之前记录了通过autotools编译rpm包与deb包的步骤。参考小白编译——rpm包与deb包 - 言成言成啊

一、跨平台编译

1.1 背景

本节参考

Autotools Tutorial
Using GNU Autotools：强烈建议亲自阅读一遍，可以借助AI学习

1.1.1 跨平台困扰

在C中，头文件（.h）只负责“声明”，具体的实现放到“库文件”里。不同系统“库文件”示例如下

静态库
- Linux: libc.a
- Windows: format.lib
动态库
- Linux: libc.so
- Windows: msvcrt.dll

C语言跨平台时不兼容的主要来源

函数不存在
- 如 strtod()，为C标准库函数，但是老版libc根本没有对应实现
函数有不同的名字
- strchr() vs index()，strchr()为C标准库函数，但是在老版libc只有index()，两者作用相同。
原型差异
- 老系统只有int setpgrp(void) ，新系统只有 int setpgrp(int,int)。
行为差异
- malloc(0) 返回值不确定。
所在库不同
- pow()的实现可能在 libm.so 或 libc.so。
头文件差异
- 历史原因，有些系统会针对头文件进行补充，导致其他平台没有。

1.1.2 解决办法

如何实现一个可移植的软件包？让同一份源代码能在不同系统上无修改地编译、运行。

三种应对办法

大量 #if/#else → 代码凌乱，不推荐。
替换宏（#define fseeko ...）→ 推荐。
替换函数（提供缺失函数的兼容实现）→ 推荐。

替换宏示例，来自 coreutils-5.2.1 的 system.h。

#if !HAVE_FSEEKO && !defined fseeko
# define fseeko(s,o,w) \
    ((o) == (long)(o) ? fseek(s,o,w) : (errno = EOVERFLOW, -1))
#endif

开发者不关心系统是否提供，放心使用fseeko

替换函数示例，来自GNU C library，即libc.so

char *strdup(const char *s) {
    size_t len = strlen(s) + 1;
    void *new = malloc(len);
    return new ? memcpy(new, s, len) : NULL;
}

此处多插一嘴。Golang标准库如何实现零运行时依赖的可执行程序的？
答：每个可执行文件都包含了完整的运行时库和标准库

1.1.3 autotools由来

1991 年起，人们开始写 shell 脚本自动探测系统特征。这就是 autotools中的configure 脚本的由来。它主要负责

检测系统是否具备所需的库、函数、工具
根据开发者写的检测指令，生成config.h。比如开发者要检测AC_CHECK_FUNCS([strdup])，那么config.h检测到存在，会写入#define HAVE_STRDUP 1
生成适合本系统的 Makefile

configure是Autotools的一部分，Autotools还涉及到两个工具Autoconf和Automake

Autoconf
- 用于从开发者编写的configure.ac 文件生成 configure 脚本。
Automake
- 用于从开发者编写的Makefile.am 文件生成 Makefile.in 文件。Makefile.in 文件是 configure 脚本的输入，用于生成最终的 Makefile。

不过在实际使用中，一行autoreconf -fi即包含了Autoconf和Automake的两个操作。Autotools整体流程如下图

对于用户来说，只需记住三板斧：./configure && make && make install

1.2 autotools与cmake对比

autotools（经典老兵）与cmake（新一代工具链）的优劣对比

autotools
- 优点：轻量，在Linux上零依赖运行，只要/bin/sh+make
- 缺点：跨平台编译体验不好。比如在Windows上编译。
cmake：使用c++重新实现了整套逻辑，不依赖shell
- 优点：跨平台体验更佳。用户在多个平台，使用一套命令即可完成编译。
- 缺点：需要安装CMake

二、编译实战

下面以两个示例，记录使用autotools和cmake进行编译的过程。

我有一个源码文件main.c，需要将其编译成Linux可执行程序。

// src/main.c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
    printf("Hello, world!\n");
    return 0;
}

autotools与cmake的源码（meethigher/autotools-vs-cmake: 以一个入门级程序，简单比较autotools与cmake两者的编译区别）结构如下，

├─hello-autotools
│  │  autogen.sh
│  │  configure.ac
│  │  Makefile.am
│  │  README.md
│  │
│  └─src
│          main.c
│          Makefile.am
│
└─hello-cmake
    │  CMakeLists.txt
    │  README.md
    │
    └─src
            main.c

分别使用两种工具在Debian12上面进行编译。

参考

2.1 autotools

安装预置的编译环境

1	apt -y install autoconf make gcc

进入到项目中进行编译

# 生成 configure
chmod +x autogen.sh && ./autogen.sh
# prefix指定编译后的安装目录。默认是/usr/local
./configure --prefix=$PWD/install
make && make install

# 验证
./install/bin/hello

2.2 cmake