详解如何用源代码安装软件，以及如何卸载它

12月

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简介：这篇文章详细介绍了在 Linux 中怎么用源代码安装程序，以及怎么去卸载用源代码安装的程序。

Linux 发行版的一个最大的优点就是它的包管理器和相关的软件库。通过它们提供的资源和工具，你才能够以完全自动化的方式在你的计算机上下载和安装软件。

但是，尽管付出了很多的努力，包维护者仍然没法照顾好每种情况，也不可能将所有的可用软件都打包进去。因此，仍然存在需要你自已去编译和安装一个新软件的情形。对于我来说，到目前为止，最主要的原因是，我编译一些软件是我需要去运行一个特定的版本。或者是我想去修改源代码或使用一些想要的编译选项。

如果你也属于后一种情况，那你已经知道你应该怎么做了。但是，对于绝大多数的 Linux 用户来说，第一次从源代码中编译和安装一个软件看上去像是一个入门仪式：它让很多人感到恐惧；但是，如果你能克服困难，你将可能进入一个全新的世界，并且，如果你做到了，那么你将成为社区中享有特权的一部分人。

建议阅读：怎样在 Ubuntu 中安装和删除软件（完全指南）

A. 在 Linux 中从源代码开始安装软件

这正是我们要做的。因为这篇文章的需要，我要在我的系统上安装 NodeJS 8.1.1。它是个完全真实的版本。这个版本在 Debian 仓库中没有：

sh$ apt-cache madison nodejs | grep amd64
   nodejs | 6.11.1~dfsg-1 | http://deb.debian.org/debian experimental/main amd64 Packages
   nodejs | 4.8.2~dfsg-1 | http://ftp.fr.debian.org/debian stretch/main amd64 Packages
   nodejs | 4.8.2~dfsg-1~bpo8+1 | http://ftp.fr.debian.org/debian jessie-backports/main amd64 Packages
   nodejs | 0.10.29~dfsg-2 | http://ftp.fr.debian.org/debian jessie/main amd64 Packages
   nodejs | 0.10.29~dfsg-1~bpo70+1 | http://ftp.fr.debian.org/debian wheezy-backports/main amd64 Packages

`第 1 步：从 GitHub 上获取源代码`

像大多数开源项目一样，NodeJS 的源代码可以在 GitHub：https://github.com/nodejs/node 上找到。

所以，我们直接开始吧。

The NodeJS official GitHub repository

如果你不熟悉 GitHub，git 或者提到的其它版本管理系统包含了这个软件的源代码，以及多年来对该软件的所有修改的历史。甚至可以回溯到该软件的最早版本。对于开发者来说，保留它的历史版本有很多好处。如今对我来说，其中一个好处是可以得到任何一个给定时间点的项目源代码。更准确地说，我可以得到我所要的 8.1.1 发布时的源代码。即便从那之后他们有了很多的修改。

Choose the v8.1.1 tag in the NodeJS GitHub repository

在 GitHub 上，你可以使用 “branch” （分支）按钮导航到这个软件的不同版本。“分支” 和 “标签” 是 Git 中一些相关的概念。总的来说，开发者创建 “分支” 和 “标签” 来在项目历史中对重要事件保持跟踪，比如当他们启用一个新特性或者发布一个新版本时。在这里先不详细介绍了，你现在只需要知道我在找被标记为 “v8.1.1” 的版本。

The NodeJS GitHub repository as it was at the time the v8.1.1 tag was created

在选择了 “v8.1.1” 标签后，页面被刷新，最显著的变化是标签现在作为 URL 的一部分出现。另外，你可能会注意到文件改变日期也有所不同。你现在看到的源代码树是创建了 v8.1.1 标签时的代码。在某种意义上，你也可以认为像 git 这样的版本管理工具是一个时光穿梭机，允许你在项目历史中来回穿梭。

NodeJS GitHub repository download as a ZIP button

此时，我们可以下载 NodeJS 8.1.1 的源代码。你不要忘记去点那个建议的大的蓝色按钮来下载一个项目的 ZIP 压缩包。对于我来说，为讲解的目的，我从命令行中下载并解压这个 ZIP 压缩包。但是，如果你更喜欢使用一个 GUI 工具，不用担心，你可以取代下面的命令方式：

wget https://github.com/nodejs/node/archive/v8.1.1.zip
unzip v8.1.1.zip
cd node-8.1.1/

下载一个 ZIP 包就可以，但是如果你希望“像个专家一样”，我建议你直接使用 git 工具去下载源代码。它一点也不复杂 — 并且如果你是第一次使用该工具，它将是一个很好的开端，你以后将经常用到它：

# first ensure git is installed on your system
sh$ sudo apt-get install git
# Make a shallow clone the NodeJS repository at v8.1.1
sh$ git clone --depth 1 \
--branch v8.1.1 \
             https://github.com/nodejs/node
sh$ cd node/

顺便说一下，如果你有任何问题，这篇文章的第一部分只是做一个总体介绍而已。后面，为了帮你排除常见问题，我们将基于 Debian 和基于 RedHat 的发行版更详细地解释。

不管怎样，在你使用 git 或者作为一个 ZIP 压缩包下载了源代码后，在当前目录下就有了同样的源代码文件：

sh$ ls
android-configure  BUILDING.md            common.gypi      doc            Makefile   src
AUTHORS            CHANGELOG.md           configure        GOVERNANCE.md  node.gyp   test
benchmark          CODE_OF_CONDUCT.md     CONTRIBUTING.md  lib            node.gypi  tools
BSDmakefile        COLLABORATOR_GUIDE.md  deps             LICENSE        README.md  vcbuild.bat

`第 2 步：理解程序的构建系统`

构建系统就是我们通常所说的“编译源代码”，其实，编译只是从源代码中生成一个可使用的软件的其中一个阶段。构建系统是一套工具，用于自动处置不同的任务，以便可以仅通过几个命令就能构建整个软件。

虽然概念很简单，实际上编译做了很多事情。因为不同的项目或者编程语言也许有不同的要求，或者因为编程者的好恶，或者因为支持的平台、或者因为历史的原因，等等等等 … 选择或创建另外一个构建系统的原因几乎数不清。这方面有许多种不同的解决方案。

NodeJS 使用一种 GNU 风格的构建系统。这在开源社区中这是一个很流行的选择。由此开始，你将进入一段精彩的旅程。

写出和调优一个构建系统是一个非常复杂的任务。但是，作为 “终端用户” 来说，GNU 风格的构建系统使用两个工具让他们免于此难：configure 和 make。

configure 文件是个项目专用的脚本，它将检查目标系统的配置和可用功能，以确保该项目可以被构建，并最终吻合当前平台的特性。

一个典型的 configure 任务的重要部分是去构建 Makefile。这个文件包含了有效构建项目所需的指令。

另一方面，ref="https://en.wikipedia.org/wiki/Make_%28software">make 工具，这是一个可用于任何类 Unix 系统的 POSIX 工具。它将读取项目专用的 Makefile 然后执行所需的操作去构建和安装你的程序。

但是，在 Linux 的世界中，你仍然有一些定制你自己专用的构建的理由。

./configure --help

configure -help 命令将展示你可用的所有配置选项。再强调一下，这是非常的项目专用。说实话，有时候，在你完全理解每个配置选项的作用之前，你需要深入到项目中去好好研究。

不过，这里至少有一个标准的 GNU 自动化工具选项是你该知道的，它就是众所周知的 --prefix 选项。它与文件系统的层次结构有关，它是你软件要安装的位置。

`第 3 步：文件系统层次化标准（FHS）`

大部分典型的 Linux 发行版的文件系统层次结构都遵从文件系统层次化标准（FHS）。

这个标准说明了你的系统中各种目录的用途，比如，/usr、/tmp、/var 等等。

当使用 GNU 自动化工具 和大多数其它的构建系统 时，它会把新软件默认安装在你的系统的 /usr/local 目录中。这是依据 FHS 中 “/usr/local 层级是为系统管理员本地安装软件时使用的，它在系统软件更新覆盖时是安全的。它也可以用于存放在一组主机中共享，但又没有放到 /usr 中的程序和数据”，因此，它是一个非常好的选择。

/usr/local 层级以某种方式复制了根目录，你可以在 /usr/local/bin 这里找到可执行程序，在 /usr/local/lib 中找到库，在 /usr/local/share 中找到架构无关的文件，等等。

使用 /usr/local 树作为你定制安装的软件位置的唯一问题是，你的软件的文件将在这里混杂在一起。尤其是你安装了多个软件之后，将很难去准确地跟踪 /usr/local/bin 和 /usr/local/lib 中的哪个文件到底属于哪个软件。它虽然不会导致系统的问题。毕竟，/usr/bin 也是一样混乱的。但是，有一天你想去卸载一个手工安装的软件时它会将成为一个问题。

要解决这个问题，我通常喜欢安装定制的软件到 /opt 子目录下。再次引用 FHS：

“/opt 是为安装附加的应用程序软件包而保留的。
包安装在 /opt 下的软件包必须将它的静态文件放在单独的 /opt/<package> 或者 /opt/<provider> 目录中，此处 <package> 是所说的那个软件名的名字，而 <provider> 处是提供者的 LANANA 注册名字。”（LCTT 译注：LANANA 是指 The Linux Assigned Names And Numbers Authority。）

因此，我们将在 /opt 下创建一个子目录，用于我们定制的 NodeJS 安装。并且，如果有一天我想去卸载它，我只是很简单地去删除那个目录：

sh$ sudo mkdir /opt/node-v8.1.1
sh$ sudo ln -sT node-v8.1.1 /opt/node
# What is the purpose of the symbolic link above?
# Read the article till the end--then try to answer that
# question in the comment section!

sh$ ./configure --prefix=/opt/node-v8.1.1
sh$ make -j9 && echo ok
# -j9 means run up to 9 parallel tasks to build the software.
# As a rule of thumb, use -j(N+1) where N is the number of cores
# of your system. That will maximize the CPU usage (one task per
# CPU thread/core + a provision of one extra task when a process
# is blocked by an I/O operation.

在你运行完成 make 命令之后，如果有任何的除了 “ok” 以外的信息，将意味着在构建过程中有错误。当我们使用一个 -j 选项去运行并行构建时，在构建系统的大量输出过程中，检索错误信息并不是件很容易的事。

在这种情况下，只能是重新开始 make，并且不要使用 -j 选项。这样错误将会出现在输出信息的最后面：

sh$ make

最终，编译结束后，你可以运行这个命令去安装你的软件：

sh$ sudo make install

然后测试它：

sh$ /opt/node/bin/node --version
v8.1.1

B. 如果在源代码安装的过程中出现错误怎么办？

我上面介绍的大多是你能在文档完备的项目的“构建指令”页面上看到。但是，本文的目标是让你从源代码开始去编译你的第一个软件，它可能要花一些时间去研究一些常见的问题。因此，我将再次重新开始一遍整个过程，但是，这次是在一个最新的、最小化安装的 Debian 9.0 和 CentOS 7.0 系统上。因此，你可能看到我遇到的错误以及我怎么去解决它。

`从 Debian 9.0 中 “Stretch” 开始`

itsfoss@debian:~$ git clone --depth 1 \
--branch v8.1.1 \
                            https://github.com/nodejs/node
-bash: git: command not found

这个问题非常容易去诊断和解决。去安装这个 git 包即可：

itsfoss@debian:~$ sudo apt-get install git
itsfoss@debian:~$ git clone --depth 1 \
--branch v8.1.1 \
                            https://github.com/nodejs/node && echo ok
[...]
ok
itsfoss@debian:~/node$ sudo mkdir /opt/node-v8.1.1
itsfoss@debian:~/node$ sudo ln -sT node-v8.1.1 /opt/node

现在没有问题了。

itsfoss@debian:~/node$ ./configure --prefix=/opt/node-v8.1.1/
WARNING: failed to autodetect C++ compiler version (CXX=g++)
WARNING: failed to autodetect C compiler version (CC=gcc)
Node.js configure error: No acceptable C compiler found!
Please make sure you have a C compiler installed on your system and/or
       consider adjusting the CC environment variable if you installed
       it in a non-standard prefix.

很显然，编译一个项目，你需要一个编译器。NodeJS 是使用 C++ 语言写的，我们需要一个 C++ 编译器。在这里我将安装 g++，它就是为这个目的写的 GNU C++ 编译器：

itsfoss@debian:~/node$ sudo apt-get install g++
itsfoss@debian:~/node$ ./configure --prefix=/opt/node-v8.1.1/ && echo ok
[...]
ok

itsfoss@debian:~/node$ make -j9 && echo ok
-bash: make: command not found

还差一个其它工具。同样的症状。同样的解决方案：

itsfoss@debian:~/node$ sudo apt-get install make
itsfoss@debian:~/node$ make -j9 && echo ok
[...]
ok

itsfoss@debian:~/node$ sudo make install
[...]
itsfoss@debian:~/node$ /opt/node/bin/node --version
v8.1.1

成功！

请注意：我将一次又一次地安装各种工具去展示怎么去诊断编译问题，以及展示怎么去解决这些问题。但是，如果你搜索关于这个主题的更多文档，或者读其它的教程，你将发现，很多发行版有一个 “meta-packages”，它包罗了安装一些或者全部的用于编译软件的常用工具。在基于 Debian 的系统上，你或许遇到过 build-essentials 包，它就是这种用作。在基于 Red Hat 的发行版中，它将是 “Development Tools” 组。

`在 CentOS 7.0 上`

[itsfoss@centos ~]$ git clone --depth 1 \
--branch v8.1.1 \
                              https://github.com/nodejs/node
-bash: git: command not found

命令没有找到？可以用 yum 包管理器去安装它：

[itsfoss@centos ~]$ sudo yum install git

[itsfoss@centos ~]$ git clone --depth 1 \
--branch v8.1.1 \
                              https://github.com/nodejs/node && echo ok
[...]
ok

[itsfoss@centos ~]$ sudo mkdir /opt/node-v8.1.1
[itsfoss@centos ~]$ sudo ln -sT node-v8.1.1 /opt/node

[itsfoss@centos ~]$ cd node
[itsfoss@centos node]$ ./configure --prefix=/opt/node-v8.1.1/
WARNING: failed to autodetect C++ compiler version (CXX=g++)
WARNING: failed to autodetect C compiler version (CC=gcc)
Node.js configure error: No acceptable C compiler found!

Please make sure you have a C compiler installed on your system and/or
       consider adjusting the CC environment variable if you installed
       it in a non-standard prefix.

你知道的：NodeJS 是使用 C++ 语言写的，但是，我的系统缺少合适的编译器。Yum 可以帮到你。因为，我不是一个合格的 CentOS 用户，我实际上是在互联网上搜索到包含 g++ 编译器的包的确切名字的。这个页面指导了我：https://superuser.com/questions/590808/yum-install-gcc-g-doesnt-work-anymore-in-centos-6-4 。

[itsfoss@centos node]$ sudo yum install gcc-c++
[itsfoss@centos node]$ ./configure --prefix=/opt/node-v8.1.1/ && echo ok
[...]
ok

[itsfoss@centos node]$ make -j9 && echo ok
[...]
ok

[itsfoss@centos node]$ sudo make install && echo ok
[...]
ok

[itsfoss@centos node]$ /opt/node/bin/node --version
v8.1.1

再次成功！

C. 从源代码中对要安装的软件做一些改变

从源代码中安装一个软件，可能是因为你的分发仓库中没有一个可用的特定版本。或者因为你想去修改那个程序。也可能是修复一个 bug 或者增加一个特性。毕竟，开源软件这些都可以做到。因此，我将抓住这个机会，让你亲自体验怎么去编译你自己的软件。

在这里，我将在 NodeJS 源代码上做一个微小改变。然后，我们将看到我们的改变将被纳入到软件的编译版本中：

用你喜欢的文本编辑器（如，vim、nano、gedit、 … ）打开文件 node/src/node.cc。然后，尝试找到如下的代码片段：

if (debug_options.ParseOption(argv[0], arg)) {
// Done, consumed by DebugOptions::ParseOption().
} else if (strcmp(arg, "--version") == 0 || strcmp(arg, "-v") == 0) {
printf("%s\n", NODE_VERSION);
exit(0);
} else if (strcmp(arg, "--help") == 0 || strcmp(arg, "-h") == 0) {
PrintHelp();
exit(0);
}

它在文件的 3830 行附近。然后，修改包含 printf 的行，将它替换成如下内容：

printf("%s (compiled by myself)\n", NODE_VERSION);

然后，返回到你的终端。在继续之前，为了对强大的 Git 支持有更多的了解，你可以去检查一下，你修改是文件是否正确：

diff --git a/src/node.cc b/src/node.cc
index bbce1022..a5618b57 100644
--- a/src/node.cc
+++ b/src/node.cc
@@ -3828,7 +3828,7 @@ static void ParseArgs(int* argc,
if (debug_options.ParseOption(argv[0], arg)) {
// Done, consumed by DebugOptions::ParseOption().
} else if (strcmp(arg, "--version") == 0 || strcmp(arg, "-v") == 0) {
- printf("%s\n", NODE_VERSION);
+ printf("%s (compiled by myself)\n", NODE_VERSION);
exit(0);
} else if (strcmp(arg, "--help") == 0 || strcmp(arg, "-h") == 0) {
PrintHelp();

在你前面改变的那行之前，你将看到一个 “-” （减号标志）。而在改变之后的行前面有一个 “+” （加号标志）。

现在可以去重新编译并重新安装你的软件了：

make -j9 && sudo make install && echo ok
[...]
ok

这个时候，可能失败的唯一原因就是你改变代码时的输入错误。如果就是这种情况，在文本编辑器中重新打开 node/src/node.cc 文件并修复错误。

一旦你完成了新修改版本的 NodeJS 的编译和安装，就可以去检查你的修改是否包含到软件中：

itsfoss@debian:~/node$ /opt/node/bin/node --version
v8.1.1 (compiled by myself)

恭喜你！你对开源程序做出了你的第一个改变！

D. 让 shell 找到我们定制构建的软件

到目前为止，你可能注意到，我通常启动我新编译的 NodeJS 软件是通过指定到该二进制文件的绝对路径。

/opt/node/bin/node

这是可以正常工作的。但是，这样太麻烦。实际上有两种办法可以去解决这个问题。但是，去理解它们，你必须首先明白，你的 shell 定位可执行文件是通过在环境变量 PATH 中指定的目录里面查找的。

itsfoss@debian:~/node$ echo $PATH
/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/local/games:/usr/games

在这个 Debian 系统上，如果你不指定一个精确的目录做为命令名字的一部分，shell 将首先在 /usr/local/bin 中查找可执行程序；如果没有找到，然后进入 /usr/bin 中查找；如果没有找到，然后进入 /bin查找；如果没有找到，然后进入 /usr/local/games 查找；如果没有找到，然后进入 /usr/games 查找；如果没有找到，那么，shell 将报告一个错误，“command not found”。

由此，我们可以知道有两种方法去确保命令可以被 shell 访问到：将它（该二进制程序）增加到已经配置好的 PATH 目录中，或者将包含可执行程序的目录添加到 PATH 中。

`从 /usr/local/bin 中添加一个链接`

只是从 /opt/node/bin 中拷贝 NodeJS 二进制可执行文件到 /usr/local/bin 是一个错误的做法。因为，如果这么做，该可执行程序将无法定位到在 /opt/node/ 中的需要的其它组件。（软件以它自己的位置去定位它所需要的资源文件是常见的做法）

因此，传统的做法是去使用一个符号链接：

itsfoss@debian:~/node$ sudo ln -sT /opt/node/bin/node /usr/local/bin/node
itsfoss@debian:~/node$ which -a node || echo not found
/usr/local/bin/node
itsfoss@debian:~/node$ node --version
v8.1.1 (compiled by myself)

这一个简单而有效的解决办法，尤其是，如果一个软件包是由好几个众所周知的可执行程序组成的，因为，你将为每个用户调用的命令创建一个符号链接。例如，如果你熟悉 NodeJS，你知道应用的 npm 组件，也应该从 /usr/local/bin 做个符号链接。我把这个留给你做练习。

`修改 PATH`

首先，如果你尝试过前面的解决方案，请先移除前面创建的节点符号链接，去从一个干净的状态开始：

itsfoss@debian:~/node$ sudo rm /usr/local/bin/node
itsfoss@debian:~/node$ which -a node || echo not found
not found

现在，这里有一个改变你的 PATH 的魔法命令：

itsfoss@debian:~/node$ export PATH="/opt/node/bin:${PATH}"
itsfoss@debian:~/node$ echo $PATH
/opt/node/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/local/games:/usr/games

简单说就是，我用环境变量 PATH 之前的内容前缀了一个 /opt/node/bin 替换了其原先的内容。因此，你可以想像一下，shell 将先进入到 /opt/node/bin 目录中查找可执行程序。我们也可以使用 which 命令去确认一下：

itsfoss@debian:~/node$ which -a node || echo not found
/opt/node/bin/node
itsfoss@debian:~/node$ node --version
v8.1.1 (compiled by myself)

鉴于 “符号链接” 解决方案是永久的，只要创建到 /usr/local/bin 的符号链接就行了，而对 PATH 的改变仅影响到当前的 shell。你可以自己做一些研究，如何做到对 PATH 的永久改变。给你一个提示，可以将它写到你的 “profile” 中。如果你找到这个解决方案，不要犹豫，通过下面的评论区共享给其它的读者！

E. 怎么去卸载刚才从源代码中安装的软件

因为我们定制编译的 NodeJS 软件全部在 /opt/node-v8.1.1 目录中，卸载它不需要做太多的工作，仅使用 rm 命令去删除那个目录即可：

sudo rm -rf /opt/node-v8.1.1

注意：sudo 和 rm -rf 是 “非常危险的鸡尾酒”！一定要在按下回车键之前多检查几次你的命令。你不会得到任何的确认信息，并且如果你删除了错误的目录它是不可恢复的 …

然后，如果你修改了你的 PATH，你可以去恢复这些改变。它一点也不复杂。

如果你从 /usr/local/bin 创建了一个符号链接，你应该去删除它们：

itsfoss@debian:~/node$ sudo find /usr/local/bin \
-type l \
-ilname "/opt/node/*" \
-print -delete
/usr/local/bin/node

等等？依赖地狱在哪里？

作为最终的讨论，如果你读过有关的编译定制软件的文档，你可能听到关于依赖地狱dependency hell 的说法。那是在你能够成功编译一个软件之前，对那种烦人情况的一个别名，你必须首先编译一个前提条件所需要的库，它又可能要求其它的库，而这些库有可能与你的系统上已经安装的其它软件不兼容。

发行版的软件包维护者的部分工作，就是实际去地解决那些依赖地狱，确保你的系统上的各种软件都使用了兼容的库，并且按正确的顺序去安装。

在这篇文章中，我特意选择了 NodeJS 去安装，是因为它几乎没有依赖。我说 “几乎” 是因为，实际上，它有依赖。但是，这些源代码的依赖已经预置到项目的源仓库中（在 node/deps 子目录下），因此，在你动手编译之前，你不用手动去下载和安装它们。

如果你有兴趣了解更多关于那个问题的知识和学习怎么去处理它。请在下面的评论区告诉我，它将是更高级别的文章的好主题！

标签： Linux