使用pkg-config工具
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水海云 发表于3个月前
使用pkg-config工具
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摘要: 通过使用pkg-config工具来查找项目构建依赖的库编译与链接信息,可以提高项目构建的可移植性,简化项目的构建安装工作。

pkg-config配置与选项

pkg-config工具提供下面几个功能:

  1. 检查库的版本号。如果所需要的库的版本不满足要求,它会打印出错误信息,避免链接错误版本的库文件。
  2. 获得编译预处理参数,如宏定义,头文件的位置。
  3. 获得链接参数,如库及依赖的其它库的位置,文件名及其它一些连接参数。
  4. 自动加入所依赖的其它库的设置。

这一切都是自动的,与库文件安装在哪里都没关系。不过为了让pkg-config可以得到这些信息,要求库的提供者,提供一个.pc文件。比如gtk+-2.0的pc文件内容如下:

prefix=/usr
exec_prefix=/usr
libdir=/usr/lib
includedir=/usr/include
target=x11
gtk_binary_version=2.4.0
gtk_host=i386-redhat-linux-gnu
Name: GTK+
Description: GIMP Tool Kit (${target} target)
Version: 2.6.7
Requires: gdk-${target}-2.0 atk
Libs: -L${libdir} -lgtk-${target}-2.0
Cflags: -I${includedir}/gtk-2.0

这个文件一般在库安装的时候被放在 /usr/lib/pkgconfig/ 或者 /usr/local/lib/pkgconfig/ 目录中,当然也可以放在其它任何地方,如像 X11 相关的pc文件是放在 /usr/X11R6/lib/pkgconfig 下的。为了让pkgconfig可以找到你的pc文件,要把pc文件所在的路径,设置在环境变量 PKG_CONFIG_PATH 里。

使用 pkg-config 的 –cflags 参数可以给出在编译时所需要的选项,而 –libs 参数可以给出连接时的选项。例如,假设一个 sample.c 的程序用到了 Glib 库,就可以这样编译:

$ gcc -c `pkg-config –cflags glib-2.0` sample.c

然后这样连接:

$ gcc sample.o -o sample `pkg-config –libs glib-2.0`

或者上面两步也可以合并为以下一步:

$ gcc sample.c -o sample `pkg-config –cflags –libs glib-2.0`

可以看到:由于使用了 pkg-config 工具来获得库的选项,所以不论库安装在什么目录下,都可以使用相同的编译和连接命令,带来了编译和连接界面的统一。

使用 pkg-config 工具提取库的编译和连接参数有两个基本的前提:

  • 库本身在安装的时候必须提供一个相应的 .pc 文件,如果库本身没有提供,其实我们也可以参考.pc文件的内容,自行填写信息提供一个该文件
  • pkg-config 必须知道要到哪里去寻找此 .pc 文件,设置环境变量PKG_CONFIG_PATH来支持对.pc文件的自动搜索,pkg-config 将按照设置路径的先后顺序进行搜索,直到找到指定的 .pc 文件为止。

比如安装完 Glib 后,在 bash 中应该进行如下设置:

$ export PKG_CONFIG_PATH=/opt/gtk/lib/pkgconfig:$PKG_CONFIG_PATH

可以执行下面的命令检查是否 /opt/gtk/lib/pkgconfig 路径已经设置在 PKG_CONFIG_PATH 环境变量中:

$ echo $PKG_CONFIG_PATH

这样设置之后,使用 glib 库的其它程序或库在编译的时候 pkg-config 就知道首先要到 /opt/gtk/lib/pkgconfig 这个目录中去寻找 glib-2.0.pc 了(GTK+ 和其它的依赖库的 .pc 文件也将拷贝到这里,也会首先到这里搜索它们对应的 .pc 文件)。之后,通过 pkg-config 就可以把其中库的编译和连接参数提取出来供程序在编译和连接时使用。

另外还需要注意的是:环境变量的设置只对当前的终端窗口有效。如果到了没有进行上述设置的终端窗口中,pkg-config 将找不到新安装的 glib-2.0.pc 文件、从而可能使后面进行的安装(如 glib 之后的 Atk 的安装)无法进行。

为了使库的设置变得简单一些,可以把下面的这两句设置保存到一个文件中(比如 set_gtk-2.10 文件):

export PKG_CONFIG_PATH=/opt/gtk/lib/pkgconfig:$PKG_CONFIG_PATH
export LD_LIBRARY_PATH=/opt/gtk/lib:$LD_LIBRARY_PATH

之后,就可以用下面的方法进行库的设置了(其中的 source 命令也可以用 . 代替): $ source set_gtk-2.10

库文件的搜索

库文件在连接(静态库和共享库)和运行(仅限于使用共享库的程序)时被使用,其搜索路径是在系统中进行设置的。一般 Linux 系统把 /lib 和 /usr/lib 两个目录作为默认的库搜索路径,所以使用这两个目录中的库时不需要进行设置搜索路径即可直接使用。对于处于默认库搜索路径之外的库,需要将库的位置添加到库的搜索路径之中。设置库文件的搜索路径有下列两种方式,可任选其一使用:

  1. 在环境变量 LD_LIBRARY_PATH 中指明库的搜索路径。
  2. 在 /etc/ld.so.conf 文件中添加库的搜索路径。

第二种搜索路径的设置方式对于程序连接时的库(包括共享库和静态库)的定位已经足够了,但是对于使用了共享库的程序的执行还是不够的。因为为了加快程序执行时对共享库的定位速度,避免使用搜索路径查找共享库的低效率,所以是直接读取库列表文件 /etc/ld.so.cache 从中进行搜索的。/etc/ld.so.cache 是一个非文本的数据文件,不能直接编辑,它是根据 /etc/ld.so.conf 中设置的搜索路径由 /sbin/ldconfig 命令将这些搜索路径下的共享库文件集中在一起而生成的(ldconfig 命令要以 root 权限执行)。因此为了保证程序执行时对库的定位,在 /etc/ld.so.conf 中进行了库搜索路径的设置之后,还必须要运行 /sbin/ldconfig 命令更新 /etc/ld.so.cache 文件之后才可以。

ldconfig,它的作用就是将 /etc/ld.so.conf 列出的路径下的库文件缓存到/etc/ld.so.cache以供使用。因此当安装完一些库文件(例如刚安装好 glib 或者修改 ld.so.conf 增加新的库路径)后,需要运行一下 /sbin/ldconfig 使所有的库文件都被缓存到 ld.so.cache 中,如果没做,即使库文件明明就在 /usr/lib下的,也是不会被使用的。

在程序连接时,对于库文件(静态库和共享库)的搜索路径,除了上面的设置方式之外,还可以通过 -L 参数显式指定。因为用 -L 设置的路径将被优先搜索,所以在连接的时候通常都会以这种方式直接指定要连接的库的路径。

标签: pkg-config
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水海云
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