configure.ac 文件中的宏展开，生成 configure 脚本。这个过程可能要用到aclocal.m4中定义的宏。

[root@localhost test]# autoconf 
[root@localhost test]# ls  
aclocal.m4  autom4te.cache  autoscan.log  configure  configure.in  include  lib  main.cpp  

• 6、 使用 autoheader 命令生成 config.h.in 文件。该命令通常会从 “acconfig.h” 文件中复制用户附加的符号定义。该例子中没有附加的符号定义, 所以不需要创建 “acconfig.h” 文件

[root@localhost test]# autoconf 
[root@localhost test]# ls  
aclocal.m4  autom4te.cache  autoscan.log  config.h.in configure  configure.in  include  lib  main.cpp  

• 7、手工创建Makefile.am文件。Automake工具会根据 configure.in 中的参量把 Makefile.am 转换成 Makefile.in 文件。其内容：

UTOMAKE_OPTIONS = foreign  
bin_PROGRAMS = hello  
hello_SOURCES = main.cpp include/test.h lib/test.cpp  

说明：
（1）其中的AUTOMAKE_OPTIONS为设置automake的选项. 由于GNU对自己发布的软件有严格的规范, 比如必须附带许可证声明文件COPYING等，否则automake执行时会报错. automake提供了3中软件等级:foreign, gnu和gnits, 供用户选择。默认级别是gnu. 在本例中， 使用了foreign等级, 它只检测必须的文件。
（2）bin_PROGRAMS定义要产生的执行文件名. 如果要产生多个执行文件, 每个文件名用空格隔开。
（3）hello_SOURCES 定义”hello”这个可执行程序所需的原始文件。如果”hello”这个程序是由多个源文件所产生的, 则必须把它所用到的所有源文件都列出来，并用空格隔开。如果要定义多个可执行程序，那么需要对每个可执行程序建立对应的file_SOURCES。

• 8、手动创建NEWS、 README、 AUTHORS、ChangeLog文件，再使用 Automake 命令生成 Makefile.in 文件。使用选项 “–add-missing” 可以让 Automake 自动添加一些必需的脚本文件。

[root@localhost test]# touch NEWS  
[root@localhost test]# touch README  
[root@localhost test]# touch AUTHORS  
[root@localhost test]# touch ChangeLog  
[root@localhost test]# automake --add-missing  

• 9、运行./confiugre脚本

[root@localhost project]# ./configure  

Makefile的用法说明：

• 1、make: 用来编译代码
• 2、make clean 命令清除编译时的obj文件，它与 make 命令是对应关系，一个是编译，一个清除编译的文件
• 3、make install 命令把目标文件安装到系统中
• 4、make uninstall 命令把目标文件从系统中卸载。
• 5、make dist 命令将程序和相关的文档打包为一个压缩文档以供发布

在实际应用中， Makefile.am的创建还是很复杂的，还要配置引用其他动态库、第三方动态库等关系， 在本中只是一个简单的demo， 有时间可以在研究一下他的详细规则。

Eclipse CDT + Autotools

1.首先安装autotools plugins， 如果是使用的是最新版，则使用 http://download.eclipse.org/releases/mars

2.修改autotools plugins的配置， 如下图：

3.创建工程，工程类型选择，如下图：

4、eclipse会调用autoscan/aclocal/ automake/autoconf自动创建一些列文件。
5、修改 configure.ac

    AC_PREREQ(2.59)  
    AC_INIT(auto, 1.0)  


    AC_CANONICAL_SYSTEM  
    AM_INIT_AUTOMAKE()  

    AC_PROG_CC  

    AC_CONFIG_FILES(Makefile                 
        src/Makefile   
        src/container/Makefile   
        src/config/Makefile)  

    AC_OUTPUT  

6、修改各级目下的Makefile.am， 执行 automake命令。

7、 最后执行./configure过程中，会将Makefile.in生成各层最终的Makefile