了解automake和autoconf(autoreconf)

• • 機器語言，匯編語言與高級語言
  • C語言的編譯和鏈接
  • 什么是Makefile?
  • autoconf&automake
  • 實例

機器語言，匯編語言與高級語言

機器語言是機器指令的集合。機器指令展開來講就是一台機器可以正確執行的命令。電子計算機的機器指令是一列二進制數字。計算機將之轉變為一列高低電平，以使計算機的電子器件受到驅動，進行運算。
早期的程序設計均使用機器語言。程序員們將用0, 1數字編成的程序代碼打在紙帶或卡片上，1打孔，0不打孔，再將程序通過紙帶機或卡片機輸入計算機，進行運算。這樣的機器語言由純粹的0和1構成，十分復雜，不方便閱讀和修改，也容易產生錯誤。

編語言的主體是匯編指令。匯編指令和機器指令的差別在於指令的表示方法上。匯編指令是機器指令便於記憶的書寫格式。

1000100111011000 機器指令
mov ax,bx 匯編指令

將匯編指令轉換成機器指令的翻譯程序，這樣的程序我們稱其為編譯器。程序員用匯編語言寫出源程序，再用匯編編譯器將其編譯為機器碼，由計算機最終執行。
由於匯編語言依賴於硬件體系，且助記符量大難記，於是人們又發明了更加易用的所謂高級語言。在這種語言下，其語法和結構更類似普通英文，且由於遠離對硬件的直接操作，使得一般人經過學習之后都可以編程。

高級語言： 面向過程-C, 面向對象C++,Java.

所以， 高級語言要執行，最終是要經過編譯轉化為匯編語言才能被機器執行。

C語言的編譯和鏈接

編譯是把源碼編譯成中間代碼文件，
在Windows下是.obj文件， 在Linix下是.o 的文件，即Object File, 目標文件

鏈接處理的是目標文件之間的調用關系。方式就是把目標文件打個包， 在Windows 下這個包文件愛你叫Library-庫文件， 以.lib結尾。
在Linux下叫Archive文件， 以 .a結尾。

源文件首先會生成中間目標文件，再由中間目標文件生成執行文件。在編譯時，編譯器只檢測程序語法，和函數、變量是否被聲明。如果函數未被聲明，編譯器會給出一個警告，但可以生成Object File。而在鏈接程序時，鏈接器會在所有的Object File中找尋函數的實現。

沒有Makefile的編譯
gcc -o myapp main.c func1.c func2.c func3.c

以上編碼包括代碼:
主程序代碼 main.c
三個子函數 ： funcx.c

寫在Makefile 文件中：
myapp: main.c func1.c func2.c func3.c
gcc -o calc main.c func1.c func2.c func3.c
這是一個基本的Makefile語句，它主要分成了三個部分，
第一部分：第一行冒號之前的myapp，我們稱之為目標（target），被認為是這條語句所要處理的對象，具體到這里就是我們所要編譯的這個程序myapp。
第二部分：冒號后面的部分（main.c func1.c func2.c func3.c），我們稱之為依賴關系表，也就是編譯所需要的文件
第三部分： 命令部分，就是一條編譯命令

什么是Makefile?

Makefile是一個文件。

makefile定義整個工程的編譯規則。一個工程中的源文件不計數，其按類型、功能、模塊分別放在若干個目錄中，makefile定義了一系列的規則來指定，哪些文件需要先編譯，哪些文件需要后編譯，哪些文件需要重新編譯，甚至於進行更復雜的功能操作，因為makefile就像一個Shell腳本一樣，其中也可以執行操作系統的命令。makefile帶來的好處就是——“自動化編譯”，一旦寫好，只需要一個make命令，整個工程完全自動編譯，極大的提高了軟件開發的效率。

Makefile文件被 make命令使用。make是如何工作的呢？
在默認的方式下，
1. make會在當前目錄下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。
2. 如果找到，它會找文件中的第一個目標文件（target），在上面的例子中，他會找到“edit”這個文件，並把這個文件作為最終的目標文件。
3. 如果edit文件不存在，或是edit所依賴的后面的 .o 文件的文件修改時間要比edit這個文件新，那么，他就會執行后面所定義的命令來生成edit這個文件。
4. 如果edit所依賴的.o文件也存在，那么make會在當前文件中找目標為.o文件的依賴性，如果找到則再根據那一個規則生成.o文件。（這有點像一個堆棧的過程）
5. make會生成 .o 文件，然后再用 .o 文件聲明make的終極任務，也就是執行文件edit了。
這就是整個make的依賴性，make會一層又一層地去找文件的依賴關系，直到最終編譯出第一個目標文件。在找尋的過程中，如果出現錯誤，比如最后被依賴的文件找不到，那么make就會直接退出，並報錯，而對於所定義的命令的錯誤，或是編譯不成功，make根本不理。make只管文件的依賴性，即，如果在我找了依賴關系之后，冒號后面的文件還是不在，那么對不起，我就不工作啦

autoconf&automake

Makefile中紀錄有文件的信息，在make時會決定在鏈接的時候需要重新編譯哪些文件。
Makefile的宗旨就是：讓編譯器知道要編譯一個文件需要依賴其他的哪些文件。當那些依賴文件有了改變，編譯器會自動的發現最終的生成文件已經過時，而重新編譯相應的模塊。
當系統環境變量或路徑發生了變化后，Makefile可能還要跟着修改。這樣就造成了手工書寫Makefile的諸多問題，automake恰好能很好地幫助我們解決這些問題。

使用automake，程序開發人員只需要寫一些簡單的含有預定義宏的文件，由autoconf根據一個宏文件生成configure，由automake根據另一個宏文件生成Makefile.in，再使用configure依據Makefile.in來生成一個符合慣例的Makefile
autoconf用來生成configure configure生成makefile make就去調gcc編譯源文件

使用autoconf和automake兩個工具來幫助我們自動地生成符合自由軟件慣例的Makefile.

實例

1. 在工作目錄下新建testmake目錄

mkdir testmake
cd testmake 

1. 編寫源代碼 helloworld.c
   vi helloworld.c

int main(int argc,char** argv) { printf("Hello,My First Linux Make"); return 0; }

1. 生成configure.
   使用autoscan命令，生成configure.scan的文件
   autoscan
   重命名為configure.in, 並修改文件內容
   mv configure.scan configure.in

                                               -*- 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(Makefile)

1. 執行 aclocal 和autoconf, 產生aclocal.m4及configure
   aclocal根據configure.in文件的內容，自動生成aclocal.m4文件。aclocal是一個perl腳本程序，它的定義是：“aclocal - create aclocal.m4 by scanning configure.ac”。
   　autoconf 是用來生成自動配置軟件源代碼腳本（configure）的工具。configure腳本能獨立於autoconf運行，且在運行的過程中，不需要用戶的干預。
   　autoconf需要GNU m4宏處理器來處理aclocal.m4，生成configure腳本。
   　　m4是一個宏處理器。將輸入拷貝到輸出，同時將宏展開。宏可以是內嵌的，也可以是用戶定義的。除了可以展開宏，m4還有一些內建的函數，用來引用文件，執行命令，整數運算，文本操作，循環等。m4既可以作為編譯器的前端，也可以單獨作為一個宏處理器.

5.創建Makefile.am
新建Makefile.am文件，命令：$ vi Makefile.am
automake會根據你寫的Makefile.am來自動生成Makefile.in。Makefile.am中定義的宏和目標,會指導automake生成指定的代碼。例如，宏bin_PROGRAMS將導致編譯和連接的目標被生成。

AUTOMAKE_OPTIONS=foreign bin_PROGRAMS=helloworld helloworld_SOURCES=helloworld.c

6.運行automake –add-missing

automake會根據Makefile.am文件產生一些文件，包含最重要的Makefile.in。

1. 執行configure生成Makefile

./configure

8.使用Makefile編譯代碼

make 

9.運行

./helloworld