Makefile 简明手册

分类： MAKE 2011-06-28 21:55 465人阅读 评论(0)收藏 举报

一个完整的 Makefile 通常由 "显式规则"、"隐式规则"、"变量定义"、"指示符"、"注释" 五部分组成。

• 显式规则: 描述了在何种情况下如何更新一个或多个目标文件。
• 隐式规则: make 默认创建目标文件的规则。(可重写)
• 变量定义: 类似 shell 变量或 C 宏，用一个简短名称代表一段文本。
• 指示符: 包括包含(include)、条件执行、宏定义(多行变量)等内容。
• 注释: 字符 "#" 后的内容被当作注释。

(1) make 会在工作目录按照 "GNUmakefile、makefile、Makefile(推荐)" 顺序查找并执行，或使用 "-f" 参数显式指定文件名。
(2) 如果不在 make 命令行显式指定目标规则名，则默认使用第一个有效规则。
(3) Makefile 中 "$"、"#" 有特殊含义，可以进行转义 "/#"、"$$"。
(4) 可以使用 "/" 换行(注释行也可以使用)，但其后不能有空格，新行同样必须以 Tab 开头和缩进。

注意: 本文中提到的目标文件通常是 ".o"，类似的还有源文件(.c)、头文件(.h) 等。

1. 规则

规则组成方式:

target...: prerequisites...    command    ...

• target: 目标。
• prerequisites: 依赖列表。一个或多个文件名列表(空格分隔，通常是 ".o, .c, .h" 等，可以使用通配符)。
• command: 命令行。shell 命令或程序，且必须以 Tab 开头(最容易犯的错误)。

没有命令行的规则只能指示 "依赖关系"，没有依赖项的规则指示 "如何" 构建目标，而非 "何时" 构建。
目标的依赖列表可以通过 GCC -MM 参数获得。

规则处理方式:

(1) 目标文件不存在，使用其规则(显式或隐式规则)创建。
(2) 目标文件存在，但如果任何一个依赖文件比目标文件修改时间 "新"，则重新创建目标文件。
(3) 目标文件存在，且比所有依赖文件 "新"，则什么都不做。

1.1 隐式规则

当我们不编写显式规则时，隐式规则就会生效。当然我们可以修改隐式规则的命令。

%.o: %.c    $(CC) $(CFLAGS) -o $@ -c $<

未定义规则或者不包含命令的规则都会使用隐式规则。

# 隐式规则%.o: %.c    @echo $<    @echo $^    $(CC) $(CFLAGS) -o $@ -c $<all: test.o main.o    $(CC) $(CFLAGS) $(LDFLAGS) -o $(OUT) $^main.o: test.o test.h

输出:

$ make./lib/test.c./lib/test.cgcc -Wall -g -std=c99 -I./lib -I./src -o test.o -c ./lib/test.c./src/main.c./src/main.c test.o ./lib/test.hgcc -Wall -g -std=c99 -I./lib -I./src -o main.o -c ./src/main.cgcc -Wall -g -std=c99 -I./lib -I./src -lpthread  -o test test.o main.o

"test.o" 规则不存在，直接使用了隐式规则。"main.o" 没有命令，使用隐式规则的同时，还会合并依赖列表。

1.2 模式规则

在隐式规则前添加特定的目标，就形成了模式规则。

test.o main.o: %.o: %.c    $(CC) $(CFLAGS) -o $@ -c $<

1.3 搜索路径

在实际项目中我们通常将源码文件分散在多个目录中，将这些路径写入 Makefile 会很麻烦，此时可以考虑用 VPATH 变量指定搜索路径。

all: lib/test.o src/main.o    $(CC) $(CFLAGS) $(LDFLAGS) -o $(OUT) $^

改写成 VPATH 方式后，要调整项目目录就简单多了。

# 依赖目标搜索路径VPATH = ./src:./lib# 隐式规则%.o:%.c    -@echo "source file: $<"    $(CC) $(CFLAGS) -o $@ -c $<all:test.o main.o    $(CC) $(CFLAGS) $(LDFLAGS) -o $(OUT) $^

执行:

$ makesource file: ./lib/test.cgcc -Wall -g -std=c99 -I./lib -I./src -o test.o -c ./lib/test.csource file: ./src/main.cgcc -Wall -g -std=c99 -I./lib -I./src -o main.o -c ./src/main.cgcc -Wall -g -std=c99 -I./lib -I./src -lpthread  -o test test.o main.o

还可使用 make 关键字 vpath。比 VPATH 变量更灵活，甚至可以单独为某个文件定义路径。

vpath %.c ./src:./lib # 定义匹配模式(%匹配任意个字符)和搜索路径。vpath %.c # 取消该模式vpath # 取消所有模式

相同的匹配模式可以定义多次，make 会按照定义顺序搜索这多个定义的路径。

vpath %.c ./srcvpath %.c ./libvpath %.h ./lib

1.4 伪目标

当我们为了执行命令而非创建目标文件时，就会使用伪目标了，比如 clean。伪目标总是被执行。

clean:    -rm *.o    .PHONY: clean

使用 "-" 前缀可以忽略命令错误，".PHONY" 的作用是避免和当前目录下的文件名冲突(可能引发隐式规则)。

2. 命令

每条命令都在一个独立 shell 环境中执行，如希望在同一 shell 执行，可以用 ";" 将命令写在一行。

test:    cd test; cp test test.bak

提示: 可以用 "/" 换行，如此更美观一些。

默认情况下，多行命令会顺序执行。但如果命令出错，默认会终止后续执行。可以添加 "-" 前缀来忽略命令错误。另外还可以添加 "@" 来避免显示命令行本身。

all: test.o main.o    @echo "build ..."    @$(CC) $(CFLAGS) $(LDFLAGS) -o $(OUT) $^

执行其他规则:

all: test.o main.o    $(MAKE) info    @$(CC) $(CFLAGS) $(LDFLAGS) -o $(OUT) $^info:    @echo "build..."

3. 变量

Makefile 支持类似 shell 的变量功能，相当于 C 宏，本质上就是文本替换。
变量名区分大小写。变量名建议使用字母、数字和下划线组成。引用方式 "$(var)" 或 "${var}"。
引用未定义变量时，输出空。

3.1 变量定义

首先注意的是 "=" 和 ":=" 的区别。

• "=": 递归展开变量，仅在目标展开时才会替换，也就是说它可以引用在后面定义的变量。
• ":=": 直接展开变量，在定义时就直接展开，它无法后置引用。

A = "a: $(C)"B := "b: $(C"C = "haha..."all:    @echo $A    @echo $B

输出:

$ makea: haha...b:

由于 B 定义时 C 尚未定义，所以直接展开的结果就是空。修改一下，再看。

C = "none..."A = "a: $(C)"B := "b: $(C)"C = "haha..."all:    @echo $A    @echo $B

输出:

$ makea: haha...b: none...

可见 A 和 B 的展开时机的区别。

除了使用 "="、":=" 外，还可以用 "define ... endef" 定义多行变量(宏，递归展开，只需在调用时添加 "@" 即可)。

define help    echo ""    echo "  make release : Build release version."    echo "  make clean   : Clean templ files."    echo ""endefdebug:    @echo "Build debug version..."    @$(help)    @$(MAKE) $(OUT) DEBUG=1release:    @echo "Build release version..."    @$(help)    @$(MAKE) clean $(OUT)

3.2 操作符

"?=" 表示变量为空或未定义时才进行赋值操作。

A = "a"A ?= "A"B ?= "B"all:    @echo $A    @echo $B

输出:

$ makeaB

"+=" 追加变量值。注意变量展开时机。

A = "$B"A += "..."B = "haha"all:    @echo $A

输出:

$ makehaha ...

3.3 替换引用

使用 "$(VAR:A=B)" 可以将变量 VAR 中所有以 "A" 结尾的单词替换成以 "B" 结尾。

A = "a.o b.o c.o"all:    @echo $(A:o=c)

输出:

$ makea.c b.c c.o

3.4 命令行变量

命令行变量会替换 Makefile 中定义的变量值，除非使用 override。

A = "aaa"override B = "bbb"C += "ccc"override D += "ddd"all:     @echo $A    @echo $B    @echo $C    @echo $D

执行:

$ make A="111" B="222" C="333" D="444"111bbb333444 ddd

我们注意到追加方式在使用 override 后才和命令行变量合并。

3.5 目标变量

仅在某个特定目标中生效，相当于局部变量。

test1: A = "abc"test1:    @echo "test1" $Atest2:    @echo "test2" $A

输出:

$ make test1 test2test1 abctest2

还可以定义模式变量。

test%: A = "abc"test1:    @echo "test1" $Atest2:    @echo "test2" $A

输出:

$ make test1 test2test1 abctest2 abc

3.5 自动化变量

• $?: 比目标新的依赖项。
• $@: 目标名称。
• $<: 第一个依赖项名称(搜索后路径)。
• $^: 所有依赖项(搜索后路径，排除重复项)。

3.6 通配符

在变量定义中使用通配符则需要借助 wildcard。

FILES = $(wildcard *.o)all:    @echo $(FILES)

3.7 环境变量

和 shell 一样，可以使用 "export VAR" 将变量设定为环境变量，以便让命令和递归调用的 make 命令能接收到参数。

例如: 使用 GCC C_INCLUDE_PATH 环境变量来代替 -I 参数。

C_INCLUDE_PATH := ./lib:/usr/include:/usr/local/includeexport C_INCLUDE_PATH

4. 条件没有条件判断是不行滴。
CFLAGS = -Wall -std=c99 $(INC_PATHS)ifdef DEBUG    CFLAGS += -gelse    CFLAGS += -O3endif

类似的还有: ifeq、ifneq、ifndef
格式: ifeq (ARG1, ARG2) 或 ifeq "ARG1" "ARG2"
# DEBUG == 1ifeq "$(DEBUG)" "1"    ...else    ...endif# DEBUG 不为空ifneq ($(DEBUG), )    ...else    ...endif

实际上，我们可以用 if 函数来代替。相当于编程语言中的三元表达式 "?:"。
CFLAGS = -Wall $(if $(DEBUG), -g, -O3) -std=c99 $(INC_PATHS)

5. 函数

*nix 下的 "配置" 都有点 "脚本语言" 的感觉。
make 支持函数的使用，调用方法 "$(function args)" 或 "${function args}"。多个参数之间用 "," (多余的空格可能会成为参数的一部分)。

例如: 将 "Hello, World!" 替换成 "Hello, GNU Make!"。
A = Hello, World!all:    @echo $(subst World, GUN Make, $(A))

注意: 字符串没有用引号包含起来，如果字符串中有引号字符，使用 "/" 转义。

5.1 foreach

这个 foreach 很好，执行结果输出 "[1] [2] [3]"。
A = 1 2 3all:    @echo $(foreach x,$(A),[$(x)])

5.2 call

我们还可以自定义一个函数，其实就是用一个变量来代替复杂的表达式，比如对上面例子的改写。
A = x y zfunc = $(foreach x, $(1), [$(x)])all:    @echo $(call func, $(A))    @echo $(call func, 1 2 3)

传递的参数分别是 "$(1), $(2) ..."。

用 define 可以定义一个更复杂一点的多行函数。
A = x y zdefine func    echo "$(2): $(1) -> $(foreach x, $(1), [$(x)])"endefall:    @$(call func, $(A), char)    @$(call func, 1 2 3, num)

输出:
$ make char:  x y z ->  [x]  [y]  [z] num:  1 2 3 ->  [1]  [2]  [3]

5.3 eval

eval 函数的作用是动态生成 Makefile 内容。
define func    $(1) = $(1)...endef$(eval $(call func, A))$(eval $(call func, B))all:    @echo $(A) $(B)

上面例子的执行结果实际上是 "动态" 定义了两个变量而已。当然，借用 foreach 可以更紧凑一些。
$(foreach x, A B, $(eval $(call func, $(x))))

5.4 shell

执行 shell 命令，这个非常实用。
A = $(shell uname)all:    @echo $(A)

更多的函数列表和详细信息请参考相关文档。

6. 包含

include 指令会读取其他的 Makefile 文件内容，并在当前位置展开。
通常使用 ".mk" 作为扩展名，支持文件名通配符，支持相对和绝对路径。

7. 执行

Makefile 常用目标名:
all: 默认目标。
clean: 清理项目文件的伪目标。
install: 安装(拷贝)编译成功的项目文件。
tar: 创建源码压缩包。
dist: 创建待发布的源码压缩包。
tags: 创建 VIM 使用的 CTAGS 文件。
make 常用命令参数:
-n: 显示待执行的命令，但不执行。
-t: 更新目标文件时间戳，也就是说就算依赖项被修改，也不更新目标文件。
-k: 出错时，继续执行。
-B: 不检查依赖列表，强制更新目标。
-C: 执行 make 前，进入特定目录。让我们可以在非 Makefile 目录下执行 make 命令。
-e: 使用系统环境变量覆盖同名变量。
-i: 忽略命令错误。相当于 "-" 前缀。
-I: 指定 include 包含文件搜索目录。
-p: 显示所有 Makefile 和 make 的相关参数信息。
-s: 不显示执行的命令行。相当于 "@" 前缀。
顺序执行多个目标:
$ make clean debug