快速读懂 makefile

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Makefile最基本的组成

target: dependencies
[TAB] command

目标: 依赖1 依赖2
[TAB] 命令

• target 可以是object文件，也可以是可执行文件，也可以是target关键字。
  可以一次写多个文件作为同一批次的target。
• dependencies 有的是源文件，有的是链接文件，如果没有的话可以不写；
  想要编target必须先准备好dependencies。
• clean 是一个特殊的target，一般要做的是rm清理工作；
• make命令在执行的时候会检查目标文件是否存在, 并比较target文件和dependencies文件的修改日期，
  如果存在更新的dependencies文件，那么对应的command就会执行，否则的话就不执行，还使用已存在target文件。
• command 必须要以TAB来对齐， 一般会是gcc/g++的编译命令；
• 细化到模块一般会有若干个分支target，形成层级的target依赖关系。

举个例子:

# 编译和链接一起做了, 看不到中间的.o目标文件
hello: hello.c a.c
    gcc -o hello hello.c a.c


# 对于大型系统, 更推荐的是编译和链接分开, 如下:
hello: hello.o a.o                  # 可执行文件hello 依赖于 hello.o 和 a.o
    gcc -o hello hello.o a.o        # 执行链接

hello.o: hello.c                    # 目标文件依赖于hello.c
    gcc -o hello.o -c hello.c       # 编译出目标文件

a.o : a.c                           # 另一个目标文件
    gcc -o a.o -c a.c               # -o: object 目标文件, -c: compile 编译

隐形规则和变量

为了使得makefile的内容尽量少一些废话，GNU为makefile加入了一些约定的规则。

• 如果target文件的名称是aa.o，那么make会主动的把同名的源代码文件（如aa.c,aa.cpp）加入到依赖中去。
• target 和 dependencies 处: 用 % 通配任意的非空字符串
• command 处: $@目标文件, $<依赖1, $^所有的依赖文件, $?比目标文件新的依赖. 这三个叫自动变量.
• 变量在定义或被赋值时不加$()，在使用其值时要加 $()
• 常用$(CC)来代替具体的编译器，比如 CC=g++
• 常用$(CFLAGS)来代替C语言编译选项，比如 CFLAGS=-c -Wall
  还会指定头文件include路径，比如 CFLAGS+=-I/usr/include
• 常用$(LDFLAGS)来指定库文件lib路径，比如 LDFLAGS+=-L/usr/lib
• 常用$(LDLIBS)来指定要链接的库名称，比如 LDLIBS+=-llibname

修改上面的例子:

# 先使用通配符 % 及自动变量
hello: hello.o a.o
    gcc -o $@ $^                    # $@ 表示hello, $^ 表示两个.o文件

%.o : %.c                           # 对应了hello.o 和 a.o 两条语句!
    gcc -o $@ -c $<                 # $@ 表示 .o 文件, $< 表示第一个依赖, 即 .c 文件

# 然后使用更多的变量 $()
hello: hello.o a.o
    $(CC) -o $@ $^                  # CC=gcc, 因此 $(CC)表示gcc

%.o : %.c                           # 使用更多的编译参数变量
    $(CC) -o $@ -c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) $<

伪目标

.PHONY 经常被用来作为伪目标。 它的使用目的是这样的：
因为当类似clean这样的target关键字作为target并且没有依赖文件时，
假如目录下有一个文件也叫clean时，make clean命令则会以为我想编clean这个目标文件，
恰好clean文件又不会比依赖文件更旧，所以下面的command就不会被执行。

现在我们用.PHONY作为target，clean作为依赖。
这就是告诉make，clean它是一个target，而不是一个普通的文件。

加入 clean 的例子:

hello: hello.o a.o                          # 执行文件hello, 依赖于.o文件
    $(CC) -o $@ $^                          # 进行链接

%.o : %.c                                   # 目标文件.o 依赖于同名的.c文件
    $(CC) -o $@ -c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) $< # 编译出目标文件

.PHONY: clean
clean:                                      # 目标指令, 可调用 make clean 来执行了!
    rm -rf *.o                              # 删除所有的.o文件

文件引用和条件判断

• 如果makefile中引入其他makefile， 使用 include 即可
• 条件语句的基本结构一般由 ifeq else endif 三个关键字组成

include another.mk                          # 调用 another.mk
include foo *.mk $(bar)                     # 更复杂的调用


libs_for_gcc = -lgnu                        # 变量赋值
normal_libs =

ifeq ($(CC),gcc)                            # 条件判断 $(CC) 是否为gcc
    libs=$(libs_for_gcc)                    # 变量赋值
else
    libs=$(normal_libs)
endif

foo: $(objects)                             # 目标: 依赖
ifeq ($(CC),gcc)
    $(CC) -o foo $(objects) $(libs_for_gcc) # 执行的命令
else
    $(CC) -o foo $(objects) $(normal_libs)
endif

使用函数

函数调用，很像变量的使用，也是以“$”来标识的，有两种语法, 如下：

$(<function> <arguments>)
${<function> <arguments>}

还是来看一个示例：

comma := ,
empty :=
space := $(empty) $(empty)
foo:= a b c
bar:= $(subst $(space),$(comma),$(foo))

• $(bar)调用了函数一个函数.
  • 函数 : $(subst <from>,<to>,<text>), 相当于c语言的 subst(from, to, text)
  • 参数from: $(comma) 的值是一个逗号
  • 参数to : $(space) 使用了 $(empty) 定义了一个空格
  • 参数text: $(foo) 的值是 “a b c”
• 这个函数是把$(foo)中的空格替换成逗号，所以$(bar)的值是“a,b,c”。
  • 这是一个替换函数
  • 第一个参数是被替换字串
  • 第二个参数是替换字串
  • 第三个参数是替换操作作用的字串

Makefile 支持的函数有限, 详情可参考 跟我一起写Makefile:使用函数

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