系统程序员成长计划-工程管理(三)

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系统程序员成长计划-工程管理(三)

函数库

现在我们用automake来管理我们前面所建立的函数库，这是一个基础的函数库，我们就把它命名为base吧。

o 目录结构
base 根目录
base/src 源代码目录

o 创建Makefile模板
base/Makefile.am内容为：
SUBDIRS=src

base/src/Makefile.am内容为：

lib_LTLIBRARIES=libbase.la

libbase_la_SOURCES= darray.c /

    darray.h /

    dlist.c /

    dlist.h /

    darray_iterator.h /

    dlist_iterator.h /

    hash_table.c /

    hash_table.h /

    invert.c /

    iterator.h /

    linear_container_darray.c /

    linear_container_darray.h /

    linear_container_dlist.c /

    linear_container_dlist.h /

    linear_container.h /

    queue.c /

    queue.h /

    sort.c /

    sort.h /

    stack.c /

    stack.h /

    typedef.h

libbase_la_LDFLAGS=-lpthread

noinst_PROGRAMS=darray_test dlist_test

darray_test_SOURCES=darray.c

darray_test_CFLAGS=-DDARRAY_TEST

dlist_test_SOURCES=dlist.c

dlist_test_CFLAGS=-DDLIST_TEST

basedir=$(includedir)/base

base_HEADERS=darray.h dlist.h iterator.h linear_container_dlist.h typedef.h /

    darray_iterator.h  dlist_iterator.h  linear_container_darray.h  /

    linear_container.h

EXTRA_DIST=/

    linear_container_test.c /

    invert_ng.c /

    darray_iterator.c /

    dlist_iterator.c /

    test_helper.c

LTLIBRARIES是关键字。LT代表libtool，libtool是用来封装共享库在不同平台上差异的脚本，其具体实现我们不用关心。

libbase.la 是函数库的名称，扩展名用.la而不是.so或.a，同时会生成共享库和静态库。libbase_la_SOURCES是生成libbase.la所需要的源文件。
LDFLAGS是关键字，用来指定链接时需要的参数，-lpthread表示要链接libpthread.so。

noinst_PROGRAMS是关键字，表示不需要安装的可执行文件，通常是测试程序。为了简单明了，这里没有写出全部的测试程序。

CFLAGS是关键字，用来指定编译和预处理时的参数。

HEADERS是关键字，列出所要安装的头文件。xxx_HEADERS和xxxdir要配套使用，后者表示要安装的位置。这里在base_HEADERS中列出的头文件会安装到basedir目录里。

o 创建autoconf的模板。
运行：
autoscan
mv configure.scan configure.in

然后按前面介绍的方法修改configure.in，得到下面的内容：

AC_PREREQ(2.61)
AC_INIT(base, 0.1, xianjimli@hotmail.com)
AC_CONFIG_SRCDIR([src/invert.c])
AC_CONFIG_HEADER([config.h])
AM_INIT_AUTOMAKE(base, 0.1)
# Checks for programs.
AC_PROG_CC
AC_PROG_LIBTOOL 

# Checks for libraries.
# FIXME: Replace `main' with a function in `-lpthread':
AC_CHECK_LIB([pthread], [main]) 

# Checks for header files.
AC_HEADER_STDC
AC_CHECK_HEADERS([stdlib.h string.h unistd.h]) 

# Checks for typedefs, structures, and compiler characteristics.
AC_C_INLINE
AC_TYPE_SIZE_T 

# Checks for library functions.
AC_FUNC_MALLOC
AC_FUNC_REALLOC 

AC_CONFIG_FILES([Makefile
                 src/Makefile])
AC_OUTPUT

与前面不同的是：
AC_PROG_LIBTOOL 用来检查libtool脚本。
AC_CHECK_LIB用来检查共享库是否存在。
AC_CHECK_HEADERS 用来检查头文件是否存在。
AC_FUNC_MALLOC 用来检查标准的malloc函数是否存在。

o 收集用到的m4宏。
运行：aclocal

o 产生配置头文件的模板。
运行：autoheader

o 创建README、NEWS、ChangeLog和AUTHORS几个文件。

o 生成libtool需要的文件。
运行：libtoolize –force –copy

这个命令的主要功能是生成ltmain.sh，而ltmain.sh用来产生libtool脚本。

o 生成Makefile.in和需要的脚本。
运行：automake -a

o 产生configure脚本。
运行：autoconf

o 产生最终的Makefile。
运行：./configure –prefix=$HOME/usr

o 编译运行：make

o 安装
运行：make install

o 发布软件包
运行：make dist

我们编译好的文件安装到/home/lixianjing/usr/lib/目录下了：
libbase.a libbase.la libbase.so libbase.so.0 libbase.so.0.0.0

静态库：libbase.a
动态库：libbase.so
libtool的包装：libbase.la

头文件和库都安装好了，调用者还需要知道下列信息才能使用：

头文件和库安装在哪里？
还依赖哪些其它模块？

为了解决这个问题，我们需要借助另外一个名为pkg-config的工具。pkg是package的简写，pkg-config负责查询指定软件包 的配置信息，如软件包的名称、说明、版本号、头文件、库和依赖关系等等。为了让pkg-config能正常工作，软件包的实现者需要提供一个扩展名为pc 的配置文件。

系统中的pkg-config配置文件通常放在/usr/lib/pkgconfig/和/usr/local/lib/pkgconfig/下，下面是gtk+-2.0.pc：

prefix=/usr
exec_prefix=/usr
libdir=/usr/lib
includedir=/usr/include
target=x11 

gtk_binary_version=2.10.0
gtk_host=i386-redhat-linux-gnu 

Name: GTK+
Description: GIMP Tool Kit (${target} target)
Version: 2.12.10
Requires: gdk-${target}-2.0 atk cairo
Libs: -L${libdir} -lgtk-${target}-2.0
Cflags: -I${includedir}/gtk-2.0

前面部分是定义的一些变量，后面是一些关键字：

Name: 名称
Description: 功能描述
Version: 版本号
Requires: 所依赖的软件包
Libs: 调用者的链接参数。
Cflags: 调用者的编译参数。

由于 prefix之类的变量是在软件包configure时才决定的，不能直接写死在pc文件中。我们可以让configure根据模板文件来产生。

模板文件名为base.pc.in，内容为：

prefix=@prefix@
exec_prefix=${prefix}
libdir=${prefix}/lib
includedir=${prefix}/include 

Name: @PACKAGE_NAME@
Description: a basic library.
Version: @VERSION@
Requires:
Libs: -L${libdir} -lbase
Cflags: -I${includedir}/base

这个模板文件和Makefile.in的替换规则一样，用两个@@括起来的变量会替换成configure检测出来的值，@prefix@等变量是标准的变量。

修改一下base/Makefile.am，增加下列两行代码：

pkgconfigdir=${libdir}/pkgconfig
pkgconfig_DATA=base.pc

这是安装数据文件的方法，pkgconfig不是关键字，取个描述性的名称就好了。dir和_DATA是关键字，它们有相同的前缀，前者表示安装的目录，后者表示要安装的文件。按照惯例，pc文件安装到${libdir}/pkgconfig下。

修改configure.in，增加输入出文件base.pc
AC_OUTPUT([base.pc])

放到AC_CONFIG_FILES也可以，它告诉configure脚本要产生的文件。

重新运行configure后会生成base.pc，内容为：

prefix=/home/lixianjing/usr/local

exec_prefix=${prefix}

libdir=${prefix}/lib

includedir=${prefix}/include

Name: base

Description: a basic library.

Version: 0.1

Requires:

Libs: -L${libdir} -lbase

Cflags: -I${includedir}/base

(prefix与configure时指定的prefix参数一致。)

在下一节中，我们再学习调用者如何使用pc文件。