2.makefile基础

参考《跟我一起写Makefile》，已上传至资源。

1.关于程序的编译和链接

        一般来说，无论是C、C++，还是pas，首先要把源文件编译成中间代码文件，在Windows下也就是 .obj 文件，UNIX下是 .o 文件，即 Object File，这个动作叫做编译（compile）。然后再把大量的Object File合成执行文件，这个动作叫作链接（link）。

        在编译时，编译器只检测程序语法，和函数、变量是否被声明。如果函数未被声明，编译器会给出一个警告，但可以生成Object File。而在链接程序时，链接器会在所有的Object File中找寻函数的实现，如果找不到，那到就会报链接错误码（Linker Error）。

2.Makefile介绍

        make命令执行时，需要一个 Makefile 文件，以告诉make命令需要怎么样的去编译和链接程序。

        我们的规则是：

        1）如果这个工程没有编译过，那么我们的所有C文件都要编译并被链接。

        2）如果这个工程的某几个C文件被修改，那么我们只编译被修改的C文件，并链接目标程。

        3）如果这个工程的头文件被改变了，那么我们需要编译引用了这几个头文件的C文件，并链接目标程序。

        只要我们的Makefile写得够好，所有的这一切，我们只用一个make命令就可以完成，make命令会自动智能地根据当前的文件修改的情况来确定哪些文件需要重编译，从而自己编译所需要的文件和链接目标程序。

3.Makefile的规则

        我们先来粗略地看一看Makefile的规则。

        target ... : prerequisites ...

        command

        ...

        ...

        target也就是一个目标文件，可以是Object File，也可以是执行文件。还可以是一个标签（Label）。prerequisites就是，要生成那个target所需要的文件或是目标。command也就是make需要执行的命令。（任意的Shell命令）

        这是一个文件的依赖关系，也就是说，target这一个或多个的目标文件依赖于prerequisites中的文件，其生成规则定义在command中。说白一点就是说，prerequisites中如果有一个以上的文件比target文件要新的话，command所定义的命令就会被执行。这就是Makefile的规则。也就是Makefile中最核心的内容。

4.一个示例

        如果一个工程有3个头文件，和8个C文件，我们为了完成前面所述的那三个规则，我们的Makefile应该是下面的这个样子的。

edit : main.o kbd.o command.o display.o \

insert.o search.o files.o utils.o

cc -o edit main.o kbd.o command.o display.o\

insert.o search.o files.o utils.o

main.o : main.c defs.h

cc -c main.c

kbd.o : kbd.c defs.h command.h

cc -c kbd.c

command.o : command.c defs.h command.h

cc -c command.c

display.o : display.c defs.h buffer.h

cc -c display.c

insert.o : insert.c defs.h buffer.h

cc -c insert.c

search.o : search.c defs.h buffer.h

cc -c search.c

files.o : files.c defs.h buffer.h command.h

cc -cfiles.c

utils.o : utils.c defs.h

cc -c utils.c

clean :

rm edit main.o kbd.o command.o display.o \

insert.osearch.o files.o utils.o

        反斜杠（\）是换行符的意思。这样比较便于Makefile的易读。我们可以把这个内容保存在文件为“Makefile”或“makefile”的文件中，然后在该目录下直接输入命令“make”就可以生成执行文件edit。如果要删除执行文件和所有的中间目标文件，那么，只要简单地执行一下“make clean”就可以了。

        在定义好依赖关系后，后续的那一行定义了如何生成目标文件的操作系统命令，一定要以一个Tab键作为开头。

        clean不是一个文件，它只不过是一个动作名字，有点像C语言中的lable一样，其冒号后什么也没有，那么，make就不会自动去找文件的依赖性，也就不会自动执行其后所定义的命令。要执行其后的命令，就要在make命令后明显得指出这个lable的名字。这样的方法非常有用，我们可以在一个makefile中定义不用的编译或是和编译无关的命令，比如程序的打包，程序的备份，等等。

5.make是如何工作的

        在默认的方式下，也就是我们只输入make命令。那么

        1、make会在当前目录下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。

        2、如果找到，它会找文件中的第一个目标文件（target），在上面的例子中，他会找到“edit”这个文件，并把这个文件作为最终的目标文件。

        3、如果edit文件不存在，或是edit所依赖的后面的 .o 文件的文件修改时间要比edit这个文件新，那么，他就会执行后面所定义的命令来生成edit这个文件。

        4、如果edit所依赖的.o文件也存在，那么make会在当前文件中找目标为.o文件的依赖性，如果找到则再根据那一个规则生成.o文件。（这有点像一个堆栈的过程）

        5、当然，你的C文件和H文件是存在的啦，于是make会生成 .o 文件，然后再用 .o 文件生命make的终极任务，也就是执行文件edit了。

        这就是整个make的依赖性，make会一层又一层地去找文件的依赖关系，直到最终编译出第一个目标文件。像clean这种，没有被第一个目标文件直接或间接关联，那么它后面所定义的命令将不会被自动执行，不过，我们可以显示要make执行。即命令——“make clean”，以此来清除所有的目标文件，以便重编译。

6.makefile中使用变量

      为了makefile的易维护，在makefile中我们可以使用变量。比如，我们声明一个变量，叫objects, OBJECTS, objs, OBJS, obj, 或是 OBJ，反正不管什么啦，只要能够表示obj文件就行了。我们在makefile一开始就这样定义：

        objects = main.o kbd.o command.o display.o\

        insert.o search.o files.o utils.o

        于是，我们就可以很方便地在我们的makefile中以“$(objects)”的方式来使用这个变量了，于是我们的改良版makefile就变成下面这个样子：

objects = main.o kbd.o command.o display.o\

insert.o search.o files.o utils.o

edit : $(objects)

cc -o edit $(objects)

main.o : main.c defs.h

cc -c main.c

kbd.o : kbd.c defs.h command.h

cc -c kbd.c

command.o : command.c defs.h command.h

cc -c command.c

display.o : display.c defs.h buffer.h

cc -c display.c

insert.o : insert.c defs.h buffer.h

cc -c insert.c

search.o : search.c defs.h buffer.h

cc -c search.c

files.o : files.c defs.h buffer.h command.h

cc -c files.c

utils.o : utils.c defs.h

cc -c utils.c

clean :

rm edit $(objects)

        于是如果有新的 .o 文件加入，我们只需简单地修改一下 objects 变量就可以了。

 

7.让make自动推导

        GNU的make很强大，它可以自动推导文件以及文件依赖关系后面的命令，只要make看到一个[.o]文件，它就会自动的把[.c]文件加在依赖关系中，如果make找到一个whatever.o，那么whatever.c，就会是whatever.o的依赖文件。并且 cc -c whatever.c 也会被推导出来，于是，我们的makefile再也不用写得这么复杂。我们的是新的makefile又出炉了。

objects = main.o kbd.o command.o display.o\

insert.o search.o files.o utils.o

edit : $(objects)

cc -o edit $(objects)

main.o : defs.h

kbd.o : defs.h command.h

command.o : defs.h command.h

display.o : defs.h buffer.h

insert.o : defs.h buffer.h

search.o : defs.h buffer.h

files.o : defs.h buffer.h command.h

utils.o : defs.h

.PHONY : clean

clean :

rm edit$(objects)

        这种方法，也就是make的“隐晦规则”。上面文件内容中，“.PHONY”表示，clean是个伪目标文件。关于更为详细的“隐晦规则”和“伪目标文件”，我会在后续给你一一道来。

8.另类风格的makefile

        既然我们的make可以自动推导命令，那么我看到那堆[.o]和[.h]的依赖就有点不爽，那么多的重复的[.h]，能不能把其收拢起来，好吧，没有问题，这个对于make来说很容易，谁叫它提供了自动推导命令和文件的功能呢？来看看最新风格的makefile吧。

objects = main.o kbd.o command.o display.o\

insert.o search.o files.o utils.o

edit : $(objects)

cc -o edit $(objects)

$(objects) : defs.h

kbd.o command.o files.o : command.h

display.o insert.o search.o files.o :buffer.h

.PHONY : clean

clean :

rm edit$(objects)

        这种风格，让我们的makefile变得很简单，但我们的文件依赖关系就显得有点凌乱了。鱼和熊掌不可兼得。还看你的喜好了。

9.清空目标文件的规则

        每个Makefile中都应该写一个清空目标文件（.o和执行文件）的规则，这不仅便于重编译，也很利于保持文件的清洁。这是一个“修养”。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)

        前面说过，.PHONY意思表示clean是一个“伪目标”。而在rm命令前面加了一个小减号的意思就是，也许某些文件出现问题，但不要管，继续做后面的事。当然，clean的规则不要放在文件的开头，不然，这就会变成make的默认目标，相信谁也不愿意这样。不成文的规矩是——“clean从来都是放在文件的最后”。