configure.in Makefile.am 解析

jiangbowen

用前面所介绍的基本概念，已经可以编译全功能的Gtk+/Gnome应用程序了。但是还有一个大问题：如何配置编译选项？一些实用工具如automake、autoconf、libtool等，可以用来简化这一过程。
　　为了方便维护，同时，也是为了便于使用这些实用工具，应该在编写代码时遵从一些约定。如果要将程序发布为自由软件，最好能使程序源代码的目录结构遵从“GNU项目编码标准”。即使应用程序是私有的商用程序，不想公开源代码，从技术上来说，这么做也是一个非常好的选择，因为这些标准都是经过实践检验，能够让你节省大量的时间和精力。另外还应该在程序代码中包含INSTALL、README的文件。
　　2.11.1生成源代码树
　　差不多所有的Gnome应用程序都使用同样的基于GNU工具automake、autoconf和libtool的编译系统。Gtk+和 Gnome提供了一套autoconf宏，用于生成可移植的、符合标准的编译设置。我们用一个称GnomeHello的应用程序来演示Gnome的特性。
　　Gnome应用程序遵从一系列的约定来生成源代码树和发布的tar文件，大多数约定被自由软件社区广泛使用。这些约定的许多方面已经在“GNU项目编码标准”(GNUProject’sCodingStandards
　　http://www.gnu.org/prep/standards_toc.html)和Linux文件系统层次标准 (LinuxFilesystemHierarchyStandard：http://www.pathname.com/fhs/)中正式化了。GNU 工具集，包括automake和autoconf使遵从这些标准变得很容易。然而，有时候你可能不想使用GNU工具集，例如，你也许需要一个统一的在 Windows和MacOS平台上都能工作的编译工具(一些工具确实能在Windows平台上工作，它们使用Cygnus的“Cygwin”环境，参看 http://sourceware.cygnus.com/cygwin)。
　　如果使用了autoconf和automake，除了编译应用程序，用户并不需要有这些工具。使用这些工具的目的是创建能在用户环境使用的、可移植的shell脚本和Makefile文件。Autoconf实际上是一个工具集，其中包含aclocal、autoheader和autoconf等可执行文件。这些工具生成一个可移植的shell脚本—configure，configure和软件包一起发布给用户。它探查编译系统，生成 Makefile文件和一个特殊的头文件config.h。由configure生成的文件能适应用户系统的特定环境。configure脚本从一个称为 Makefile.in的模板文件生成每个Makefile文件。
　　automake由一个手写的Makefile.am生成Makefile.in文件。Makefile.in文件随软件一同发布，当用户运行 configure时会自动生成Makefile。Libtool软件包是第三个重要的GNU工具，它的作用是确定共享库在特定平台上的特性。因为共享库在不同平台上可能会有所不同。
　　下面有一些Gnome软件包应该具有的特征：
　　一个README文件，介绍软件包。
　　一个INSTALL文件，解释怎样编译、安装软件包。
　　一个configure脚本，能使程序自动适应特定平台的特征(或者该平台所缺乏的特性)。configure可以带一个参数--prefix，指定要安装的软件包的位置。标准的make目标，比如clean等等。
　　一个COPYING文件，包含软件包的版权信息。
　　一个ChangeLog文件，记录了软件的变化。
　　打包文件，一般用gzip压缩，在名字中包含软件包的版本(例如foo-0.2.1.tar.gz)。它们应该解开到单个目录中，目录应该以软件包及其版本命名，比如foo-0.2.1。
　　国际化是由GNUgettext软件包提供的。将gettext软件包随应用程序提供给用户，这样用户没有gettext也能够实现国际化。
　　下面是创建Gtk+/Gnome应用程序源代码树框架的重要步骤：
　　1)创建一个顶级目录，用以容纳应用程序的所有组件，包括编译文件、文档以及翻译文件。
　　2)通常在顶级目录下创建一个src子目录，将所有的源代码放在该目录下，并与其他文件分开。
　　3)在顶级目录下，创建AUTHORS、NEWS、COPYING和README文件。还可以创建一个空的ChangeLog文件。
　　4)写一个configure.in文件；configure.in文件的主要作用是决定使用什么样的编译器、编译标志以及链接标志。configure.in还可以使用#define符号反映当前平台的特征；它把这些优先放在自动生成的config.h文件里。
　　5)写一个acconfig.h文件。它是config.h.in文件要使用的模板文件。这个文件应该撤销每个可能在config.h中定义了的符号以避免重复定义（一般在config.h中用#define定义，用#undef撤销定义）autoheader程序基于acconfig.h创建 config.h.in文件，autoconf程序创建config.h文件。autoheader是autoconf软件包中的实用程序。
　　6)创建一个空的stamp.h.in文件。在configure.in中的AM_CONFIG_HEADER宏会用到它。
　　7)在顶级目录下，写一个Makefile.am文件，在其中列出每个包含源代码的子目录；在每个子目录中也写一个Makefile.am文件。
　　8)运行gettext软件包中的gettextize程序。这样可以创建intl和po目录，这是软件国际化所需要的。在intl目录中包含 GNUgettext源代码。如果编译程序的用户没有gettext，它们可以在执行configure脚本时传一个--with-included- gettext参数，让configure在intl目录下自动编译一个gettext的静态版本。在po容纳了翻译文件后，gettextize也会创建一个称为po/Makefile.in.in的文件，用于编译翻译文件。
　　9)创建一个po/POTFILES.in文件，在其中列出应该扫描字符串以便翻译的源文件。最初的POTFILES.in文件可以是空的。
　　10)从其他的Gnome模块中复制一个autogen.sh文件和它的宏目录。必须根据自己的软件包的名称修改autogen.sh文件。运行autogen.sh文件将调用libtoolize、aclocal、autoheader、automake以及autoconf。
　　11)autogen.sh用--add-missing参数调用文件automake。这会添加一些文件，比如带有通用安装指导的 INSTALL文件。编辑INSTALL，在其中包含任何针对应用程序的安装指南。autogen.sh会在每个目录下创建一个Makefile。
　　2.11.2configure.in文件
　　autoconf处理configure.in文件，生成一个configure脚本。configure是一个可移植的shell脚本，它检查编译环境以决定哪些库可用，所用平台有什么特征，哪些库和头文件已经找到等等。基于这些信息，它修改编译标记，生成Makefile文件，并/或输出一个包含已定义的预处理符号的config.h文件。configure并不需要运行autoconf，所以在发布应用程序之前生成这个文件，这样，用户就不必有autoconf软件包。
眼前的任务就是写一个configure.in文件。文件基本上是一系列的m4宏，根据传递给它们的参数，这些宏扩展为shell脚本代码段。还可以手工书写shell代码。要真正理解怎样写configure.in文件要求有一些m4的知识以及一些 Bourneshell的知识。幸运的是，有省事的方法；可以找一个已有的configure.in文件，然后修改它以适应你的应用程序。还有一个很全面的autoconf手册，里面介绍了很多随autoconf发布的预先写好的宏。
Gtk+和Gnome的开发者已经进一步简化了这些工作，提供了一些宏用于在用户的系统中定位Gtk+和Gnome。
下面是一个简单的configure.in文件，来自于Gnome版的“Hello,World”：
　　AC_INIT(src/hello.c)
　　AM_CONFIG_HEADER(config.h)
　　AM_INIT_AUTOMAKE(GnomeHello,0.1)
　　AM_MAINTAINER_MODE
　　AM_ACLOCAL_INCLUDE(macros)
　　GNOME_INIT
　　AC_PROG_CC
　　AC_ISC_POSIX
　　AC_HEADER_STDC
　　AC_ARG_PROGRAM
　　AM_PROG_LIBTOOL
　　GNOME_COMPILE_WARNINGS
　　ALL_LINGUAS="deesfrnorusvfi"
　　AM_GNU_GETTEXT
　　AC_SUBST(CFLAGS)
　　AC_SUBST(CPPFLAGS)
　　AC_SUBST(LDFLAGS)
　　AC_OUTPUT([
　　　Makefile
　　　macros/Makefile
　　　src/Makefile
　　　intl/Makefile
　　　po/Makefile.in
　　　pixmaps/Makefile
　　　doc/Makefile
　　　doc/C/Makefile
　　　doc/es/Makefile
　　])
　　上面以AC开头的宏来自autoconf，以AM开头的宏来自automake。要从autoconf或 automake中寻求帮助，这一点很有用。以GNOME开头的宏来自于Gnomemacros目录。这些宏都是用m4宏语言写的。如果将 autoconf和automake安装在/usr目录下，autoconf和automake中的标准宏一般放在/usr/share/aclocal 目录下。
　　AC_INIT总是configure.in中的第一个宏。它扩展为许多可由其他configure脚本共享的模板文件代码。这些代码解析传到 configure中的命令行参数。这个宏的一个参数是一个文件名，这个文件应该在源代码目录中，它用于健全性检查，以保证configure脚本已正确定位源文件目录。
　　AM_CONFIG_HEADER指定了要创建的头文件，差不多总是config.h。创建的头文件包含由configure定义的C预处理符号。最低限度应该定义PACKAGE和VERSION符号，这样可以将应用程序名称和版本传送到代码中，而无须对它们硬编码(非公用的源文件应该包含 config.h(#include<config.h>)以利用这些定义。然而，不要将config.h文件安装到系统中，因为它有可能与其他的软件包冲突)。
　　AM_INIT_AUTOMAKE初始化automake。传到这个宏里的参数是要编译的应用程序的名称和版本号(这些参数成为config.h中定义的PACKAGE和VERSION值)。
　　AM_MAINTAINER_MODE关闭缺省时仅供程序维护者使用的makefile目标，并修改以使configure能理解 --enable-maintainer-mode选项。--enable-maintainer-mode将maintaineronly目标重新打开。仅供维护者使用的makefile目标允许最终用户清除自动生成的文件，比如configure，这意味着要修复编译故障，必须安装有autoconf和automake软件。注意，因为autogen.sh脚本主要是给开发人员用的，autogen.sh会自动传递一个--enable- maintainer-mode选项给configure。
　　AM_ACLOCAL_INCLUDE指定一个附加的目录，用于搜索m4宏。在这里，它指定为macros子目录。在这个目录中应该有Gnome宏的拷贝。
　　GNOME_INIT给configure添加一个与Gnome相关的命令行参数个数，并为Gnome程序定义一些makefile变量，这些变量中包含了必要的预处理程序和链接程序标志。这些标志是由gnome-config脚本取得的。安装gnome-libs时会安装gnome- config脚本。
　　AC_PROG_CC定位C编译器。
　　AC_ISC_POSIX添加一些在某些平台上实现POSIX兼容需要的标志。
　　AC_HEADER_STDC检查当前平台上是否有标准的ANSI头文件，如果有，则定义STDC_HEADERS。
　　AC_ARG_PROGRAM添加一些选项到configure中，让用户能够修改安装程序的名称(如果在用户系统上碰巧有一个与要安装的程序名称相同的程序，这是很有用的)。
　　AM_PROG_LIBTOOL是由automake用来设置libtool的用途的。只在计划编译共享库或动态可加载模块时才需要设置这个值。
　　GNOME_COMPILE_WARNINGS给gcc命令行添加许多警告选项，但是在其他绝大多数的编译器上什么也不做。
　　ALL_LINGUAS=“es”不是一个宏，只是一句shell代码。它包含一个由空格分隔的语言种类缩写表，对应于po子目录下的.po文件。.po文件包含翻译成其他语言的文本，所以ALL_LINGUAS应该列出程序已经被翻译成的所有语言。
　　AM_GNU_GETTEXT由automake使用，但是这个宏会随gettext软件包发布。它让 automake执行一些与国际化相关的任务。
　　AC_SUBST输出一个变量到由configure生成的文件中。具体内容将在后面说明。
　　AC_OUTPUT列出由configure脚本创建的文件。这些文件都是由带.in后缀的同名文件生成的。例如，src/Makefile是由src/Makefile.in生成的，config.h是由config.h.in生成的。在执行AC_OUTPUT宏时，configure脚本处理包含有两个@符号标志的变量(例如@PACKAGE@)的文件。只有用AC_SUBST输出了变量，它才能识别这些变量(许多在上面讨论过的预先写好的宏都用AC_SUBST定义变量)。这些特征用于将一个Makefile.in文件转换成一个Makefile文件。典型情况下，Makefile.in 是由automake从Makefile.am生成的(不过，你可以只用autoconf，而不用automake，自己编写一个 Makefile.in)。

jiangbowen

　2.11.3Makefile.am文件
　　automake处理Makefile.am，生成一个符合标准的Makefile.in文件。automake会做很多工作：例如，它维护源文件之间的依赖关系；生成所有的标准目标，比如install和clean；它还生成更复杂的目标：如果Makefile.am是正确的，简单输入 makedist就会创建一个标准的.tar.gz文件。
　　一般情况是在最上层目录下写一个Makefile.am，然后在每一个子目录下分别写一个Makefile.am文件。automake会从最上层开始递归处理各个Makefile.am，然后生成一个Makefile.in。在最上层目录的Makefile.am通常都很简单，下面是一个例子：
　　SUBDIRS=macrospointlsrcpixmapsdoc
　　EXTRA_DIST=\
　　gnome-hello.desktop
　　Applicationsdir=$(datadir)/gnome/apps/Applications
　　Applications_DATA=gnome-hello.desktop
　　上面程序的第一行通知automake在给定的子目录中递归查找Makefile.am文件。在src子目录的Makefile.am是这样的：
　　INCLUDES=-I$(top_srcdir)-I$(includedir)$(GNOME_INCLUDEDIR)\
　　-DG_LOG_DOMAIN=\"GnomeHello\"
　　-DGNOMELOCALEDIR=\""$(datadir)/locale"\"\
　　-I../intl-I$(top_srcdir)/intl
　　bin_PROGRAMS=gnome-hello
　　gnome_hello_SOURCES=\
　　app.c\
　　hello.c\
　　menus.c\
　　app.h\
　　hello.h\
　　menus.h
　　gnome_hello_LDADD=$(GNOMEUI_LIBS)$(GNOME_LIBDIR)$(INTLLIBS)
　　automake能够理解许多“不可思议的变量”，并用这些变量创建Makefile.in文件。在上面的小例子中，用到了下面的变量：
　　INCLUDES指定了在编译阶段(与连接阶段相对)中传递给C编译器的标志。这一行用到的变量来自
　　2.11.2节中的configure.in文件。
　　bin_PROGRAMS列出了要编译的程序。
　　hello_SOURCES列出了要编译和连接的文件，这些文件是依赖生成hello程序的。程序名必须列在bin_PROGRAMS中。在这个变量中的所有文件都被自动包含在发布包中。
　　hello_LDADD列出了要传递给连接程序的标志。在这个例子中是由configure决定的Gnome库标志。
　　INCLUDES行中有几个在所有的Gnome程序中都应该用到的元素。应该定义G_LOG_DOMAIN，来自与校验和断言代码中的错误信息会报告这个值，这样就能够判定错误是发生在什么地方(在代码中，还是在一个库中)。GNOMELOCALEDIR用于定位翻译文件。intl目录被添加到了头文件的搜索路径，这样应用程序就能够找到intl头文件。
　　在Makefile.am中还可以做很多复杂的事，特别是，可以添加两端带有@符号的、能带入到configure脚本中的变量。可以有条件地包含基于configure校验的Makefile文件中的一部分，还可以建立库。automake的手册介绍了细节内容。
　　表2-1概括了由automake生成的最常见的make目标。当然，缺省的make目标是all，它编译整个程序。GNU代码标准 (http://www.gnu.org/prep/standards_toc.html)中有这些make目标和GNUMakefile文件的详细信息。
2.11.4安装支持文件
　　完整的Gnome应用程序还有许多代码以外的东西。它们有在线帮助(要列在Gnome的主菜单上)，有界面翻译，还有一个桌面图标。它们也许带一个pixmap以及一个用在“关于”对话框上的徽标、一个用于“向导”的图形或者一个用以帮助用户快速区别菜单项或列表元素的小图标。下面的内容介绍怎样发布这些文件。
　　1.安装数据文件：文档和pixmap
　　文档和pixmap的安装方法是差不多的。automake允许你将数据文件安装到任意位置，可以用配置文件中定义的变量决定将它们安装到哪里。
　　(1)pixmap
　　要从Makefile.am中安装数据文件，只需简单地为安装目标指定一个名字(pixmap就不错)然后为该目录和要安装到目录里的文件分别创建一个变量。例如：
　　EXTRA_DIST=gnome-hello-logo.png
　　pixmapdir=$(datadir)/pixmaps
　　pixmap_DATA=gnome-hello-logo.png
　　fill
　　“pixmap”字符串将pixmap_DATA变量和pixmapdir变量连接起来。automake解释_DATA前缀，并在 Makefile.in中生成适当的安装规则。这个Makefile.am片断将gnome-hello-logo.png文件安装到$(datadir)/pixmaps目录下，$(datadir)是由configure分配的变量。典型情况下，$(datadir)是/usr /local/share(更精确的说，是$(prefix)/share)，这是独立于体系结构的数据文件(也就是，几个具有不同二进制文件格式的系统共享的文件)的标准位置。
　　Gnome的pixmap图片的标准位置是$(datadir)/pixmaps，所以在例子中我们这样用。Gnome项目鼓励在所有的 pixmap图片中使用PNG格式，这个格式是gdk_imlib(Gnome图象加载库)支持的。它的文件尺寸小，速度快，也不存在专利问题。
　　(2)文档
　　安装文档使用同样的原则，不过稍有一点复杂。Gnome文档通常是用DocBook写的。DocBook是一个 SGMLDTD(DocumentTypeDefinition，文档类型定义)，就像HTML一样。然而，DocBook的文档标签是为技术文档设计的。用DocBook写的文档可以转换为其他格式，包括PostScript和HTML。依照标准，应该安装HTML格式的文档，用户就可以用Web浏览器或Gnome帮助浏览器阅读文档。
　　Gnome库和帮助浏览器能理解一个名为topic.dat的文件，这个文件只是一个含有相应URL的帮助主题列表。它起应用程序帮助主题索引的作用。下面是一个例子，只有两条：
　　gnome-hello.htmlGnomeHellomanual
　　advanced.htmlAdvancedTopics
　　URL路径相对于所安装的帮助文件的目录。
　　应该预先考虑文档可能会翻译为其他语言。最好为每一个地区建立一个子目录，例如，缺省地区(C)或es(西班牙语)。使用这种方法翻译程序不会引起混乱。一般将Gnome帮助安装在以地区开头的目录下，这种做法用其他观点来看也是很方便的。文档目录看起来也许和GnomeHello示例程序差不多：
　　doc/
　　Makefile.am
　　C/
　　Makefile.am
　　gnome-hello.sgml
　　topic.dat
　　es/
　　Makefile.am
　　gnome-hello.sgml
　　topic.dat
　　下面是doc/C/Makefile.am：
　　gnome_hello_helpdir=$(datadir)/gnome/help/gnome-hello/C
　　gnome_hello_help_DATA=\
　　gnome-hello.html\
　　topic.dat
　　SGML_FILES=\
　　gnome-hello.sgml
　　#filesthataren’tinabinary/data/librarytargethavetobelistedhere
　　#tobeincludedinthetarballwhenyou‘makedist’
　　EXTRA_DIST=\
　　topic.dat\
　　$(SGML_FILES)
　　##The-beforethecommandmeanstoignoreitifitfails.Thatway
　　##peoplecanstillbuildthesoftwarewithoutthedocbooktools
　　all:
　　gnome-hello.html:gnome-hello/gnome-hello.html
　　-cpgnome-hello/gnome-hello.html.
　　gnome-hello/gnome-hello.html(SGML_FILES)
　　-db2htmlgnome-hello.sgml
　　##whenwemakedist,weincludethegeneratedHTMLsopeopledon’t
　　##havetohavethedocbooktools
　　dist-hook:
　　mkdir$(distdir)/gnome-hello
　　-cpgnome-hello/*.htmlgnome-hello/*.css$(distdir)/gnome-hello
　　-cpgnome-hello.html$(distdir)
　　install-data-local:gnome-hello.html
　　$(mkinstalldirs)$(gnome_hello_helpdir)/images
　　-forfilein$(srcdir)/gnome-hello/*.html$(srcdir)/gnome-hello/*.css;do\
　　basefile=`basename$$file`;\
　　$(INSTALL_DATA)$(srcdir)/$$file$(gnome_hello_helpdir)/$$basefile;\
　　done
　　gnome-hello.ps:gnome-hello.sgml
　　-db2ps$<
　　gnome-hello.rtf:gnome-hello.sgml
　　-db2rtf$<
　　需要特别注意的是生成的HTML文件的安装目录：$(datadir)/gnome/help/gnome-hello/C。Gnome库在这里查找帮助文件。每个应用程序的帮助都放在$(datadir)/gnome/help下的它自己的目录下。每个地区的文档都安装在应用程序目录的对应于地区的子目录下。
　　2..desktop入口
　　Gnome程序带有一个.desktop入口，它是一个以desktop为后缀的文本文件，描述应用程序应该放在Gnome主菜单的什么位置。安装一个.desktop入口文件可以让应用程序显示在Gnome面板菜单（主菜单）中。下面是gnome-hello.desktop文件：
　　[DesktopEntry]
　　Name=GnomeHello
　　Name[es]=GnomeHola
　　Name[fi]=GNOME-hei
　　Name[no]=Gnomehallo
　　Name[sv]=GnomeHej
　　Comment=HelloWorld
　　Comment[es]=HolaMundo
　　Comment[fi]=Hei,maailma
　　Comment[sv]=HejV?rlden
　　Comment[no]=Halloverden
　　Exec=gnome-hello
　　Icon=gnome-hello-logo.png
　　Terminal=0
　　Type=Application
　　这个文件由键－值对组成。Name键指定在缺省地区场合的名称；任何键都可以有一个用于标明地区的字符串，放在一对方括号里面。当登录到X窗口时，如果指定了不同的地区，系统会根据语言从这里读取相应的字符串。Comment键是一个“工具提示”或“暗示”，用以更详细地描述应用程序。Exec 是用来执行程序的命令行。Terminal是布尔类型，如果为非0值，程序在一个终端内运行。在这里Type应该是“Application”
安装一个.desktop条目很简单。下面是GnomeHello中的最顶层的Makefile.am文件：
　　SUBDIRS=macrospointlsrcpixmapsdoc
　　EXTRA_DIST=\
　　gnome-hello.desktop
　　Applicationsdir=$(datadir)/gnome/apps/Applications
　　Applications_DATA=gnome-hello.desktop
　　注意，在$(datadir)/gnome/apps/下有一个目录树，可以将应用程序安装到下面子目录所对应的类别中。GnomeHello 将自己安装在“Applications”类中，而其他的应用程序也许会选择Games、Graphics、Internet或者其他合适的地方。尽量选择一个已经存在的类别，而不是自己建一个。
　　Makefile.am中的EXTRA_DIST变量列出了需要包含在发布软件包(压缩的tar文件)中的文件。最重要的文件会自动包含进来，例如，所有作为二进制或库的源文件的文件都会自动包含。
　　然而，automake并不认识.desktop文件，或SGML文档，所有这些文件必须列在EXTRA_DIST中。如果将这些文件留在EXTRA_DIST之外，用makedistcheck命令编译发布程序通常会失败。