ビルド処理

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1 著者 : 大和正武 <yamato@redhat.com> 生成日時 : :59 Copyright 2013 Red Hat, K.K. Copyright 2015 Red Hat, K.K. ビルド処理 The text of and illustrations in this document are licensed by Red Hat under a Creative Commons Attribution Share Alike 3.0 Unported license ("CC-BY-SA"). An explanation of CC-BY-SA is available at In accordance with CC-BY-SA, if you distribute this document or an adaptation of it, you must provide the URL for the original version.

2 アウトライン gcc のコマンドライン ビルド処理を理解するために知っておく必要がある 読解を補助するのに小さなプログラムを書くことがある これをビルドするのにも役立つ ビルドツール 読むべきソースコードを割り出すための予備知識として必要である ソフトウェアによる違いが大きく (C 言語と比べて ) 解説した書籍も少ない make について説明する ライブラリ 2

3 gcc のコマンドライン プリプロセス コンパイル リンク 3

4 gcc のコマンドライン : プリプロセス -E オプションを使うとプリプロセスだけを実行できる 4

5 gcc のコマンドライン : コンパイル foo.c というソースコードファイルをコンパイルしてオブジェクトファイル foo.o を得るための典型的なコマンドラインを示す 厳密には -I と -D はプリプロセッサへの指示である $ gcc -c -g -O2 -I. -I../include -DDEBUG=1 foo.c -c リンク処理を実行せずコンパイル処理だけを実行する すなわちfoo.cからfoo.oを作成する -g デバッガが使うデバッグ情報を盛り込む -On 最適化を実施する nが大きいほど激しく最適化する nに0を指定すると最適化しない 5

6 gcc のコマンドライン : コンパイル インクルードファイルの探索パス #include "FILE" #include <FILE> ファイルのインクルードの指示があった場合 次の場所を順番に探す 1. "FILE" についてはカレントディレクトリ 2. gcc に内蔵されたデフォルトの探索パス 3. -I オプションで指定されたパス $ gcc -c -g -O2 -I. -I../include -DDEBUG=1 foo.c カレントディレクトリと親ディレクトリ下にある include ディレクトリからインクルードファイルを探せという意味になる 6

7 gcc のコマンドライン : コンパイル デフォルトの探索パス 空のファイルを用意して -v オプションをつけて gcc を実行するとデフォルトの探索パスを確認できる $ touch baz.c $ gcc -v baz.c #include <...> search starts here: /usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.7.2/include /usr/local/include /usr/include End of search list. 7

8 gcc のコマンドライン : コンパイル マクロ定義 ソースコード上と同様にコマンドラインからマクロ定義できる #define DEBUG 1 をコマンドラインで定義すると次のようになる : -DDEBUG=1 次のような条件付きコンパイル箇所を制御するのに良く使われる #ifdef DEBUG #include <stdio.h> #define LOG(X) fprintf(stderr, "LOG: %s\n", X) #else #define LOG(X) #endif... LOG("something debug log"); 8

9 gcc のコマンドライン : リンク ( この説明では共有ライブラリを想定している ) オブジェクトファイルとライブラリを連結して実行ファイルを生成する為の典型的な典型的なコマンドラインを示す $ gcc -o my_app -L. -L../libs -lmy_cypto -lmy_algorithm foo.o bar.o baz.o -o 生成する実行ファイルの名前 -lname リンクするライブラリの名前 -LDIR libname.soがリンクの対象となる ライブラリファイルを探索するパス みつからないとデフォルトのライブラリ探索パスから探す 実行ファイルの生成にあたり 実行ファイル中から参照されている全ての変数 関数について定義を発見できない場合 リンク処理は失敗する 9

10 gcc のコマンドライン : リンク デフォルトのライブラリ探索パス オプション -print-search-dirs をつけて gcc を呼び出すと gcc に内蔵されたデフォルトのライブラリパスを確認できる $ gcc -print-search-dirs... libraries: =/usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.7.2/:... 10

11 gcc のコマンドライン : リンク リンクされているライブラリの確認 ldd コマンドを使うとあるプログラムにどのようなライブラリがリンクされているか確認できる $ ldd /usr/bin/vi linux-vdso.so.1 => (0x00007ffffaccd000) libselinux.so.1 => /lib64/libselinux.so.1 (0x ) libtinfo.so.5 => /lib64/libtinfo.so.5 (0x a5c00000) libacl.so.1 => /lib64/libacl.so.1 (0x a ) libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x ) libdl.so.2 => /lib64/libdl.so.2 (0x c00000) /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x c00000) libattr.so.1 => /lib64/libattr.so.1 (0x a4c00000) 11

12 ビルドツール gccなどのコマンドを呼び出してプログラム / ライブラリをビルドする 手順を記したスクリプト ( ビルドスクリプト ) を入力とする 様々なビルドツールがあるが 広く使われているmakeを取り上げる 12

13 ビルドツール : make と Makefile コマンド名 : make 特に指定しない場合 Makefile をビルドスクリプトとして使う 読むべきソースコードを割り出すのにMakefileを読まないといけないことがある Makefileに記載したルールに基づいてビルドする ファイルの更新時刻を比較して必要な部分だけをビルドする 13

14 ビルドツール : make ルール Makefile には ビルドの各ステップ ( ルール ) を以下の書式で記述します 成果物 : 入力... 入力から成果物を得るコマンドライン... 成果物 のことをターゲットと呼ぶ 入力から成果物を得るコマンドライン のことをアクションと呼ぶ あるルールでのターゲットが別のルールでの入力となっていても良い 14

15 ビルドツール : make ビルド make の引数にターゲットを指定すると現在のディレクトリから Makefile を探し ターゲットをビルドしようとする ターゲットを省略した場合 Makefile 中の最初のルール中のターゲットをビルドしょうとする $ make [ ターゲット ] ターゲットに必要な入力が存在しない場合 あるいはターゲットよりも入力の方が新しい場合 まず入力をターゲットとしてビルドを実施する 15

16 ビルドツール : make Makefile の例 myapp: foo.o bar.o gcc -o myapp foo.o bar.o foo.o: foo.c gcc -c foo.c bar.o: bar.c gcc -c bar.c myapp を作るのに foo.o と bar.o が必要である foo.o が無ければまず foo.o をターゲットとする bar.o が無ければまず bar.o をターゲットとする myapp が存在しなければ foo.o と bar.o をリンクして生成する myapp が存在しても foo.o や bar.o よりも古ければリンクして生成する foo.o を作るには foo.c が必要である foo.o が無ければ foo.c を引数に gcc を呼び出して foo.o を生成する foo.o が foo.c よりも古い場合にも gcc を呼び出して foo.o を生成する 16

17 bar.o を作るには bar.c が必要である... 17

18 ビルドツール : make 変数 Makefile 中での初期化 参照 VAR = VALUE $(VAR) 例 CFLAGS = -O2 myapp: foo.o bar.o gcc -o myapp foo.o bar.o foo.o: foo.c gcc -c $(CFLAGS) foo.c bar.o: bar.c gcc -c $(CFLAGS) bar.c 定義されていない変数の値は空文字列となる 18

19 ビルドツール : make コマンドラインからの変数の指定 コマンドラインからMakefile 中で指定した変数の初期値を指定できる Makefile 中の記載に優先する make VAR1=VALUE1 VAR2=VALUE2... [target] make CFALGS="-g -DDEBUG=1" myapp 19

20 ビルドツール : make 自動変数 値が文脈によって決まる特別な変数がある $@ そのルールのターゲットの名前 $< 先頭の入力 $^ 全ての入力 利用例 CFLAGS = -O2 myapp: foo.o bar.o gcc -o $@ $^ foo.o: foo.c gcc -c $(CFLAGS) $< bar.o: bar.c gcc -c $(CFLAGS) $< 20

21 ビルドツール : make 内蔵ルール 典型的なルールは make コマンド内に定義されている CFLAGS=-g myapp: foo.o bar.o gcc -o $@ $^ make -p -f /dev/null とすると内蔵ルールの一覧が表示される.c から.o を生成する内蔵ルールの抜粋 CC = cc OUTPUT_OPTION = -o $@ COMPILE.c = $(CC) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) $(TARGET_ARCH) -c.c.o: $(COMPILE.c) $(OUTPUT_OPTION) $< 21

22 ビルドツール : make make の呼び出し元 make をどのように呼び出すか ということはどのような目的でビルドするのかによって異なる Fedora に同梱されているパッケージについては spec ファイルに記載したコマンドラインで make を実行する src.rpm をインストールすると spec ファイルが ~/rpmbuild/specs 以下に配置される 22

23 ライブラリ ファイルの役割.h ファイル ( ヘッダファイル ) 変数や関数の宣言および型の定義が記載されている コンパイル処理に必要となる プログラムの実行時には必要ない.so ファイル ライブラリに関連する変数や関数の定義が記載されている リンク処理及び実行時に必要となる 23

24 ライブラリ エクスポート ライブラリのソースコード中で プログラム全域 のスコープを持つ変数と関数だけが エクスポート される そのライブラリにリンクするアプリケーションやライブラリは エクスポート された変数と関数だけを利用できる エクスポート された変数 関数はヘッダファイルに宣言されているはず 24

25 ライブラリ nm コマンド nm コマンドを使うとライブラリから何が エクスポート されているかわかる $ nm -D /usr/lib/libz.so.1... U close 42681e30 T compress 42681d40 T compress2 U free... T エクスポートされている関数 U 未定義の名前 B, D エクスポートされている変数 25

26 ライブラリ パッケージング 実行時に必要のあるファイルとコンパイル時に必要なファイルを分けて 2 つのバイナリパッケージが用意されている ヘッダファイルを含むバイナリパッケージの名前には -devel というサフィックスが付く ソースパッケージは共通である 26

27 27

28 ライブラリ devel パッケージの例 $ rpm -qi zlib Name : zlib... Summary : The zlib compression and decompression library $ rpm -ql zlib /lib64/libz.so.1 /lib64/libz.so $ rpm -qi zlib-devel Name : zlib-devel... Summary : Header files and libraries for Zlib development $ rpm -ql zlib-devel /usr/include/zconf.h 28

29 29 /usr/include/zlib.h...