Unix® 系統(tǒng)中提供了數(shù)百個實用工具應(yīng)用程序或者命令。其中一些命令可以操作文件系統(tǒng)，而其他的命令則用于查詢并控制操作系統(tǒng)本身。大量的命令提供了連接性，并且還有更豐富的命令可用于生成、交換、修改、篩選和分析數(shù)據(jù)。由于 UNIX 具有悠久而豐富的歷史，所以您也許能夠找到恰好合適的工具，以用于手頭的任務(wù)。

此外，當(dāng)一個實用工具不能滿足需求時，您可以通過各種各樣的方式結(jié)合任何數(shù)量的 UNIX 實用工具，以創(chuàng)建您自己的工具。正如您在前面的部分中所看到的，可以利用管道、重定向和條件，直接在命令行中構(gòu)建即時可用的工具，并且 Shell 腳本將小型的、易于學(xué)習(xí)的編程語言的強(qiáng)大功能與 UNIX 命令結(jié)合在一起，以構(gòu)建可重用工具。

當(dāng)然，在很多情況下，僅依靠命令行和 Shell 腳本是不夠的。例如，如果您必須部署一個新的守護(hù)進(jìn)程以提供新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，那么您可以使用一種表達(dá)能力更強(qiáng)的語言，如 C 或者 Python，以便自己編寫應(yīng)用程序。并且，因為 Internet 上有許多應(yīng)用程序是免費(fèi)的（免費(fèi) 意味著無需支付任何費(fèi)用、得到自由條款的許可，或者兩者都有），所以您還可以下載、編譯并安裝適當(dāng)?shù)摹⒂行У慕鉀Q方案，以滿足您的需求。

UNIX（以及 Linux®）的許多版本都提供一種稱為包管理器 的特殊工具，用以在系統(tǒng)中添加、刪除和維護(hù)軟件。包管理器通常可以維護(hù)本地安裝的所有軟件的詳細(xì)目錄，以及一個或者多個遠(yuǎn)程存儲庫 中所有可用軟件的目錄。您可以使用包管理器在存儲庫中搜索您所需要的軟件。如果存儲庫中包含您正在尋找的軟件，那么您只需要使用一個命令或者點擊幾下鼠標(biāo)，就可以在您的系統(tǒng)中安裝一個新的包。

包管理器是非常有價值的。使用它，您可以刪除全部的包、更新現(xiàn)有的包，以及為任何包自動地檢測并實現(xiàn)任何先決條件。例如，如果您選擇了操作圖像的軟件，如可靠的 ImageMagick，但是您的系統(tǒng)中缺少處理 JPEG 圖像的庫，那么包管理器將在安裝您所選擇的包之前檢測并安裝缺少的內(nèi)容。

然而，也可能存在這樣的情況，即您所需要的軟件是可獲得的，但它卻不包含于任何存儲庫中。由于包管理方式具有顯著的優(yōu)勢，所以大多數(shù)軟件都提供了可以使用包管理器進(jìn)行下載并安裝的形式。然而，因為 Unix 的版本和風(fēng)格非常之多，所以很難針對每種特定的變體，以各種包管理器的格式提供每個應(yīng)用程序。如果您的 UNIX 安裝是主流的，并受到大量擁護(hù)者的喜愛，那么您將更有可能找到預(yù)先構(gòu)建的并且可供使用的軟件。否則，您就需要挽起袖子準(zhǔn)備自己動手構(gòu)建軟件了。

是的，年輕的絕地武士（《星球大戰(zhàn)》中的武士），是使用源代碼的時候了。

如同從沼澤中升起一架 X 翼戰(zhàn)斗機(jī)一樣，從源代碼構(gòu)建軟件乍看起來可能是令人生畏的，特別當(dāng)您不是軟件開發(fā)人員的時候。事實上，在大多數(shù)情況下，整個構(gòu)建過程僅僅只需要少數(shù)幾條命令，其余的工作都是自動完成的。

當(dāng)然，某些程序構(gòu)建起來是非常復(fù)雜的（或者需要花費(fèi)數(shù)小時來進(jìn)行構(gòu)建），并且在構(gòu)建過程中需要進(jìn)行人工介入。然而，即使這些程序通常是由一些容易構(gòu)建的較小的塊構(gòu)造而得到的，依賴關(guān)系的數(shù)量和構(gòu)造的順序也會使構(gòu)建過程變得復(fù)雜。一些程序還有許多您并不一定希望擁有的特性。例如，您可以構(gòu)建 PHP，以便與新的網(wǎng)際協(xié)議版本 6 (IPv6) Internet 尋址方案進(jìn)行互操作。如果您的網(wǎng)絡(luò)尚未采用 IPv6，則不需要包括這個特性。對大量選項進(jìn)行的審查將使構(gòu)建過程變得更加麻煩。

這個月，讓我們來研究如何構(gòu)建一個典型的 UNIX 軟件應(yīng)用程序。在繼續(xù)學(xué)習(xí)后面的內(nèi)容之前，請確保系統(tǒng)中安裝了 C 編譯器，如 GNU 編譯器套裝（GNU Compiler Collection，GCC），以及常見的 UNIX 軟件開發(fā)工具套裝，包括 make、m4、pkg-config 和 awk。此外，請確保在您的 PATH 環(huán)境變量中包含了所有的開發(fā)工具。

軟件包中有價值的內(nèi)容

作為一個說明性的和典型的示例，讓我們配置、構(gòu)建并安裝 SQLite——一個實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化查詢語言（Structured Query Language，SQL）數(shù)據(jù)庫引擎的小型的庫。SQLite 不需要進(jìn)行任何配置即可使用，并且可以完整地嵌入到任何應(yīng)用程序中，而數(shù)據(jù)庫則包含在單個文件中。許多編程語言都可以調(diào)用 SQLite 以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的持久化。SQLite 還包括一種用于管理 SQLite 數(shù)據(jù)庫的、名為 sqlite3 的命令行實用工具。

要開始學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容，首先下載 SQLite（請參見參考資料）。選擇最新的源代碼包，并將其下載到您的計算機(jī)中。（在撰寫本文時，SQLite 的最新版本是版本 3.3.17，于 2007 年4 月 25 日發(fā)布。）這個示例使用了 http://www.sqlite.org/sqlite-3.3.17.tar.gz 中存儲的文件。

在您獲得了該文件之后，請對其進(jìn)行解壓縮。.tar.gz 擴(kuò)展反映了該存檔文件是如何構(gòu)造的。在這個示例中，它是一個壓縮了的 tar 存檔文件。后面的擴(kuò)展 .gz，表示 gzip（壓縮）；前面的擴(kuò)展 .tar，表示 tar（一種存檔格式）。要提取該存檔文件的內(nèi)容，只需要對其進(jìn)行反向處理即可，也就是首先解壓縮，然后打開該存檔文件：

$ gunzip sqlite-3.3.17.tar.gz$ tar xvf sqlite-3.3.17.tar

這兩個命令在一個名為 sqlite-3.3.17 的新目錄中創(chuàng)建了原始源代碼的一個副本。順便說明一下，.tar.gz 文件格式是非常常見的（稱為 tarball），并且您可以使用 tar 命令直接解壓縮 tarball 文件：

$ tar xzvf sqlite-3.3.17.tar.gz

這一個命令和前面的兩個命令是等價的。

接下來，將目錄更改為 sqlite-3.3.17，并使用 ls，以列出其中的內(nèi)容。您應(yīng)該看到與清單 1 所示類似的清單：

清單 1. SQLite 包的清單

$ lsMakefile.in contrib publish.shMakefile.Linux-gcc　doc spec.templateREADME　ext sqlite.pc.inVERSION install-sh　sqlite3.1aclocal.m4　ltmain.sh　 sqlite3.pc.inaddopcodes.awk　main.mk srcart mkdll.shtclinstaller.tclconfig.guessmkopcodec.awk　 testconfig.sub　mkopcodeh.awk　 toolconfigure　 mkso.sh wwwconfigure.acnotes

其中的源代碼和 SQLite 補(bǔ)充文件經(jīng)過了很好組織，并且模擬了大部分的軟件項目分發(fā)源代碼的方式：

README 文件對該項目進(jìn)行了描述，并且通常用于說明如何構(gòu)建該軟件。（README 文件還詳細(xì)地介紹了使用條款，或者許可證、適用情況。許多項目的許可證代碼都符合 GNU 公共許可版本 2 中的條款，即所謂的“copyleft許可證。在許可證與您打算如何使用該軟件之間可能存在一定的沖突，如果您對此有任何疑問，最好請教一下合適的法律顧問。）

src 目錄中包含了相關(guān)的代碼。

test 目錄中包含了一組測試，以驗證該軟件的操作是否正確。在開始構(gòu)建或者進(jìn)行了任何修改之后，請運(yùn)行這些測試，這樣可以增加對該軟件的信心。

contrib 目錄中包含核心 SQLite 開發(fā)團(tuán)隊所沒有提供的附加軟件。對于像 SQLite 這樣的庫，contrib 中可能包含一些常用語言（如 C、Perl、PHP 和 Python）的編程接口。它可能還包括圖形用戶界面（GUI）包裝，以及更多的內(nèi)容。

在其他文件中，Makefile.in、configure、configure.ac 和 aclocal.m4 用于生成在您的 Unix 版本中編譯 SQLite 軟件的腳本和規(guī)則。如果這個軟件足夠簡單，那么要編譯其代碼，可能只需要一條簡單的編譯命令即可。但是，因為存在如此之多的 UNIX 變種（Mac OS X、Solaris、Linux、IBM® AIX® 和 HP/UX 等等），所以必須對宿主計算機(jī)進(jìn)行分析，以確定它的功能及其實現(xiàn)。例如，郵件閱讀應(yīng)用程序可能會嘗試確定本地系統(tǒng)是如何存儲郵箱的，并包含對該格式的支持。

集中精力感受源代碼

下一個步驟是探查系統(tǒng)并配置該軟件，以便進(jìn)行正確地構(gòu)建。（您可以將這個步驟想象為裁剪一件衣服：這件衣服大小基本合適，但是需要進(jìn)行一定的修改以使其更加時尚。）您需要進(jìn)行自定義工作，并為使用 ./configure 本地腳本進(jìn)行編譯做好準(zhǔn)備。在命令行提示處，鍵入：$ ./configure

這個配置腳本進(jìn)行了幾項測試，以證明您的系統(tǒng)是合格的。例如，在一臺 Apple MacBook 計算機(jī)上（其中運(yùn)行著 FreeBSD® UNIX 的一個變種）運(yùn)行 ./configure，將產(chǎn)生以下結(jié)果（請參見清單 2）：

清單 2. 在 Mac OS X 上運(yùn)行 ./configure 的結(jié)果

checking build system type... i386-apple-darwin8.9.1checking host system type... i386-apple-darwin8.9.1checking for gcc... gccchecking for C compiler default output file name... a.outchecking whether the C compiler works... yeschecking whether we are cross compiling... nochecking for suffix of executables...checking for suffix of object files... ochecking whether we are using the GNU C compiler... yeschecking whether gcc accepts -g... yeschecking for gcc option to accept ISO C89... none neededchecking for a sed that does not truncate output... /usr/bin/sedchecking for grep that handles long lines and -e... /usr/bin/grepchecking for egrep... /usr/bin/grep -Echecking for ld used by gcc... /usr/bin/ld...

這里，./configure 可以確定編譯和主機(jī)系統(tǒng)的類型（如果您采用交叉編譯的話，它可能不同），證實是否已經(jīng)安裝了 GNU C 編譯器（GCC），并找到其余構(gòu)建過程可能需要使用的實用工具的路徑。您可以瀏覽一下其余的輸出，但是您將看到一個較長的診斷信息列表，該列表從成功構(gòu)造 SQLite 的角度分析了您的系統(tǒng)的特點。

注意： ./configure 命令可能 會失敗，特別是在無法找到一個先決條件的情況下（比如一個系統(tǒng)庫或者關(guān)鍵的系統(tǒng)實用工具）。

瀏覽 ./configure 的輸出，尋找其中不正常之處，如命令的專用或者本地版本，它可能并不適合于構(gòu)建通用的應(yīng)用程序，如 SQLite。作為一個示例，如果您的系統(tǒng)管理員安裝了 GCC 的 alpha 版本，并且 configure 工具首選使用該版本，那么您可以選擇手動地改寫這個選擇。要查看您可以改寫的選項的列表（該列表通常很長），可以鍵入 ./configure --help，如清單 3 中所示：

清單 3. 用于 ./configure 腳本的通用選項

$ ./configure --help...By default, `make install' will install all the files in`/usr/local/bin', `/usr/local/lib' etc. You can specifyan installation prefix other than `/usr/local' using `--prefix',for instance `--prefix=$HOME'.For better control, use the options below.Fine tuning of the installation DirectorIEs:　--bindir=DIR　 user executables [EPREFIX/bin]　--sbindir=DIR　system admin executables [EPREFIX/sbin]　--libexecdir=DIR　 program executables [EPREFIX/libexec]...

./configure --help 的輸出中包括配置系統(tǒng)使用的通用選項，以及僅與您正在構(gòu)建的軟件相關(guān)的特定選項。要查看后者（較短）的列表，可以鍵入 ./configure --help=short（請參見清單 4）：

清單 4. 要構(gòu)建的軟件包所特定的選項

$ ./configure --help=shortOptional Features:　--disable-FEATURE　 do not include FEATURE (same as --enable-FEATURE=no)　--enable-FEATURE[=ARG]　include FEATURE [ARG=yes]　--enable-shared[=PKGS]　build shared librarIEs [default=yes]　--enable-static[=PKGS]　build static libraries [default=yes]　--enable-fast-install[=PKGS]　optimize for fast installation [default=yes]　--disable-libtool-lock　avoid locking (might break parallel builds)　--enable-threadsafe Support threadsafe operation　--enable-cross-thread-connections　Allow connection sharing across threads　--enable-threads-override-locks　Threads can override each others locks　--enable-releasemodeSupport libtool link to release mode　--enable-tempstore　Use an in-ram database for temporary tables　(never,no,yes,always)　--disable-tcl　 do not build TCL extension　--disable-readline　disable readline support [default=detect]　--enable-debug　enable debugging & verbose explain

返回到 ./configure --help，最頂部的輸出顯示了可執(zhí)行文件的缺省安裝目錄是 /usr/local/bin，庫文件的缺省安裝目錄是 /usr/local/lib，等等。許多系統(tǒng)使用一個替代的層次結(jié)構(gòu)來存儲非核心軟件。

例如，許多系統(tǒng)管理員選擇使用 /opt 而不是 /usr/local 存儲本地添加的或者在本地進(jìn)行了修改的軟件。如果您希望將 SQLite 安裝到與缺省目錄不同的其他目錄中，可以使用 --prefix= 選項指定該目錄。一種可行的方法（也是一種常見的方法，如果只有您一個人使用這個軟件包，或者如果您沒有 root 訪問權(quán)限以便在全局的范圍內(nèi)安裝該軟件）是將該軟件安裝到您的 home 目錄中的層次結(jié)構(gòu)中：$ ./configure --prefix=$HOME/sw

使用這個命令，構(gòu)建過程的安裝部分將在 $HOME/sw 中（比如 $HOME/sw/bin、$HOME/sw/lib、$HOME/sw/etc、$HOME/sw/man，以及其他所需的目錄中）重新創(chuàng)建該軟件的層次結(jié)構(gòu)。為了簡單起見，這個示例在缺省目標(biāo)處安裝其代碼。

編譯代碼

./configure 的結(jié)果是一個與您的 Unix 版本兼容的 Makefile。名為 make 的開發(fā)實用工具將使用這個 Makefile，以執(zhí)行編譯所需的步驟，并將代碼鏈接到一個可執(zhí)行文件。您可以打開這個 Makefile 對其進(jìn)行檢查，但不要對它進(jìn)行編輯，因為如果您再次運(yùn)行 ./configure，它將列出您所做的任何修改。

這個 Makefile 中包含需要編譯的源文件的列表，并且它還包括啟用或者禁用并選擇 SQLite 包中的某些代碼片段的常數(shù)。例如，如果 configure 工具檢測到了系統(tǒng)中合適的芯片，那么它可能會啟用 64位處理器特定的代碼。這個 Makefile 還說明了源文件之間的依賴關(guān)系，因此在一個非常重要的頭文件 (.h) 中進(jìn)行的一項更改，可能會導(dǎo)致重新編譯所有的 C 源代碼。

您的下一個步驟是運(yùn)行 make，以構(gòu)建該軟件（請參見清單 5）：

清單 5. 運(yùn)行 make

$ makesed -e s/--VERS--/3.3.17/ ./src/sqlite.h.in |　sed -e s/--VERSION-NUMBER--/3003017/ >sqlite3.hgcc -g -O2 -o lemon ./tool/lemon.ccp ./tool/lempar.c .cp ./src/parse.y ../lemon　parse.ymv parse.h parse.h.tempawk -f ./addopcodes.awk parse.h.temp >parse.hcat parse.h ./src/vdbe.c | awk -f ./mkopcodeh.awk >opcodes.h./libtool --mode=compile --tag=CC gcc -g -O2 -I. -I./src　-DNDEBUG　-I/System/Lib rary/Frameworks/Tcl.framework/Versions/8.4/Headers　-DTHREADSAFE=0 -DSQLITE_THREA D_OVERRIDE_LOCK=-1　-DSQLITE_OMIT_LOAD_EXTENSION=1 -c ./src/alter.cmkdir .libsgcc -g -O2 -I. -I./src -DNDEBUG　-I/System/Library/Frameworks/Tcl.framework/Vers ions/8.4/Headers　-DTHREADSAFE=0 -DSQLITE_THREAD_OVERRIDE_LOCK=-1　-DSQLITE_OMIT_L OAD_EXTENSION=1 -c ./src/alter.c　-fno-common　-DPIC -o .libs/alter.o...ranlib .libs/libtclsqlite3.acreating libtclsqlite3.la

注意： 在上面的輸出中，添加了一些空白行，以便更好地突出顯示 make 發(fā)起的每個步驟。

make 實用工具檢查文件（頭文件、源代碼、數(shù)據(jù)文件和目標(biāo)文件）的修改日期，并編譯合適的 C 源文件。最初，make 將重新編譯所有內(nèi)容，因為不存在任何目標(biāo)文件或者編譯目標(biāo)。正如您可以看到的，用于編譯目標(biāo)的規(guī)則還包括一些中間步驟，其中使用了一些相關(guān)的工具，如 sed 和 awk，以產(chǎn)生在后續(xù)的步驟中將要使用的頭文件。

執(zhí)行 make 命令所得到的結(jié)果是一個完成的庫和 sqlite3 實用工具。

最好對您剛編譯的軟件進(jìn)行測試，盡管這在每個包中并不是強(qiáng)制的，也沒有提供相應(yīng)的內(nèi)容。即便成功地構(gòu)建 了您的軟件，也不一定就表示該軟件能夠正確地運(yùn)行。

要測試您的軟件，可以再次運(yùn)行 make，并使用 test 選項（請參見清單 6）：

清單 6. 對軟件進(jìn)行測試

$ make test...alter-1.1... Okalter-1.2... Okalter-1.3... Okalter-1.3.1... Okalter-1.4... Ok...Thread-specific data deallocated properly0 errors out of 28093 testsFailures on these tests:

成功了！該軟件構(gòu)建成功，并且工作正常。如果其中一個或者多個測試用例失敗了，那么底部的總結(jié)（這里，它是空白的）將向您報告哪一項測試或者哪幾項測試需要進(jìn)一步研究。

完成后的產(chǎn)品

如果您的軟件工作正常，那么最后一個步驟是將它安裝到您的系統(tǒng)中。同樣，使用 make，并指定 install 目標(biāo)。要將軟件添加到 /usr/local，通常需要由 sudo 所提供的超級用戶（root）權(quán)限（請參見清單 7）：

清單 7. 在您的本地系統(tǒng)中安裝軟件

$ sudo make installtclsh ./tclinstaller.tcl 3.3/usr/bin/install -c -d /usr/local/lib./libtool --mode=install /usr/bin/install-c libsqlite3.la /usr/local/lib /usr/bin/install-c .libs/libsqlite3.0.8.6.dylib /usr/local/lib/libsqlite3.0.8.6 .dylib.../usr/bin/install -c .libs/libsqlite3.lai /usr/local/lib/libsqlite3.la/usr/bin/install -c .libs/libsqlite3.a /usr/local/lib/libsqlite3.achmod 644 /usr/local/lib/libsqlite3.aranlib /usr/local/lib/libsqlite3.a.../usr/bin/install -c -d /usr/local/bin./libtool --mode=install /usr/bin/install -c sqlite3 /usr/local/bin/usr/bin/install -c .libs/sqlite3 /usr/local/bin/sqlite3/usr/bin/install -c -d /usr/local/include/usr/bin/install -c -m 0644 sqlite3.h /usr/local/include/usr/bin/install -c -m 0644 ./src/sqlite3ext.h /usr/local/include/usr/bin/install -c -d /usr/local/lib/pkgconfig;/usr/bin/install -c -m 0644 sqlite3.pc /usr/local/lib/pkgconfig;