学习写makefile

学习写makefile

一、本文的起因：

    刚毕业到公司之后，系统中都是linux c++程序，开始编写测试程序的时候，只会用命令g++ -g -O -o test test.cpp进行编写，每次打字都很累。。。

上网查了一下，可以直接编写makefile文件，然后直接make即可。于是自己尝试去写，结果好几次都失败了：下一行命令应该用tab键，结果打了好多空格，报了很多错误。

接着又是没有耐心去看繁琐的规则和格式，总也写不好一个完整的makefile。

于是，就放弃写makefile了。直接用公司写好的makefile模板，简单、方便！

最近，觉得自己要积累点知识了，而不是随着项目内容飘来飘去。

所以，本文理论部分基本上是网上内容的总结。加入了自己的理解。如有错误，敬请指出！ 谢谢！

涉及到的来源：

http://blog.csdn.net/ruglcc/article/details/7814546/

二、实际的例子

我们先从makefile基本语法开始，再给出自己写makefile的例子，进行逐步深入讲解：

  1. makefile基本语法

target ... : prerequisites ...   #可以有多目标
  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），对于标签这种特性，在后续的“伪目标”章节中会有叙述。

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）

2.  逐步学习的例子

   看过了makefile基本语法的例子，那么就勇敢地着手写一个吧！因为编写好了makefile后，只需make，即可完成整个编译过程。后续再增加或删除源代码文件，也只需简单修改makefile文件即可。

源代码如下：

main.cpp

#include "hello.h"#include "cal.h"#include <iostream>using namespace std;int main(int argc, char *argv[]){    cout << "begin to print hello-------------------" << endl;    print_hello();    print_hello(3);    int a = 3;    int b = 4;    int retcode = 0;        cout << "begin to calculate-------------------" << endl;    retcode = cal_minus(a,b);    retcode = cal_plus(a,b);    return 0;}

hello.h

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>int print_hello();int print_hello(int times);

hello.cpp

#include "hello.h"#include <iostream>using namespace std;int print_hello(){<span style="white-space:pre"></span>cout << "this is Hello Function!" << endl;        return 0;}int print_hello(int times){        if (times <= 0){<span style="white-space:pre"></span>return -1;}<span style="white-space:pre"></span>for (int i = 0; i < times; i++)<span style="white-space:pre"></span>{<span style="white-space:pre"></span>cout << "this is [" << i << "] hello!" << endl; <span style="white-space:pre"></span>}         return 0;}

cal.h

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>int cal_plus(int a, int b);int cal_minus(int a, int b);

cal.cpp

#include "cal.h"#include <iostream>using namespace std;int cal_plus(int a, int b){    cout << a << "+" << b << "=" << a+b << endl;    return (a+b);}int cal_minus(int a, int b){    cout << a << "-" << b << "=" << a-b << endl;    return (a-b);}

从代码中可以看到：main.cpp引用了hello.h和cal.h两个头文件，为了使用它们中定义的函数。

2.1 第一版makefile如下：

cc=g++ccflag=-Wall -fpicmain:main.o hello.o cal.o$(cc) -o main main.o hello.o cal.omain.o:main.cpp$(cc) -c  main.cppcal.o:cal.cpp cal.h$(cc) -c  cal.cpphello.o:hello.cpp hello.h$(cc) -c  hello.cppclean:rm *.orm main

本文件中清晰地写好了：

   1）目标文件main依赖哪些中间文件，main是如何生成的（通过$(cc) -o main main.o hello.o cal.o）

   2）中间文件main.o cal.o hello.o依赖哪些源文件和头文件，并通过什么命令生成的。

   3）最后，clean是个为目标，通过make clean命令调用 rm *.o rm main

2.2 优化2.1中的makefile

    下面是优化的makefile：

cc=g++ccflag=-Wall -fpicmain:main.o hello.o cal.o$(cc) -o $@ $^main.o:main.cpp$(cc) -c  main.cppcal.o:cal.cpp cal.h$(cc) -c  cal.cpphello.o:hello.cpp hello.h$(cc) -c  hello.cppclean:rm *.orm main

2.3 优化2.2中的makefile

    下面是优化的makefile：

main:main.o hello.o cal.og++ -o $@ $^%.o:%.cppg++ -c  $^clean:rm *.orm main

  

以下为详细而全面的makefile编写方法：

先说一下编译和链接，这是我们写makefile的最终目的：

0.1 关于程序的编译和链接

   在此，我想多说关于程序编译的一些规范和方法，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）。   
     
       编译时，编译器需要的是语法的正确，函数与变量的声明的正确。对于后者，通常是你需要告诉编译器头文件的所在位置（头文件中应该只是声明，而定义应该放在C/C++文件中），只要所有的语法正确，编译器就可以编译出中间目标文件。一般来说，每个源文件都应该对应于一个中间目标文件（O文件或是OBJ文件）。 
       链接时，主要是链接函数和全局变量，所以，我们可以使用这些中间目标文件（O文件或是OBJ文件）来链接我们的应用程序。链接器并不管函数所在的源文件，只管函数的中间目标文件（Object File），在大多数时候，由于源文件太多，编译生成的中间目标文件太多，而在链接时需要明显地指出中间目标文件名，这对于编译很不方便，所以，我们要给中间目标文件打个包，在Windows下这种包叫“库文件”（Library File)，也就是 .lib 文件，在UNIX下，是Archive File，也就是 .a 文件。

      总结一下，源文件首先会生成中间目标文件，再由中间目标文件生成执行文件。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），在VC下，这种错误一般是：Link 2001错误，意思说是说，链接器未能找到函数的实现。你需要指定函数的ObjectFile.

       补充一下自己的经验：gcc和g++编译器都可以进行中间文件的编译，同时也可以链接中间文件形成目标文件。所以，在makefile中，无论是编译中间文件，还是生成目标文件的编译，都是使用gcc或者g++来完成的（When you invoke GCC, it normally does preprocessing, compilation, assembly and linking.）。其中gcc主要编译c程序，g++主要编译g++文件。

                                             还有，需要了解gcc和g++如何使用，也是makefile中重要的一部分。