configure詳細闡述

configure是一個用於自動化軟件構建的強大工具。使用configure，可以生成Makefile，從而自動處理各種構建任務，例如編譯源代碼，生成二進制文件，安裝軟件等。在本文中，我們將從多個方面對configure進行詳細闡述，以幫助讀者深入了解這個工具的作用和使用。

一、原理

configure是由GNU Autoconf軟件包提供的腳本，其工作原理是通過檢測系統環境中的各種軟件和庫的可用性，從而確定軟件包可以支持哪些功能和選項。configure使用類似shell腳本的語法和一套特定的宏命令來描述系統環境和軟件包選項，並生成一個Makefile和一個config.h文件，以指導軟件編譯和安裝。

configure的一個重要特點是它可以在不同的系統環境中自適應，因此可以方便地支持多平台、多架構和多種編譯器。這得益於Autoconf能夠通過檢測系統描述文件（如header文件、庫文件、系統命令等）來獲取系統環境信息，並生成適用於這個環境的Makefile和config.h。這個過程可以在開發機上完成，然後將生成的Makefile和config.h文件打包到發佈版本中，以供用戶在不同的目標系統上編譯和安裝。

configure主要由三個階段構成：檢查、配置和輸出。檢查階段通過執行一系列檢查宏來確認目標系統上各種軟件和庫的可用性；配置階段根據檢查階段的結果，決定選擇哪些軟件包功能或選項，並根據用戶自定義的配置參數生成Makefile和config.h；輸出階段將生成的Makefile和config.h輸出到標準輸出或指定文件。

二、語法

configure使用一種特殊的shell語言——M4宏語言來描述檢查、配置和輸出的過程。M4語言是一種基於宏替換的文本處理語言，其特點是可以通過預定義和自定義宏來完成文本替換、格式化、條件編譯和動態代碼生成等任務。

configure腳本中包含大量的宏定義，其中一些是Autoconf預定義的，如AC_CHECK_HEADERS、AC_CHECK_LIB等，用於檢查系統環境中某些文件或庫是否存在；另一些是用戶可以自定義的宏，通過定義AM_CONDITIONAL、AC_ARG_ENABLE等，可以控制軟件包的不同功能和選項。

下面是一個簡單的configure腳本示例：

#! /bin/sh
# configure script for myapp

AC_INIT([myapp], [1.0], [myapp-dev@mydomain.com])
AM_INIT_AUTOMAKE

AC_CHECK_HEADERS([stdio.h])
AC_CHECK_LIB([m], [sqrt])

AC_ARG_ENABLE([debug], [AS_HELP_STRING([--enable-debug], [build with debugging symbols])], [], [enable_debug=no])

if test "$enable_debug" = "yes"; then
  CFLAGS="$CFLAGS -g"
  AC_DEFINE([DEBUG], [1], [Define to enable debugging])
fi

AC_OUTPUT(Makefile)

這個腳本用於為名為myapp的軟件包生成Makefile。AC_INIT宏用於指定軟件名、版本號和聯繫人；AM_INIT_AUTOMAKE則用於初始化自動安裝和打包機制。AC_CHECK_HEADERS和AC_CHECK_LIB宏分別用於檢查頭文件和庫文件的可用性。AC_ARG_ENABLE宏定義了一個選項-debug，用於在編譯時開啟調試信息。AC_OUTPUT宏用於輸出Makefile。

三、使用

使用configure可以大大簡化軟件構建和安裝的過程。只需要按照Autoconf的規範編寫configure腳本，在軟件包發佈之前，運行configure腳本即可生成Makefile和config.h。然後，用戶只需要在目標系統上運行「make」和「make install」命令即可完成軟件的編譯和安裝。這個過程可以自動處理各種系統差異和目標平台的要求。

下面是一個典型的使用configure的流程：

編寫軟件代碼和Makefile.am文件
使用Automake生成Makefile.in文件
編寫configure.ac文件，包含必要的檢查和選項宏
運行autoconf命令生成configure腳本
運行configure腳本生成Makefile和config.h文件
在目標系統上運行make和make install命令安裝軟件

注意，使用configure需要遵循GNU Autoconf的規範，包括定義AC_INIT和AM_INIT_AUTOMAKE等宏、使用AC_CHECK_HEADERS和AC_CHECK_LIB等宏檢查系統環境、定義AM_CONDITIONAL和AC_ARG_ENABLE等宏控制不同功能和選項、編寫Makefile.am文件等。這些規範可以在Autoconf的官方文檔或網站上找到詳細的說明。

四、擴展

除了基本的檢查和配置功能，configure還支持許多擴展，以滿足特定的需求。例如，可以使用AC_DEFINE和AC_CONFIG_FILES宏定義宏和文件，以在代碼中引用它們或替換它們；使用AX_CHECK_COMPILE_FLAG和AX_CHECK_LINK_FLAG宏檢查編譯器選項和庫鏈接選項；使用PKG_CHECK_MODULES宏檢查外部依賴庫；使用AC_MSG_CHECKING和AC_MSG_RESULT宏向用戶顯示檢查結果等。

下面是一個示例，演示如何使用configure配置NumPy庫和Cython擴展的構建：

#! /bin/sh
# configure script for mymodule

AC_MSG_CHECKING([numpy module])
AC_ARG_ENABLE([numpy], [AS_HELP_STRING([--enable-numpy], [build with NumPy support])], [], [enable_numpy=yes])
if test "$enable_numpy" = "yes"; then
  PKG_CHECK_MODULES([NUMPY], [numpy])
  AC_DEFINE([HAVE_NUMPY], [1], [Enable NumPy support in C code])
  AC_SUBST([NUMPY_CFLAGS])
  AC_SUBST([NUMPY_LIBS])
  AC_MSG_RESULT([yes])
else
  AC_MSG_RESULT([no])
fi

AC_MSG_CHECKING([Cython module])
AC_ARG_ENABLE([cython], [AS_HELP_STRING([--enable-cython], [build with Cython support])], [], [enable_cython=yes])
if test "$enable_cython" = "yes"; then
  AC_PATH_PROG([CYTHON], [cython])
  if test -z "$CYTHON"; then
    AC_MSG_ERROR([Cython not found])
  fi
  AC_DEFINE([HAVE_CYTHON], [1], [Enable Cython support in Python code])
  AC_MSG_RESULT([yes])
else
  AC_MSG_RESULT([no])
fi

AC_OUTPUT(Makefile)

這個腳本用於為Python模塊mymodule生成Makefile。使用PKG_CHECK_MODULES宏檢查NumPy庫的可用性，並定義HAVE_NUMPY宏和NUMPY_CFLAGS、NUMPY_LIBS變量；使用AC_PATH_PROG宏檢查Cython命令的可用性，並定義HAVE_CYTHON宏。這樣，在Python模塊和Cython擴展的代碼中就可以使用這些定義和變量了。

五、總結

configure是一種強大的自動化軟件構建工具，可以用於生成Makefile和config.h文件，方便軟件包的編譯和安裝。configure採用M4宏語言描述構建過程，可以自適應不同的系統環境和編譯器選項。使用configure需要遵循Autoconf的規範，包括定義AC_INIT和AM_INIT_AUTOMAKE等宏、使用AC_CHECK_HEADERS和AC_CHECK_LIB等宏檢查系統環境、定義AM_CONDITIONAL和AC_ARG_ENABLE等宏控制不同功能和選項、編寫Makefile.am文件等。 configure還支持許多擴展，如定義宏和文件、檢查編譯器選項和庫鏈接選項、檢查外部依賴庫、顯示檢查結果等。掌握configure的使用和擴展，可以大大簡化軟件構建和維護的工作。

原創文章，作者：CUJP，如若轉載，請註明出處：https://www.506064.com/zh-hk/n/141373.html