使用Automake 建立和使用靜態庫/動態庫

使用Automake 建立和使用靜態庫/動態庫

一， 靜態庫的生成
1. 目錄結構以下：
example
|——src 目錄（存放源代碼文件）
        |——hello.c
|——lib 目錄（存放用來生成庫的文件）
        |——test.c 用來生成靜態庫libhello.a
|——include 目錄（存放程序中使用的頭文件）
        |——hello.h
2. 編寫的各個目錄下的源文件
hello.h 文件
extern void print(char *);
test.c 文件
#include<stdio.h>
void print(char *msg)
{
print(「%s\n」, msg);
}
hello.c 文件
#include 「hello.h」
int main()
{
print(「Hello static library!」);//這裏用到的是靜態庫中的函數
return 0;
}

3. 編寫lib/Makefile.am 文件
noinst_LIBRARIES=libhello.a
libhello_a_SOURCES=test.c
AUTOMAKE_OPTIONS=foreign
第一行noinst 表示生成的是靜態庫，不須要make install ，直接制定它的位置和名字就
可使用。
第二行表示用來生成靜態庫的源文件。若是要把靜態庫生成到其餘地方，能夠在=後面
加上路徑（建議用絕對路徑，並將所要用到的靜態庫生成在同一個文件夾下，如lib）。
第三行AUTOMAKE_OPTIONS 是Automake 的選項。Automake 主要是幫助開發 GNU 軟
件的人員來維護軟件，因此在執行Automake 時，會檢查目錄下是否存在標準 GNU 軟件中
應具有的文件，例如 'NEWS'、'AUTHOR'、 'ChangeLog' 等文件。設置爲foreign 時，Automake
會改用通常軟件的標準來檢查。若是不加這句的話，須要在autoconf以前，先執行touch NEWS
README AUTHORS ChangeLog 來生成'NEWS'、'AUTHOR'、 'ChangeLog' 等文件

4. 編寫src/Makefile.am 文件
AUTOMAKE_OPTIONS=foreign
INCLUDES= -I../include
bin_PROGRAMS=hello
hello_SOURCES=hello.c
hello_LDADD=../lib/libhello.a
第二行指定頭文件的位置，-I 是idirafter 的縮寫。../include 指定頭文件的位置，..是上
一級目錄，也就是這裏的example 目錄。
第三行指定生成可執行文件名hello，在這裏可執行文件生成在src 下，建議將可執行文
件生成到一個特定的文件夾下，讓它和源代碼分開，如/root/test 目錄下。寫法爲：
bin_PROGRAMS=/root/test/hello，後面的第4、五行也相對應地變爲：
_root_test_hello_SOURCES=hello.c
_root_test_hello_LDADD=../lib/libhello.a
第四行指定生成可執行文件hello 的源代碼文件，若是hello.c 在其餘目錄下，須要加上
完整的路徑。
第五行指定須要使用靜態庫的位置。

5. 生成靜態庫文件lib/libhello.a。
執行autoscan 生成configure.scan 文件，將它重命名爲configure.in 並修改其內容。
#configure.in
# Process this file with autoconf to produce a configure script.
AC_PREREQ(2.59)
AC_INIT(libhello.a,1.1,[])
AM_INIT_AUTOMAKE
# Checks for programs.
AC_PROG_CC
# Checks for libraries.
AC_PROG_RANLIB//須要加入的內容，由於使用了靜態庫
# Checks for header files.
# Checks for typedefs, structures, and compiler characteristics.
# Checks for library functions.
AC_OUTPUT([Makefile])
AC_INIT(FILE)
該宏用來檢查源代碼所在路徑，autoscan 會自動產生，通常無須修改它。
AM_INIT_AUTOMAKE(PACKAGE,VERSION)
這個是使用 Automake 所必備的宏，PACKAGE 是所要產生軟件的名稱，VERSION 是版
本編號。也能夠把包和版本號等信息放在AC_INIT(FILE) 宏裏。
AC_PROG_CC
檢查系統可用的C 編譯器，若源代碼是用C 寫的就須要這個宏。
AC_OUTPUT(FILE)
設置 configure 所要產生的文件，如果Makefile ，configure 便會把它檢查出來的結果
填充到Makefile.in 文件後產生合適的 Makefile。 後面的FILE 是一個Makefile 的輸出列表，
你能夠選着將要輸出的Makefile 的位置和個數。建議只在src 中輸出Makefile。
在lib 目錄下依次執行 aclocal 、autoconf、automake --add-missing、./configure、make，
此時在該目錄下就能夠看到生成的靜態庫文件libhello.a

6. 在src 目錄下，執行autoscan 生成configure.scan 文件，將它重命名爲configure.in 並修
改其內容。
#configure.in
# Process this file with autoconf to produce a configure script.
AC_PREREQ(2.59)
AC_INIT(hello,1.1,[])
AM_INIT_AUTOMAKE
AC_CONFIG_SRCDIR([hello.c])
# 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])
7. 在src 目錄下依次執行 aclocal 、autoconf、automake --add-missing、./configure、make，
生成可執行文件hello
8. 執行make install 進行安裝，最後輸入hello 來運行程序，查看效果：
Hello static library!
執行成功！

二，使用gcc 建立和使用靜態庫
1. 編寫mylib.h 文件
#ifndef _mylib_h_
#define _mylib_h_
void welcome();
void outstring(const char * str);
#endif
2. 編寫mylib.c 文件，用來生成靜態庫。
#include <stdio.h>
void welcome()
{
printf(「welcome to libmylib\n」);
}
void outstring(const char * str)
{
if(str!=NULL)
printf(「%s」,str);
}
3. 編譯源文件，產生目標代碼
gcc –o mylib.o –c mylib.c
4. 將上面產生的目標文件加入到靜態庫中，並把靜態庫拷貝到系統默認的路徑
ar rcs libmylib.a mylib.o
cp libmylib.a /usr/lib/
5. 編寫測試程序來使用剛纔建立的靜態庫 libmylib.a
#include 「mylib.h」
#include <stdio.h>
Int main()
{
printf(「create and use library:\n」);
welcome();
outstring(「It’s a successful\n」);
}
6. 編譯使用庫函數的程序
gcc –o test test.c -lmylib
運行./test 查看結果。


三， 使用Automake 建立和使用動態庫

動態庫與靜態庫的差異在於：動態庫是在程序執行的時候加載到內存，供調用函數使用。
1. 目錄結構以下：
example
|——src 目錄（存放源代碼文件）
|——hello.c
|——lib 目錄（存放用來生成庫的文件）
|——test.c 用來生成動態庫libhello.la
|——include 目錄（存放程序中使用的頭文件）
|——hello.h
2. 編寫各個目錄下的源文件以下：
hello.h 文件
extern void print(char *);
test.c 文件
#include<stdio.h>
void print(char *msg)
{
print(「%s\n」, msg);
}
hello.c 文件
#include 「hello.h」
int main()
{
print(「Hello static library!」);//這裏用到的是動態庫中的函數
return 0;
}
3. 在lib 目錄下編譯須要生成動態庫的文件，生成動態庫，並安裝到系統的標準庫中，供
程序調用。具體步驟以下：
(1) 編寫Makefile.am 文件
AUTOMAKE_OPTIONS=foreign
lib_LTLIBRARIES=libhello.la
libhello_la_SOURCES=test.c
這裏lib_LTLIBRARIES 的意思是生成的動態庫，而後指定動態庫依賴的源文件
test.c ，如有多個源文件用空格隔開。
(2) 在lib 目錄下，用命令autoscan 產生configure.scan 文件,並更名爲configure.in。 這
裏需加上宏AC_PROG_LIBTOOL，表示利用libtool 來自動生成動態庫
#configure.in
# Process this file with autoconf to produce a configure script.
AC_PREREQ(2.59)
AC_INIT(hello,1.0, [miaoquan@nou.com.cn])
AM_INIT_AUTOMAKE
AC_CONFIG_SRCDIR([test.c])
#AC_CONFIG_HEADER([config.h])
# Checks for programs.
AC_PROG_CC
# Checks for header files.
# Checks for typedefs, structures, and compiler characteristics.
# Checks for library functions.
AC_PROG_LIBTOOL
AC_CONFIG_FILES([Makefile])
AC_OUTPUT
(3) 執行命令aclocal、libtoolize -f -c 、autoconf、automake --add-missing、./configure、
make、make install 將動態庫安裝到系統的標準庫中，以供調用（通常爲/usr/local/lib）。
注：libtoolize 提供了一種標準的方式來將libtool 支持加入一個軟件包，而GNU libtool 是
一個通用庫支持腳本，將使用動態庫的複雜性隱藏在統1、可移植的接口中。
4. 生成src 目錄下的hello 可執行文件
(1) 編寫src/Makefile.am 文件
AUTOMAKE_OPTIONS=foreign
INCLUDES= -I../include
bin_PROGRAMS=hello
hello_SOURCES=hello.c
hello_LDADD=-lhello
-ldir 指定編譯時搜索庫的路徑。與靜態庫不一樣的是，建立動態庫時不用指定庫路
徑，編譯器自動在標準庫中查找libhello.so 文件。
(2) 執行autoscan 生成configure.scan 文件，將它重命名爲configure.in 並修改其內容。
# configure.in
# Process this file with autoconf to produce a configure script.
AC_PREREQ(2.59)
AC_INIT(hello,1.0, [miaoquan@nou.com.cn])
AM_INIT_AUTOMAKE
AC_CONFIG_SRCDIR([hello.c])
#AC_CONFIG_HEADER([config.h])
# Checks for programs.
AC_PROG_CC
# Checks for header files.
# Checks for typedefs, structures, and compiler characteristics.
# Checks for library functions.
AC_CONFIG_FILES([Makefile])
AC_OUTPUT
(3) 在src 目錄下編譯並生成目標文件，執行命令aclocal、libtoolize -f -c 、autoconf、
automake --add-missing、./configure、make，此時你必定會以爲，成功近在咫尺了。再
執行目標文件./hello，結果卻在你的意料以外：
./hello: error while loading shared libraries: libhello.so.0 : cannot open shared object file:
No such file or directory
在執行目標文件的時候，Shell 找不到共享庫的位置，須要咱們手工載入庫路徑。
5. shell 搜索動態庫路徑位置的兩種方法
(1) 使用命令導入動態庫的路徑，命令以下：
export LD_LIBRARY_PATH=dir (如/usr/local/lib)
(2) 修改/etc/ld.so.conf 文件，加入搜索路徑，修改後用ldconfig 命令載入修改。
將本身可能存放庫文件的路徑都加入到/etc/ld.so.conf 中是明智的選擇 ^_^。添加
方法也極其簡單，將庫文件的絕對路徑直接寫進去就OK 了，一行一個。例如：
/usr/local/lib
/usr/lib
/lib
須要注意的是：這種搜索路徑的設置方式對於程序鏈接時的庫（包括共享庫和靜態
庫）的定位已經足夠了，可是對於使用了共享庫的程序的執行仍是不夠的。這是 由於
爲了加快程序執行時對共享庫的定位速度，避免使用搜索路徑查找共享庫的低效率，所
以是直接讀取庫列表文件 /etc/ld.so.cache 從中進行搜索的。/etc/ld.so.cache 是一個非
文本的數據文件，不能直接編輯，它是根據 /etc/ld.so.conf 中設置的搜索路徑由
/sbin/ldconfig 命令將這些搜索路徑下的共享庫文件集中在一塊兒而生成的（ldconfig 命令
要以 root 權限執行）。所以，爲了保證程序執行時對庫的定位，在 /etc/ld.so.conf 中
進行了庫搜索路徑的設置以後，還必需要運行 /sbin/ldconfig 命令更新 /etc/ld.so.cache
文件以後才能夠。ldconfig ,簡單的說，它的做用就是將/etc/ld.so.conf 列出的路徑下的庫
文件 緩存到/etc/ld.so.cache 以供使用。所以當安裝完一些庫文件，(例如剛安裝好glib)，
或者修改ld.so.conf 增長新的庫路徑後，須要運行一下/sbin/ldconfig 使全部的庫文件都
被緩存到ld.so.cache 中，若是沒作，即便庫文件明明就在/usr/lib 下的，也是不會被使
用的，結果編譯過程當中報錯，缺乏xxx 庫，去查看發現明明就在那放着，搞的想大罵
computer 蠢豬一個^_^。極力推薦使用這種方法！
四，利用gcc 建立和使用動態庫
1. 用下面的命令將mylib.c 程序建立成一個動態庫：
gcc –fPIC –o mylib.o –c mylib.c
gcc –shared –o libtt.so mylib.o
-fPIC 做用於編譯階段，告訴編譯器產生與位置無關代碼(Position-Independent Code)，
則產生的代碼中，沒有絕對地址，所有使用相對地址，故而代碼能夠被加載器加載到內存的
任意位置，均可以正確的執行。這正是共享庫所要求的，共享庫被加載時，在內存的位置不
是固定的。
-shared 做用於連接階段，實際傳遞給連接器ld，讓其添加做爲共享庫所須要的額外描
述信息，去除共享庫所不需的信息。
也能夠直接使用下面一條命令：
gcc –fPIC –shared –o libtt.so mylib.c
2. 將動態庫拷貝到linux 的標準庫中，usr/local/lib 或者/usr/lib 或者/lib:
cp libttt.so /usr/local/lib
3. 編譯src 目錄下的源程序時，指定動態庫文件的目錄，調用動態庫中的函數
gcc –o test test.c /usr/lib/libttt.so
4. 設置shell 動態庫搜索路徑，運行生成的可執行文件。
---------------------------------------------------------------------------
INCLUDES=-I$(top_srcdir)/libpr/include -I$(top_srcdir)/vt/include

noinst_PROGRAMS =libvt.so
libvt_so_SOURCES=vty/vtcmd.c vty/vtdrv.c vty/vty.c vty/evtd.c telnet/telcmd.c telnet/teldrv.c telnet/telnegot.c telnet/telsvr.c telnet/telsess.c vty/defcmd.c vty/vtobj.c
libvt_so_LDFLAGS = -fPIC -shared
libvt_so_LDADD=$(top_srcdir)/libpr/libpr.a

bin_PROGRAMS = test_telnetd
test_telnetd_SOURCES = test/test_telnetd.c  
test_telnetd_LDADD=$(top_srcdir)/libpr/libpr.a libvt.so
INCLUDES=-I$(top_srcdir)/libpr/include -I$(top_srcdir)/vt/include
noinst_PROGRAMS =libvt.so
libvt_so_SOURCES=vty/vtcmd.c vty/vtdrv.c vty/vty.c vty/evtd.c telnet/telcmd.c telnet/teldrv.c telnet/telnegot.c telnet/telsvr.c telnet/telsess.c vty/defcmd.c vty/vtobj.c
libvt_so_LDFLAGS = -fPIC -shared
libvt_so_LDADD=$(top_srcdir)/libpr/libpr.a

bin_PROGRAMS = test_telnetd
test_telnetd_SOURCES = test/test_telnetd.c  
test_telnetd_LDADD=$(top_srcdir)/libpr/libpr.a libvt.so
noinst_PROGRAMS =libvt.so
libvt_so_SOURCES=vty/vtcmd.c vty/vtdrv.c vty/vty.c vty/evtd.c telnet/telcmd.c telnet/teldrv.c telnet/telnegot.c telnet/telsvr.c telnet/telsess.c vty/defcmd.c vty/vtobj.c
libvt_so_LDFLAGS = -fPIC -shared
libvt_so_LDADD=$(top_srcdir)/libpr/libpr.a
bin_PROGRAMS = test_telnetd
test_telnetd_SOURCES = test/test_telnetd.c  
test_telnetd_LDADD=$(top_srcdir)/libpr/libpr.a libvt.so
bin_PROGRAMS = test_telnetd
test_telnetd_SOURCES = test/test_telnetd.c  
test_telnetd_LDADD=$(top_srcdir)/libpr/libpr.a libvt.so

AUTOMAKE_OPTIONS=foreign

上面這段代碼是從個人一個工程的Makefile.am中摘抄過來的，使用很多技巧。

一、動態庫實際上也是ELF格式，因此咱們使用PROGRAMS宏，automake將他按執行文件規格設置環境，若是使用noinstall_LIBRARIES那麼就變成*.a靜態庫了。

二、由於是動態庫，因此咱們有必要加入-fPIC -shared

三、test_telnetd須要調用libvt.so，因此他們之間存在依賴關係。咱們將libvt.so直接添加在LDADD 中，automake會自動他們創建依賴關係，在Makefile中能夠到test_telnetd_DEPENDENCIES，裏面包含 libvt.so。

這裏有幾個要緊須要注意：

一、$(bin_PROGRAMS)編譯順序在$(noinstall_PROGRAMS)以前，由於test_telnetd須要libvt.so，因此會找不到libvt.so。

二、在LDADD中若是使用-lvt不會創建依賴關係，若是使用$(top_srcdir)/vt/libvt.so也不行。

三、實際上若是不行的話，咱們能夠直接使用test_telnetd_DEPENDENCIES來指定libvt.so

四、若是須要make install 安裝libvt.so到lib，那麼使用XXX_PROGRAMS=...的方法，而後指定XXXbin=...就好了。相似於bin_PROGRAMS。

這裏使用到的技巧都頗有用，值得記錄下來。