C++是本人的强项。如果在OpenWrt中不能用C++进行开发,那就有点大失所望了。
接下来将与大家一起来尝试写一个C++程序,并把它做成 ipk 包,并试运行。
各文件内容
在 SDK/package/ 路径下创建 cpp-demo 目录,并生成一个非常简单的 cpp 程序
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$ cd SDK $ mkdir -p package /cpp-demo $ cd package /cpp-demo $ touch Makefile $ mkdir src $ cd src $ touch Makefile main.cpp |
形成如下目录结构:
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$ tree package /demo-cpp package /cpp-demo/ |-- Makefile `-- src |-- main.cpp `-- Makefile |
package/cpp-demo/src/main.cpp内容:
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#include <iostream> using namespace std; int main( int argc, char **argv) { cout << "This is C++ Demo" << endl; return 0; } |
package/cpp-demo/src/Makefile内容:
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target=cpp-demo ALL:$(target) objects=main.o cpp-demo: $(objects) $(CXX) -o $(target) $(objects) clean: @ rm -rf $(objects) |
注意:上面用的是CXX,而不是CC,就这点区别。
package/Makefile内容:
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include $(TOPDIR) /rules .mk PKG_NAME:=cpp-demo PKG_RELEASE:=1 PKG_BUILD_DIR:=$(BUILD_DIR)/$(PKG_NAME) include $(INCLUDE_DIR) /package .mk define Package /cpp-demo SECTION:=utils CATEGORY:=Utilties TITLE:=cpp-demo endef define Build /Prepare $(MKDIR) -p $(PKG_BUILD_DIR) $(CP) . /src/ * $(PKG_BUILD_DIR) endef define Package /cpp-demo/install $(INSTALL_DIR) $(1) /bin $(INSTALL_BIN) $(PKG_BUILD_DIR) /cpp-demo $(1) /bin endef $( eval $(call BuildPackage,cpp-demo)) |
解决链接错误
在SDK目录下 make V=s,结果报错:
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Package cpp-demo is missing dependencies for the following libraries: libstdc++.so.6 |
对错误的初步认识
说是要依赖 libstdc++.so.6 这个库文件?
那好吧,在本地机上安装一个便是了。
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$ sudo yum install libstdc++ ...省略... Package libstdc++-4.4.7-11.el6.i686 already installed and latest version Nothing to do |
说明本地已安排了libstdc++了的。难不成是版本对不上号?
我用 locate命令找了一下 libstdc++这个文件,发现存在 /usr/lib/libstdc++.so.6 文件。这应该就是上面需要的库吧。
应该在LD_LIBRARY_PATH环境变量中没有将 /usr/lib 加入到其中。如下:
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$ LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH: /usr/lib make V=s |
这次,报:
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Package cpp-demo is missing dependencies for the following libraries: libc.so.6 libm.so.6 libstdc++.so.6 |
不凑效?!
发现依赖的是目标机的动态库
不过静下心来想想,我编译cpp-demo需要的是开发机的动态库呢,还是目标机的动态库?
动态库是程序在运行起来后加载的库,那么cpp-demo在目标机上运行起来后,加载的动态库应该是目标机的,不应该是开发机的。所以,刚刚我在整开发机上的动态库,与这个应该是两码事儿。
在SDK路径下搜所有的动态库文件:
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$ find -name lib*.so.* . /staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /usr/lib/libzmq .so.4 . /staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /usr/lib/libevent_openssl-2 .0.so.5 . /staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /usr/lib/libpopt .so.0.0.0 ...<略> . /staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /usr/lib/mysql/libmysqlclient .so.16 . /staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /usr/lib/mysql/libmysqlclient_r .so.16.0.0 ...<略> . /staging_dir/toolchain-mips_34kc_gcc-4 .8-linaro_uClibc-0.9.33.2 /lib/libc .so.0 . /staging_dir/toolchain-mips_34kc_gcc-4 .8-linaro_uClibc-0.9.33.2 /lib/libstdc ++.so.6 ...<略> . /staging_dir/host/lib/libltdl .so.7 . /staging_dir/host/lib/liblzma .so.5 |
有很多,也看到了 libstdc++.so.6
应该是在链接时将 libstdc++.so.6 所在的路径加进来吧。就像:
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g++ -L. /staging_dir/toolchain-mips_34kc_gcc-4 .8-linaro_uClibc-0.9.33.2 /lib/ -lstdc++ |
这样。
排除编译错误
我们检查编译调试信息打印出来的LDFLAGS的值:
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LDFLAGS="-L /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /usr/lib \ -L /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /lib \ -L /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/staging_dir/toolchain-mips_34kc_gcc-4 .8-linaro_uClibc-0.9.33.2 /usr/lib \ -L /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/staging_dir/toolchain-mips_34kc_gcc-4 .8-linaro_uClibc-0.9.33.2 /lib " |
这说明,libstdc++.so.6已在LDFLAGS的路径范围之下,编译不应该出错。
还是好好研究一下错误提示:
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make [4]: Entering directory ` /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /cpp-demo ' make [4]: Nothing to be done for `ALL'. make [4]: Leaving directory ` /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /cpp-demo ' touch /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /cpp-demo/ .built mkdir -p /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/bin/ar71xx/packages /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /cpp-demo/ipkg-ar71xx/cpp-demo/CONTROL /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /pkginfo install -d -m0755 /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /cpp-demo/ipkg-ar71xx/cpp-demo/bin install -m0755 /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /cpp-demo/cpp-demo /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /cpp-demo/ipkg-ar71xx/cpp-demo/bin find /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /cpp-demo/ipkg-ar71xx/cpp-demo -name 'CVS' -o -name '.svn' -o -name '.#*' -o -name '*~' | xargs -r rm -rf Package cpp-demo is missing dependencies for the following libraries: libc.so.6 libm.so.6 libstdc++.so.6 make [3]: *** [ /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/bin/ar71xx/packages/base/cpp-demo_1_ar71xx .ipk] Error 1 |
从前3行看来,cpp-demo的编译好像是正常通过了的。
查看 build_dir/target-mips
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tree build_dir /target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /cpp-demo/ build_dir /target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /cpp-demo/ |-- cpp-demo |-- ipkg-ar71xx | `-- cpp-demo | |-- bin | | `-- cpp-demo | `-- CONTROL |-- main.cpp |-- main.o `-- Makefile 4 directories, 5 files |
在这个路径下已经成功生成了cpp-demo可执行程序。证明,编译是通过了的。
为什么 find 执行完就报错?
深入研究错误根源
怎么入手?从错误提示入手吧,看看是在哪里提示"Package cpp-demo is missing dependencies for the following libraries"的。
在SDK目录下执行 grep 命令进行查找。
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$ grep "is missing dependencies for the following libraries" ./* -R . /include/package-ipkg .mk: echo "Package $(1) is missing dependencies for the following libraries:" >&2; \ |
package-ipkg.mk
打开 include/package-ipkg.mk 文件看个究竟。
在74行输入错误提示信息,条件是存在文件 $(PKG_INFO_DIR)/$(1).missing 这个文件。那问题来了,这个文件是怎么产生的呢?
行70~71行的意思是:如果在 $(PKG_INFO_DIR)/$(1).provides 中没有找到$FILE的,就把$FILE写入到 $(PKG_INFO_DIR)/$(1).missing
其中 $(1)值为cpp-demo,相应的 cpp-demo.provides 与 cpp-demo.missing 都是在 SDK/staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/pkginfo/ 路径下的。
那么 xxx.provides 文件里的内容代码什么呢?
63~68行为一个执行进程,它用管道与while语句连接起来。也就是说while里面的FILE变量就是63~68行标准输出的结果。
65,66,67是在根据平台设置环境变量的值,然后在68行执行 SDK/scripts/gen-dependencies.sh。
我猜gen-dependencise.sh执行输出的一定是cpp-demo所依赖的库名称。
研究gen-dependencise.sh
我们打开 SDK/scripts/gen-dependencise.sh 文件,其中最核心的一段:
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#!/usr/bin/env bash TARGETS=$* XARGS= "${XARGS:-xargs -r}" find $TARGETS - type f -a - exec file {} \; | \ sed -n -e 's/^\(.*\):.*ELF.*\(executable\|shared object\).*,.* stripped/\1/p' | \ $XARGS -n1 $READELF -d | \ awk '$2 ~ /NEEDED/ && $NF !~ /interpreter/ && $NF ~ /^\[?lib.*\.so/ { gsub(/[\[\]]/, "", $NF); print $NF }' | \ sort -u |
从TARGETS目录下查看到所有的文件。对每个文件并用file命令输入该文件的基本信息。用sed对file的输出进行分析,找出有"ELF"且有"executable"或"shared object"关键字的文件。
再对这个文件用 readelf -d 命令输入ELF文件的信息,再用awk从中提取出所依赖的 *.so 文件名,并打印到标准输出。
我亲手用readelf查看一下cpp-demo依赖什么:
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$ readelf -d build_dir /target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /cpp-demo/cpp-demo Dynamic section at offset 0x934 contains 23 entries: Tag Type Name /Value 0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libstdc++.so.6] 0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libm.so.6] 0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libgcc_s.so.1] 0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libc.so.6] 0x0000000c (INIT) 0x80484e8 ...<省略> |
它确实依赖 libstdc++.so.6, libm.so.6, libc.so.6 这3个动态库文件。
现在 package-ipk.mk 文件中过程理清楚了。cpp-demo所依赖的库文件,在cpp-demo.provides 文件中找不到就会写入到 cpp-demo.missing。
如果纯粹是想让它打包成功的话,那就把差的文件写入到cpp-demo.provides文件就了事儿了。
这样做会不会有后有后遗症?
试试再说~,结果还是不成功。原因是cpp-demo.provides是自动生成的。就算是我手动改了它,下次make的时候还是会还原的。
那新问题是:Who在生成这个cpp-demo.provides文件?它是根据什么生成这个文件的?
那就grep一下关键字"$(1).provides",应该就可以找到。结果还是在 package-ipk.mk 文件里:
L185,将数据进行排序了之后写入到 cpp-demo.provides。数据由L179~184产生。
L179,将IDIR_$(1)目录下的所有 lib*.so*, *.ko 文件名打印出来,作为已有的库文件,由L185写入cpp-demo.provides文件。
IDIR_$(1)的定义如下:
L180~184这个for循环不太好理解。
其中patsubst,是个字串替换命令,其详细用法见:[makefile中的patsubst]
$(patsubst %,$(PKG_INFO_DIR)/%.provides,$(IDEPEND_$(1))) 返回的结果是:将$(IDEPEND_$(1))中的每个结果 item,变成:$(PKG_INFO_DIR)/$(item).provides返回。
那IDEPEND_$(1)是什么?
博主深深地感到脑容量不够了。有哪位高人知道的,请指点一下。
跳出这个洞,回到L180~184,的问题。它就是把其它的某个相关的 xxxx.provides 文件里的内容输出来。
博主通过经验推断,xxxx.provides 代表的是是与cpp-demo依赖的组件所依赖的库。
解决方案一:在 Makefile 中添加 Package/cpp-demo/extra_provides 宏
注意:L184,是 $(Package/$(1)/extra_provides)。也就是说,我们可以在 package/cpp-demo/Makefile 文件中定义 Package/cpp-demo/extra_provides 宏来强制性地将那几个库加进去。比如:
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define Package /cpp-demo/extra_provides echo "libstdc++.so.6" echo "libc.so.6" echo "libm.so.6" endef |
经过试验,正确的写法如下:
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define Package /cpp-demo/extra_provides echo 'libstdc++.so.6' ; \ echo 'libm.so.6' ; \ echo 'libc.so.6' ; endef |
这样写果然凑效,再 make V=s,能够打包成功。
但是,有点我们必须明确的是:在打包中生成的ipk文件里,是没有libstdc++, libc, libm这3个库的。如果所安装的OpenWrt系统里也没有这3个库,那么我们安装的应用程序是不能正常使用的。
相当于是在骗ipk工具,我们已具备了上面这3个库文件。
比较稳妥的方法是采用方案二,如下:
解决方案二:在 Makefile 中的 Package/cpp-demo/install 宏中准备所需的库文件
还有另一个方法,注意L176,$(call Package/$(1)/install, $$(IDIR_$(1))),这个就是引用了我们在Makefile里写的 Package/cpp-demo/install 宏么?
我们可以在这个宏里,将它需要的几个库文件复制到 $(1) 对应的目录下。
如下修改:
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define Package /cpp-demo/install $(INSTALL_DIR) $(1) /bin $(INSTALL_BIN) $(PKG_BUILD_DIR) /cpp-demo $(1) /bin $(INSTALL_DIR) $(1) /usr/lib $(INSTALL_DATA) $(TOOLCHAIN_DIR) /lib/libstdc ++.so.6 $(1) /usr/lib $(INSTALL_DATA) $(TOOLCHAIN_DIR) /lib/libm .so $(1) /usr/lib/libm .so.6 $(INSTALL_DATA) $(TOOLCHAIN_DIR) /lib/libc .so $(1) /usr/lib/libc .so.6 endef |
其中,INSTALL_DATA 与 TOOLCHAIN_DIR 这两个变量在 rules.mk 文件中定义。
之所以选用 TOOLCHAIN_DIR,是因为libstdc++.so.6这个文件就在这个变量所对应的路径下。不信,你可以用 find 命令查找一下。
好了,这样再make V=s,就能正常打包了。
解决方案三:在 Makefile 文件的 Package/cpp-demo 宏中加 DEPENDS 描述
这个方法不是我想到的,是[GunNRose]给我建议。修改 Makefile:
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define Package /cpp-demo ...<略> DEPENDS:+=libstdcpp endef |
经博主亲自尝试,是OK的。
不过,为什么是叫libstdcpp而不是libstdc++呢?这个有待研究一下。
官方Dependence文档:http://wiki.openwrt.org/doc/devel/dependencies
试用
将生成的 SDK/bin/ar71xx/packages/base/cpp-demo_1_ar71xx.ipk 文件用 scp 传到目标机上进行安装试用。
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然后用 SSH 登陆到目标机上去安装。
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root@OpenWrt:~ # opkg install cpp-demo_1_ar71xx.ipk Installing cpp-demo (1) to root... Configuring cpp-demo. |
试执行一下 cpp-demo
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root@OpenWrt:~ # cpp-demo /bin/cpp-demo : line 3: syntax error: unexpected word (expecting ")" ) |
Oops~ 运行不起来。
解决运行不起来的问题
检查一下那3个依赖的库文件,都还在。那为什么不能运行起来呢?
之前博主在排查上面库依赖的问题的时候已看出了端倪。
在 SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/cpp-demo/ipkg-ar71xx/cpp-demo/ 路径下的所有内容都是直接打包的文件。而这里面的 bin/cpp-demo 可执行文件在开发机上居然都正常运行。
这明显不对,bin/cpp-demo 应该是运行在目标机上的ELF文件,怎么可以在开发机上运行?开发机与目标机都不是同类型的CPU。一定是这里出了问题!
博主在想,是不是在交叉编译的时候,选用了本机的gcc,而非目标机的gcc。如下为 SDK/package/cpp-demo/src/Makefile :
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target=cpp-demo ALL:$(target) objects=main.o cpp-demo: $(objects) echo "CXX = $(CXX)" $(CXX) -o $(target) $(objects) clean: @ rm -rf $(objects) |
为了知道CXX到底是哪一个编译器。我特地加了 echo "CXX = $(CXX)" 调试信息。
把 SDK/build_dir 删了重新 make。为了方便分析,
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$ rm -rf build_dir $ make V=s | less |
分析打印的信息:
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CC= "mips-openwrt-linux-uclibc-gcc" GCC= "mips-openwrt-linux-uclibc-gcc" CXX= "mips-openwrt-linux-uclibc-g++" ... make [4]: Entering directory ` /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /cpp-demo ' make [4]: Nothing to be done for `ALL'. make [4]: Leaving directory ` /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /cpp-demo ' ... |
咦?Nothing to be done for 'ALL',表示没有什么需要再编译的了。
我赶紧查看
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[SDK]$ ls build_dir /target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /cpp-demo/ cpp-demo ipkg-ar71xx main.cpp main.o Makefile |
发现cpp-demo已经生成,而且在开发机上可运行。这个cpp-demo是怎么来的?难不出是从 package/cpp-demo/src里来的?
我突然想到,我之前进入 package/cpp-demo/src/ 路径下,执行过一次 make,那时一定生成了一个 cpp-demo 可执行程序。查看之:
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[SDK]$ ls package /cpp-demo/src/ cpp-demo main.cpp main.o Makefile |
果然有它!在make时,由于它的存在,编译组件就认为已经有了就不必再编译,所以才导致了上述的问题。
删除cpp-demo以及main.o。回到SDK,重新make
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$ rm -rf build_dir $ make V=s | less |
分析打印的信息:
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CC= "mips-openwrt-linux-uclibc-gcc" GCC= "mips-openwrt-linux-uclibc-gcc" CXX= "mips-openwrt-linux-uclibc-g++" ... make [4]: Entering directory ` /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /cpp-demo ' mips-openwrt-linux-uclibc-g++ -Os -pipe -mno-branch-likely -mips32r2 -mtune=34kc -fno-caller-saves -fhonour-copts -Wno-error=unused-but- set -variable \ -msoft-float -mips16 -minterlink-mips16 -I /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /usr/include \ -I /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /include \ -I /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/staging_dir/toolchain-mips_34kc_gcc-4 .8-linaro_uClibc-0.9.33.2 /usr/include \ -I /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/staging_dir/toolchain-mips_34kc_gcc-4 .8-linaro_uClibc-0.9.33.2 /include \ -c -o main.o main.cpp echo "DEBUG: CXX = mips-openwrt-linux-uclibc-g++" DEBUG: CXX = mips-openwrt-linux-uclibc-g++ mips-openwrt-linux-uclibc-g++ -o cpp-demo main.o make [4]: Leaving directory ` /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0 .9.33.2 /cpp-demo ' ... |
根据调试信息可以知道cpp-demo是用mips-openwrt-linux-uclibs-g++来编译的。这下应该就对了!
再次尝试将ipk文件传到目标机上并安装。运行效果如下:
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root@OpenWrt:~ # cpp-demo This is C++ Demo |
成功了!
总结
这一次,一个小小的cpp-demo实验,经历了太多波折。不过在尝试解决这些问题的过程中,我们可以更深入地了解其中的编译机制。
首先,我们知道了创建C++应用与C应用没什么区别,莫非就是在Makefile中将CC改成CXX。
然后我们了解到了在打包的时候,它是如何查找一个ELF文件依赖哪些动态包。并知道如何将所依赖的包加入到我们的ipk中。
最后,我们了解到了在rules.mk中定义了大量有用的变量,在include/package-ipk.mk文件中了解到打包的过程。
总之,这次折腾也算是蛮有收获的。
转自:http://my.oschina.net/hevakelcj/blog/411944