makefile学习笔记

1.清空目标文件的规则

一般的风格都是：

        clean:
            rm edit $(objects)

更为稳健的做法是：

        .PHONY : clean
        clean :
                -rm edit $(objects)

2.伪目标

all : prog1 prog2

.PHONY : all

prog1 : prog1.o utils.o
 cc -o prog1 prog1.o utils.o
prog2 : prog2.o
 cc -o prog2 prog2.o

3.静态模式

$(objects): %.o: %.c
            $(CC) -c $(CFLAGS) $< -o $@
           
命令中的“$<”和“$@”则是自动化变量，“$<”表示所有的依赖目标集（也就是“foo.c bar.c”），“$@”表示目标集（也就是“foo.o bar.o”）
于是，上面的规则展开后等价于下面的规则：

    foo.o : foo.c
            $(CC) -c $(CFLAGS) foo.c -o foo.o
    bar.o : bar.c
            $(CC) -c $(CFLAGS) bar.c -o bar.o
           
4.命令出错

如果一个规则中的某个命令出错了，那么make就会终止执行当前规则,
为了做到忽略命令的出错，就可以在Makefile的命令行前加一个减号“-”（在Tab键之后），标记为不管命令出不出错都认为是成功的。如：
clean:
 -rm -f *.o
给make加上“-i”或是“--ignore-errors”参数，那么，Makefile中所有命令都会忽略错误
make的参数的是“-k”或是“--keep-going”，这个参数的意思是，如果某规则中的命令出错了，那么就终止该规则的执行，但继续执行其它规则。

5.
如果你要传递变量到下级Makefile中，那么你可以使用这样的声明：
    export <variable ...>;
如果你不想让某些变量传递到下级Makefile中，那么你可以这样声明： 
    unexport <variable ...>;
6.多行变量
define two-lines
    echo foo
    echo $(bar)
    endef
    
以define开始，以endef结束 ，使用define关键字设置变量的值可以有换行，这有利于定义一系列的命令
7.函数的调用语法
函数调用，很像变量的使用，也是以“$”来标识的，其语法如下：

    $(<function>; <arguments>;)

或是

    ${<function>; <arguments>;}
8.foreach 函数
foreach函数和别的函数非常的不一样。因为这个函数是用来做循环用的，Makefile中的foreach函数几乎是仿照于Unix标准Shell（/bin/sh）中的for语句，或是C-Shell（/bin/csh）中的foreach语句而构建的。它的语法是：
    $(foreach <var>;,<list>;,<text>;)
这个函数的意思是，把参数<list>;中的单词逐一取出放到参数<var>;所指定的变量中，然后再执行<text>;所包含的表达式。每一次<text>;会返回一个字符串，循环过程中，<text>;的所返回的每个字符串会以空格分隔，最后当整个循环结束时，<text>;所返回的每个字符串所组成的整个字符串（以空格分隔）将会是foreach函数的返回值。
所以，<var>;最好是一个变量名，<list>;可以是一个表达式，而<text>;中一般会使用<var>;这个参数来依次枚举<list>;中的单词。举个例子：
    names := a b c d

    files := $(foreach n,$(names),$(n).o)
上面的例子中，$(name)中的单词会被挨个取出，并存到变量“n”中，“$(n).o”每次根据“$(n)”计算出一个值，这些值以空格分隔，最后作为foreach函数的返回，所以，$(files)的值是“a.o b.o c.o d.o”。
注意，foreach中的<var>;参数是一个临时的局部变量，foreach函数执行完后，参数<var>;的变量将不在作用，其作用域只在foreach函数当中。

9.自动化变量

在上述的模式规则中，目标和依赖文件都是一系例的文件，那么我们如何书写一个命令来完成从不同的依赖文件生成相应的目标？因为在每一次的对模式规则的解析时，都会是不同的目标和依赖文件。

自动化变量就是完成这个功能的。在前面，我们已经对自动化变量有所提涉，相信你看到这里已对它有一个感性认识了。所谓自动化变量，就是这种变量会把模式中所定义的一系列的文件自动地挨个取出，直至所有的符合模式的文件都取完了。这种自动化变量只应出现在规则的命令中。

下面是所有的自动化变量及其说明：

$@
    表示规则中的目标文件集。在模式规则中，如果有多个目标，那么，"$@"就是匹配于目标中模式定义的集合。

$%
    仅当目标是函数库文件中，表示规则中的目标成员名。例如，如果一个目标是"foo.a(bar.o)"，那么，"$%"就是"bar.o"，"$@"就是"foo.a"。如果目标不是函数库文件（Unix下是[.a]，Windows下是[.lib]），那么，其值为空。

$<
    依赖目标中的第一个目标名字。如果依赖目标是以模式（即"%"）定义的，那么"$<"将是符合模式的一系列的文件集。注意，其是一个一个取出来的。

$?
    所有比目标新的依赖目标的集合。以空格分隔。

$^
    所有的依赖目标的集合。以空格分隔。如果在依赖目标中有多个重复的，那个这个变量会去除重复的依赖目标，只保留一份。

$+
    这个变量很像"$^"，也是所有依赖目标的集合。只是它不去除重复的依赖目标。

$* 
   这个变量表示目标模式中"%"及其之前的部分。如果目标是"dir/a.foo.b"，并且目标的模式是"a.%.b"，那么，"$*"的值就是"dir/a.foo"。这个变量对于构造有关联的文件名是比较有较。如果目标中没有模式的定义，那么"$*"也就不能被推导出，但是，如果目标文件的后缀是make所识别的，那么"$*"就是除了后缀的那一部分。例如：如果目标是"foo.c"，因为".c"是make所能识别的后缀名，所以，"$*"的值就是"foo"。这个特性是GNU make的，很有可能不兼容于其它版本的make，所以，你应该尽量避免使用"$*"，除非是在隐含规则或是静态模式中。如果目标中的后缀是make所不能识别的，那么"$*"就是空值。

当你希望只对更新过的依赖文件进行操作时，"$?"在显式规则中很有用，例如，假设有一个函数库文件叫"lib"，其由其它几个object文件更新。那么把object文件打包的比较有效率的Makefile规则是：

    lib : foo.o bar.o lose.o win.o
            ar r lib $?

在上述所列出来的自动量变量中。四个变量（$@、$<、$%、$*）在扩展时只会有一个文件，而另三个的值是一个文件列表。这七个自动化变量还可以取得文件的目录名或是在当前目录下的符合模式的文件名，只需要搭配上"D"或"F"字样。这是GNU make中老版本的特性，在新版本中，我们使用函数"dir"或"notdir"就可以做到了。"D"的含义就是Directory，就是目录，"F"的含义就是File，就是文件。

下面是对于上面的七个变量分别加上"D"或是"F"的含义：

$(@D)
    表示"$@"的目录部分（不以斜杠作为结尾），如果"$@"值是"dir/foo.o"，那么"$(@D)"就是"dir"，而如果"$@"中没有包含斜杠的话，其值就是"."（当前目录）。

$(@F)
    表示"$@"的文件部分，如果"$@"值是"dir/foo.o"，那么"$(@F)"就是"foo.o"，"$(@F)"相当于函数"$(notdir $@)"。

"$(*D)"
"$(*F)"
    和上面所述的同理，也是取文件的目录部分和文件部分。对于上面的那个例子，"$(*D)"返回"dir"，而"$(*F)"返回"foo"

"$(%D)"
"$(%F)"
    分别表示了函数包文件成员的目录部分和文件部分。这对于形同"archive(member)"形式的目标中的"member"中包含了不同的目录很有用。

"$(<D)"
"$(<F)"
    分别表示依赖文件的目录部分和文件部分。

"$(^D)"
"$(^F)"
    分别表示所有依赖文件的目录部分和文件部分。（无相同的）

"$(+D)"
"$(+F)"
    分别表示所有依赖文件的目录部分和文件部分。（可以有相同的）

"$(?D)"
"$(?F)"
    分别表示被更新的依赖文件的目录部分和文件部分。

最后想提醒一下的是，对于"$<"，为了避免产生不必要的麻烦，我们最好给$后面的那个特定字符都加上圆括号，比如，"$(<)"就要比"$<"要好一些。

还得要注意的是，这些变量只使用在规则的命令中，而且一般都是"显式规则"和"静态模式规则"（参见前面"书写规则"一章）。其在隐含规则中并没有意义。

10.模式规则

下面这个例子表示了,把所有的[.c]文件都编译成[.o]文件.
    %.o : %.c
            $(CC) -c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) $< -o $@
11.定义后缀列表
    .SUFFIXES:              # 删除默认的后缀
    .SUFFIXES: .c .o .h   # 定义自己的后缀

先清楚默认后缀，后定义自己的后缀列表。

12.字符串处理函数
$(subst <from>;,<to>;,<text>;) 

    名称：字符串替换函数——subst。
    功能：把字串<text>;中的<from>;字符串替换成<to>;。
    返回：函数返回被替换过后的字符串。

    示例：
        
        $(subst ee,EE,feet on the street)，
        
        把“feet on the street”中的“ee”替换成“EE”，返回结果是“fEEt on the strEEt”。

$(patsubst <pattern>;,<replacement>;,<text>;) 

    名称：模式字符串替换函数——patsubst。
    功能：查找<text>;中的单词（单词以“空格”、“Tab”或“回车”“换行”分隔）是否符合模式<pattern>;，如果匹配的话，则以<replacement>;替换。这里，<pattern>;可以包括通配符“%”，表示任意长度的字串。如果<replacement>;中也包含“%”，那么，<replacement>;中的这个“%”将是<pattern>;中的那个“%”所代表的字串。（可以用“\”来转义，以“\%”来表示真实含义的“%”字符）
    返回：函数返回被替换过后的字符串。

    示例：

        $(patsubst %.c,%.o,x.c.c bar.c)

        把字串“x.c.c bar.c”符合模式[%.c]的单词替换成[%.o]，返回结果是“x.c.o bar.o”

    备注：

        这和我们前面“变量章节”说过的相关知识有点相似。如：

        “$(var:<pattern>;=<replacement>;)”
         相当于
        “$(patsubst <pattern>;,<replacement>;,$(var))”，

         而“$(var: <suffix>;=<replacement>;)”
         则相当于
         “$(patsubst %<suffix>;,%<replacement>;,$(var))”。

         例如有：objects = foo.o bar.o baz.o，
         那么，“$(objects:.o=.c)”和“$(patsubst %.o,%.c,$(objects))”是一样的。

$(strip <string>;)

    名称：去空格函数——strip。
    功能：去掉<string>;字串中开头和结尾的空字符。
    返回：返回被去掉空格的字符串值。
    示例：
        
        $(strip a b c )

        把字串“a b c ”去到开头和结尾的空格，结果是“a b c”。

$(findstring <find>;,<in>;)

    名称：查找字符串函数——findstring。
    功能：在字串<in>;中查找<find>;字串。
    返回：如果找到，那么返回<find>;，否则返回空字符串。
    示例：

        $(findstring a,a b c)
        $(findstring a,b c)

        第一个函数返回“a”字符串，第二个返回“”字符串（空字符串）

$(filter <pattern...>;,<text>;)

    名称：过滤函数——filter。
    功能：以<pattern>;模式过滤<text>;字符串中的单词，保留符合模式<pattern>;的单词。可以有多个模式。
    返回：返回符合模式<pattern>;的字串。
    示例：

        sources := foo.c bar.c baz.s ugh.h
        foo: $(sources)
                cc $(filter %.c %.s,$(sources)) -o foo

        $(filter %.c %.s,$(sources))返回的值是“foo.c bar.c baz.s”。

$(filter-out <pattern...>;,<text>;)

    名称：反过滤函数——filter-out。
    功能：以<pattern>;模式过滤<text>;字符串中的单词，去除符合模式<pattern>;的单词。可以有多个模式。
    返回：返回不符合模式<pattern>;的字串。
    示例：

        objects=main1.o foo.o main2.o bar.o
        mains=main1.o main2.o
        
        $(filter-out $(mains),$(objects)) 返回值是“foo.o bar.o”。
        
$(sort <list>;)

    名称：排序函数——sort。
    功能：给字符串<list>;中的单词排序（升序）。
    返回：返回排序后的字符串。
    示例：$(sort foo bar lose)返回“bar foo lose” 。
    备注：sort函数会去掉<list>;中相同的单词。

$(word <n>;,<text>;)

    名称：取单词函数——word。
    功能：取字符串<text>;中第<n>;个单词。（从一开始）
    返回：返回字符串<text>;中第<n>;个单词。如果<n>;比<text>;中的单词数要大，那么返回空字符串。
    示例：$(word 2, foo bar baz)返回值是“bar”。

$(wordlist <s>;,<e>;,<text>;)  

    名称：取单词串函数——wordlist。
    功能：从字符串<text>;中取从<s>;开始到<e>;的单词串。<s>;和<e>;是一个数字。
    返回：返回字符串<text>;中从<s>;到<e>;的单词字串。如果<s>;比<text>;中的单词数要大，那么返回空字符串。如果<e>;大于<text>;的单词数，那么返回从<s>;开始，到<text>;结束的单词串。
    示例： $(wordlist 2, 3, foo bar baz)返回值是“bar baz”。

$(words <text>;)

    名称：单词个数统计函数——words。
    功能：统计<text>;中字符串中的单词个数。
    返回：返回<text>;中的单词数。
    示例：$(words, foo bar baz)返回值是“3”。
    备注：如果我们要取<text>;中最后的一个单词，我们可以这样：$(word $(words <text>;),<text>;)。

$(firstword <text>;)

    名称：首单词函数——firstword。
    功能：取字符串<text>;中的第一个单词。
    返回：返回字符串<text>;的第一个单词。
    示例：$(firstword foo bar)返回值是“foo”。
    备注：这个函数可以用word函数来实现：$(word 1,<text>;)。

以上，是所有的字符串操作函数，如果搭配混合使用，可以完成比较复杂的功能。这里，举一个现实中应用的例子。我们知道，make使用“VPATH”变量来指定“依赖文件”的搜索路径。于是，我们可以利用这个搜索路径来指定编译器对头文件的搜索路径参数CFLAGS，如：

    override CFLAGS += $(patsubst %,-I%,$(subst :, ,$(VPATH)))

    如果我们的“$(VPATH)”值是“src:../headers”，那么“$(patsubst %,-I%,$(subst :, ,$(VPATH)))”将返回“-Isrc -I../headers”，这正是cc或gcc搜索头文件路径的参数。