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使用autoconf解决可移植性问题

昨天在编译项目代码时遇到了这样一个错误:

xx_base.h:72:2: 错误:#error "One of _BIG_ENDIAN or _LITTLE_ENDIAN must be defined."

这是预编译器的错误输出。原因很明显:预编译器在处理xx_base.h时没有发现_BIG_ENDIAN或_LITTLE_ENDIAN的定义,#error预处理宏输出了如上错误。下面是出现错误位置的源码片断:

/* xx_base.h*/
#if defined(_BIG_ENDIAN)
… …
#elif defined(_LITTLE_ENDIAN)
… …
#else
#error "One of _BIG_ENDIAN or _LITTLE_ENDIAN must be defined."
#endif

xx_base.h是部门一基础库中的一个头文件,上面的做法对于基础库自身来说并无太大问题。基础库的Makefile通过检测CPU类型定义了对应的字节序宏,并在编译时作为gcc的命令行选项传入:

/* Makefile */
ifeq ($(CPU), x86)
        DEFS += -D_LITTLE_ENDIAN
else ifeq ($(CPU), sparc)
        DEFS += -D_BIG_ENDIAN
else
        $(error $(CPU) is not supported!)
endif

但是一旦这个基础库被某项目复用,且该xx_base.h文件被项目代码引用,编译就会出现问题,因为各个项目的Makefile中并没有定义_LITTLE_ENDIAN或_BIG_ENDIAN宏。如果基础库不做修改,那么复用该基础库的项目代码中就都需要考虑这两个宏的定义问题。这未免有些"强加"的意味,对于一个几乎被所有项目复用的基础库而言,这样的做法显然不妥。

那如何解决这个问题呢?一个思路是如果基础库在发布后依旧携带这些宏的定义,那就可以避免这样的问题了。在很多使用autotools(包括autoconf, automake, libtool等)协助进行代码构建的开源包中经常会看到一个名为config.h的源文件,那里面包含了与移植相关的宏定义。这个config.h是configure脚本根据config.h.in模板自动生成的。

我们的基础库如果完全用autotools改造显然也可以解决这个问题,但这样一来以前编写的一些构建脚本就要被全部抛弃,能否折中一下呢:利用autoconf生成config.h,但不输出Makefile,依旧使用原先的Makefile?

实验证明这样是可以的。只需对configure.in(或configure.ac)做一些调整即可,将类似AC_CONFIG_FILES([Makefile src/Makefile src/example/Makefile])这样的代码从configure.in中移除即可:

#                                               -*- Autoconf -*-
# Process this file with autoconf to produce a configure script.

AC_PREREQ([2.64])
AC_INIT([baselib], [1.0.0], [xx@gmail.com])

AC_CONFIG_HEADERS([include/config.h])

# Checks for header files.
AC_CHECK_HEADERS([stddef.h stdlib.h string.h])

# Checks for typedefs, structures, and compiler characteristics.
AC_TYPE_SIZE_T

# Checks for library functions.
AC_FUNC_MALLOC
AC_CHECK_FUNCS([memset])

AC_OUTPUT

AC_CONFIG_HEADERS这句是关键!修改完configure.in后,执行autoheader,我们就会在include下发现config.h.in模板文件被生成了出来。执行autoconf生成的configure脚本后,我们在include下就得到了config.h。

下面就是在config.h中加入我们期望的宏。在我们的问题中,我们希望在configure时可以探测到当前host所用的字节序(endianess),并将结果反映到config.h中。幸运的是autoconf内置了字节序的测试宏AC_C_BIGENDIAN。增加了AC_C_BIGENDIAN测试宏的configure.in经过autoheader处理后得到的config.h.in文件中多了如下这组代码:

/* Define WORDS_BIGENDIAN to 1 if your processor stores words with the most
   significant byte first (like Motorola and SPARC, unlike Intel). */
#if defined AC_APPLE_UNIVERSAL_BUILD
# if defined __BIG_ENDIAN__
#  define WORDS_BIGENDIAN 1
# endif
#else
# ifndef WORDS_BIGENDIAN
#  undef WORDS_BIGENDIAN
# endif
#endif

在Sun SPARC小机上运行configure,我们得到的config.h中有关字节序的宏定义代码如下:
/* Define WORDS_BIGENDIAN to 1 if your processor stores words with the most
   significant byte first (like Motorola and SPARC, unlike Intel). */
#if defined AC_APPLE_UNIVERSAL_BUILD
# if defined __BIG_ENDIAN__
#  define WORDS_BIGENDIAN 1
# endif
#else
# ifndef WORDS_BIGENDIAN
#  define WORDS_BIGENDIAN 1
# endif
#endif

config.h中定义了WORDS_BIGENDIAN宏,说明Sun Sparc小机采用的是BigEndian。这样只要基础库的头文件都在最开始包含了config.h,那么上面的问题就解决了。

不过有些朋友不喜欢WORDS_BIGENDIAN这个宏的命名,想自己给标识字节序的宏命名,比如BASELIB_IS_BIGENDIAN。那么我们如何来支持呢?这里我也找到了一个办法:

首先,就是手工编辑config.h.in(注意这之后你就不要通过autoheader生成config.h.in了),在结尾加上这样一行:
#undef BASELIB_IS_BIGENDIAN

然后,修改configure.in,通过AC_DEFINE来定义一个新的BASELIB_IS_BIGENDIAN宏:

AC_C_BIGENDIAN
if test $ac_cv_c_bigendian = yes; then
    AC_DEFINE(BASELIB_IS_BIGENDIAN, 1)
fi

我们通过AC_C_BIGENDIAN的检测结果来确定是否定义BASELIB_IS_BIGENDIAN宏,ac_cv_c_bigendian显然是AC_C_BIGENDIAN内置的一个变量,如果需要,我们也可以模仿其命名规则得到其他测试宏内置的变量。

最后,执行autoconf和configure,我们就可以在include/config.h的结尾看到这样一行定义:
#define BASELIB_IS_BIGENDIAN 1

AC_DEFINE不一定非要与测试宏绑定在一起,它的用法很灵活。如果我们的代码中需要根据不同操作系统的类型来调用不同的代码,那么我们需要在config.h中放置几个标识操作系统类型的宏,比如BASELIB_LINUX和BASELIB_SUNOS。和BASELIB_IS_BIGENDIAN一样,我们首先需要手工编辑config.h.in,增加如下两行代码:

#undef BASELIB_LINUX
#undef BASELIB_SUNOS

然后,修改configure.in,加入自定义的OS测试代码,并且定义对应的宏:

os=`uname -s`
case $os in
    Linux)
        AC_DEFINE(BASELIB_LINUX, 1)
        ;;
    SunOS)
        AC_DEFINE(BASELIB_SUNOS, 1)
        ;;
    *)
        AC_ERROR([host is unsupported.])
        ;;
esac

最后,执行autoconf和configure。如果我们在redhat上,我们就会在config.h中看到如下代码:

#define BASELIB_LINUX 1
/* #undef BASELIB_SUNOS */

autoconf也内置了一系列系统类型测试宏,比如AC_CANONICAL_SYSTEM(依赖install-sh、config.sub和config.guess三个脚本),其测试后的结果放在了$host变量中,你也可以通过判断$host变量来确定到底在config.h中定义哪个宏。

Bambook使用手记

自从去年7月末盛大的Bambook(中文名称:锦书)上市起,我就一直关注着这款产品。不过考虑到刚上市的产品价位较高,功能和应用有限,缺陷较多等因素,我也一直没有下单购买。期间我还差点买入Kindle,后据说Kindle对PDF及中文的支持不佳而暂时打消了念头。上周在京东看到Bambook价格降到了499,而且据网上评测Bambook在经过一年的固件升级后,增加了许多功能,其中就包括对原生pdf文件的支持。我的直觉告诉我:是时候下单了。

我选择了在盛大Bambook官网下单,你无需在盛大官网注册即可下单购买,系统会自动为你生成一个账户和密码。另外盛大也支持货到付款,这点还是蛮体贴的。我上周四下的订单,这周一,也就是昨天我的Bambook就到货了。

Bambook是通过宅急送运到的,之前就收到过盛大的短信,提示先验货后付款,因为电子书的屏幕很容易在运输过程中出现损坏。屏幕可是电子书的最关键部件,不能马虎。Bambook的包装很简约:除主机外,还有一根数据线,同时兼具充电功能、保修卡、简单的用户手册和一个盛大账户卡(默认与Bambook绑定的,享受盛大书城服务)。扳动开关键启动Bambook,屏幕显示一切正常,外观也没有瑕疵,验货完毕,付款。

盛大的Bambook有两种颜色可选:白色和粉色。我买的是白色的。Bambook给我的第一印象:外观精致,分量适中,手感不错。这里就不上图了,网上有许多清晰的图片可供欣赏。随意按了一通后,发现按键的感觉有些偏硬,似乎没有Kindle(几个月前曾体验过同事从美国买来的Kindle)的舒服。

Bambook的屏幕显示也是比较清晰的,至少我是看不出与Kindle有啥较大区别。Bambook内置了几本小说,不知道是啥格式的,阅读翻页都很顺畅,直觉上看其反应速度算是中等吧(我可没有拿秒表精确计算过,只是直观感觉罢了),至少我是可以接受的。Bambook支持全屏阅读和横屏阅读,对于txt或snb格式的书籍支持4档字体大小调节。

和Kindle一样,Bambook也支持听书,内置的发音引擎发出的声音还是比较清晰的,声音也很大(可调节)。当然了Bambook的发音引擎也无法避免一个通病,那就是音调听起来总是那么怪里怪气的。

Bambook支持通过WIFI和3G上网卡连接网络,不过遗憾的是其没有内置浏览器(这点要远逊于Kindle),通过Bambook只能到盛大的云中书城搜书、看书和下载书籍。对我来说,这个功能基本算是鸡肋。

Bambook通过云梯软件(当前版本是0.97,且只有Windows版)与PC进行数据交互,你通过Bambook自带的帐号在云梯内部登录后,即可下载云梯插件、下载电子书。云梯还提供书架管理,你可以将自制的电子书放入书架,传输到Bambook中。新版Bambook的一个重大改进就是支持原生PDF文件的阅读,不过经尝试发现,在云梯未连接Bambook之前,我们是无法将原生PDF文件加入书架中的,云梯会提示你选择转换为txt或html图文混排;但当连接Bambook后,就可以直接将原生PDF文件拖入书架,同时也上传到Bambook中。

Bambook的原生PDF文件的显示效果还是很不错了。无论是文字版,还是扫描版都能良好展现。不过因为Bambook屏幕只有6寸,字体尺寸被压缩,看起来感觉很小。这也是目前电子书产品的一个普遍问题了。对于原生PDF文件,Bambook也无法进行缩放浏览。我们只能选择横屏+全屏的阅读方式来缓解这一缺憾了,换到横屏+全屏后,个人感觉文件内容基本还是可读的。另外以后下载PDF格式书籍时,尽量挑选那些字体大的版本下载。目前我还没找到一款合适的软件可以支持修改PDF字体大小并保存的。

在还不到一天的时间里,我对Bambook的体验就是这些了。Bambook功能的扩展还要指望盛大的固件开发人员的努力了,比如增加浏览器,支持原生PDF字体缩放等。

下一步计划给Bambook配一个套,这样就可以对屏幕有一个很好的保护了,否则携带起来的确不甚方便。

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