1、什麼是 Makefile
一個企業級專案,通常會有很多源檔案,有時也會按功能、型別、模組分門別類的放在不同的目錄中,有時候也會在一個目錄裡存放了多個程式的原始碼。
這時,如何對這些程式碼的編譯就成了個問題。Makefile 就是為這個問題而生的,它定義了一套規則,決定了哪些檔案要先編譯,哪些檔案後編譯,哪些檔案要重新編譯。
整個工程通常只要一個 make 命令就可以完成編譯、連結,甚至更複雜的功能。可以說,任何一個 Linux 源程式都帶有一個Makefile 檔案。
2、Makefile 的優點
3、命名規則
一般來說將 Makefile 命名為 Makefile
或 makefile
都可以,但很多源檔案的名字是小寫的,所以更多程式員採用的是 Makefile
的名字,因為這樣可以將 Makefile 居前顯示。
如果將 Makefile 命為其它名字,比如 Makefile_demo
,也是允許的,但使用的時候應該採用以下方式:
-
make -f Makefile_demo
4、基本規則
Makefile 的基本格式為:
-
標的: 依賴
-
(tab)規則
tab
–> 每條規則必須以 tab 開頭,使用空格不行例如我們經常寫的 gcc test.c -o test
,使用 Makefile 可以寫成:
-
test: test.c
-
gcc test.c -o test
其中,第一行中的 test
就是要生成的標的,test.c
就是依賴,第二行就是由 test.c
生成 test
的規則。
Makefile 中有時會有多個標的,但 Makefile 會將第一個標的定為終極標的。
5、工作原理
標的的生成
比如上圖中,生成 calculator
的規則是 gcc main.o add.o sub.o mul.o div.o -o
,Makefile 會先檢查 main.o
、add.o
、sub.o
、 mul.o
、 div.o
是否存在,如果不存在,就會再尋找是否有規則可以生成該依賴檔案。
比如缺少了 main.o
這個依賴,Makefile 就會在下麵尋找是否有規則生成 main.o
。當它發現 gcc main.c -o main.o
這條規則可以生成 main.o
時,它就利用此規則生成 main.o
,然後再生成終極標的 calculator
。
整個過程是向下尋找依賴,再向上執行命令,生成終極標的。
標的的更新
比如,修改了 main.c
,則 main.o
標的會被重新編譯,當 main.o
更新時,終極標的 calculator
也會被重新編譯。其它檔案的更新也是類推。
6、命令執行
make:使用此命令即可按預定的規則生成標的檔案。 如果 Makefile 檔案的名字不為 Makefile
或 makefile
,則應加上 -f
選項,比如:
-
make -f Makefile_demo
make clean
:清除編譯過程中產生的中間檔案(.o
檔案)及最終標的檔案。
如果當前目錄下存在名為 clean
的檔案,則該命令不執行。
解決辦法是偽標的宣告:.PHONY:clean
。
特殊符號:
-
:表示此命令即使執行出錯,也依然繼續執行後續命令。如:-rm a.o build/
@
:表示該命令只執行,不回顯。一般規則執行時會在終端打印出正在執行的規則,而加上此符號後將只執行命令,不回顯執行的規則。如:@echo $(SOURCE)
7、普通變數
變數定義及賦值:
變數直接採用賦值的方法即可完成定義,如:
-
INCLUDE = ./include/
變數取值:
用括號括起來再加個美元符,如:
-
FOO = $(OBJ)
系統自帶變數:
通常都是大寫,比如 CC
、PWD
、CFLAG
,等等。
有些有預設值,有些沒有。比如常見的幾個:
CPPFLAGS
: 前處理器需要的選項 如:-I
CFLAGS
:編譯的時候使用的引數 –Wall –g -c
LDFLAGS
:連結庫使用的選項 –L -l
變數的預設值可以修改,比如 CC
預設值是 cc
,但可以修改為 gcc:CC=gcc
8、自動變數
常用自動變數:
Makefile 提供了很多自動變數,但常用的為以下三個。這些自動變數只能在規則中的命令中使用,其它地方使用都不行。
$@
–> 規則中的標的$<
–> 規則中的第一個依賴條件$^
–> 規則中的所有依賴條件例如:
-
app: main.c func1.c fun2.c gcc $^ - o $@
其中:$^
表示 main.c func1.c fun2.c
,$<
表示 main.c
,$@
表示 app
。
樣式規則:
樣式規則是在標的及依賴條件中使用 %
來匹配對應的檔案,比如在目錄下有 main.c
、func1.c
、func2.c
三個檔案,對這三個檔案的編譯可以由一條規則完成:
-
%.o:%.c $(CC) –c $< -o $@
這條樣式規則表示:
main.o
由 main.c
生成, func1.o
由 func1.c
生成, func2.o
由 func2.c
生成。
這就是樣式規則的作用,可以一次匹配目錄下的所有檔案。
9、函式
Makefile 也為我們提供了大量的函式,同樣經常使用到的函式為以下兩個。需要註意的是,Makefile 中所有的函式必須都有傳回值。在以下的例子中,假如目錄下有 main.c
、func1.c
、func2.c
三個檔案。
萬用字元:
用於查詢指定目錄下指定型別的檔案,跟的引數就是目錄+檔案型別,比如:
-
src = $(wildcard ./src/*.c)
這句話表示:找到 ./src
目錄下所有字尾為 .c
的檔案,並賦給變數 src
。
命令執行完成後,src
的值為:main.c func1.c fun2.c
。
patsubst:
匹配替換,例如以下例子,用於從 src
目錄中找到所有 .c
結尾的檔案,並將其替換為 .o
檔案,並賦值給 obj
。
-
obj = $(patsubst %.c ,%.o ,$(src))
命令執行完成後,obj
的值為 main.o func1.o func2.o
。
特別地,如果要把所有 .o
檔案放在 obj
目錄下,可用以下方法:
-
obj = $(patsubst ./src/%.c, ./obj/%.o, $(src))
10、小結
Makefile 其實提供了非常非常多的功能,但本文所寫的對於一般的企業應用完全夠用了。特別對於初學者,學習一些基礎知識(如本文),再輔一些案例(如本系列的幾個案例),完全可以達到企業用人標準了。正所謂要抓住事物的主要矛盾,可以先把基礎知識吃透再去延伸 Makefile 的其它知識。