makefile

前言

这几天的实验让我觉得有必要学习一下makefile 参考博客：博客

会不会写makefile，从一个侧面说明了一个人是否具有完成大型工程的能力

makefile带来的好处是自动化编译

规则

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

target是一个object file,可以是一个执行文件，也可以是一个标签preerquisites是依赖的文件command是shell命令

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。

看看例子：

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 -c files.c
utils.o : utils.c defs.h
    cc -c utils.c
clean :
    rm edit main.o kbd.o command.o display.o \
        insert.o search.o files.o utils.o

其中，，便于make阅读，最后的clean只是一个动作名字，清除生成的中间文件。在编写command时，此行一定要以tab开头，空格也不行。

上述make的工作方式

1. make寻找名为makefile或者Makefile的文件
2. 寻找第一个目标文件，上述例子edit为最终的目标文件
3. 如果edit文件不存在，那么make会寻找edit后的.o文件，如果edit依赖的.o文件仍然不存在，那make就寻找目标文件是.o文件的文件。一直套娃下去
4. 最终生成可执行文件

在找寻的过程中，如果出现错误，比如最后被依赖的文件找不到，那么make就会直接退出，并报错，而对于所定义的命令的错误，或是编译不成功，make根本不理。make只管文件的依赖性，即，如果在我找了依赖关系之后，冒号后面的文件还是不在，那么对不起，我就不工作啦

上述例子中的clean没有被edit直接/间接关联，则make不会自动执行。输入

make clean

才可以执行

变量

出于对makefile的易维护性的考虑，引入了变量的概念：

objects=main.o kbd.o command.o display.o \
    insert.o search.o files.o utils.o
edit : $(objects)
    cc -o edit $(objects)

末尾的clean变为：

clean:
    rm edit $(objects)

自动推导

GNU的make可以自动推导文件的依赖关系以及命令，于是上述例子可以变为：

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)

极大减少了代码量

清空clean

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

.PHONY是一个伪目标，rm前的-告诉make也许某些文件会出现问题，但不要管，继续clean

makefile的文件系统

如果你不想使用makefile或者Makefile的文件名，可以用make -f file，file是你的文件名。 makefile中包含其他makefile的指令如同c++ 一样：

-include foo.make a.mk b.mk c.mk e.mk f.mk

减号仍然表示不管怎样报错都继续执行下去，上面的命令可以采用部分正则规则简化：

-include foo,make *,mk $(bar)

工作方式

1. 读入所有的Makefile。
2. 读入被include的其它Makefile。
3. 初始化文件中的变量。
4. 推导隐晦规则，并分析所有规则。
5. 为所有的目标文件创建依赖关系链。
6. 根据依赖关系，决定哪些目标要重新生成。
7. 执行生成命令。

书写规则

make支持三个通配符：

*,?,~

make可以在别的文件夹下寻找文件：

VPATH=src:../headers

如果make没有在当前文件夹下找到文件，就回去VPATH的路径下寻找文件，另一种方法是使用更为灵活的vpath:

vpath <pattern> <directories>
# 为符合模式的文件指定搜索目录
vpath <pattern>
# 清除符合模式的文件的搜索目录
vpath
# 清除所有已被设置好的文件搜索目录

pattern需要包含%,表示匹配0/若干字符，例如：

vpath %.h ../headers

make的伪目标特性可以一次生成多个可执行文件：

all : prog1 prog2 prog 3
.PHONY : all
prog1 : prog1.o utils.o
    cc -o prog1 prog1.o utils.o

prog2 : prog2.o
    cc -o prog2 prog2.o

prog3 : prog3.o sort.o utils.o
    cc -o prog3 prog3.o sort.o utils.o

上述代码生成多个目标：prog1~3 makefile的静态模式可以自动寻找target,pattern,如：

objects = foo.o bar.o

all: $(objects)

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

上述例子等价于：

foo.o : foo.c
    $(CC) -c $(CFLAGS) foo.c -o foo.o
bar.o : bar.c
    $(CC) -c $(CFLAGS) bar.c -o bar.o

makefile可以自动生成.c文件对于头文件的依赖性，如：

cc -M main.c

等价于：

main.o : main.c defs.h

defs.h是main.c中包含的头文件

命令

@echo 正在编译xxx模块...

如果echo前没有@，那么会显示echo 正在编译xxx模块，加上@后则不会显示echo 如果你希望上一条命令作用于下一条命令，那么两个命令应该在同一行且用分号分隔：

cd /home/file;pwd

要嵌套执行maek，可以这么做：

subsystem:
    cd subdir && $(MAKE)

即执行subdir子目录下的makefile文件，上级的makefile变量可以传到下一级：

export <var>;

传递所有变量的话只需一个export，不需要任何变量名称

变量

变量可以使用变量：

foo=$(bar)
bar=$(ugh)
ugh=dsa
all:
    echo $(foo)

显示为echo dsa 需要注意的是，如果有变量这样定义：

dir := /foo/bar    # directory to put the frobs in

那么dir的值是/foo/bar,后面多了四个空格

foo ?= bar

如果foo先前没有被定义，那么foo等于bar,如果foo之前有过定义，那么这条语句什么也不做。

变量值的替换

foo :=a.o b.o c.o
bar :=$(foo:.o=.c)

第二行把foo中的.o全部换为.c 追加变量值：

objects = main.o foo.o bar.o utils.o
objects += another.o

条件

libs_for_gcc = -lgnu
normal_libs =

foo: $(objects)
ifeq ($(CC),gcc)
    $(CC) -o foo $(objects) $(libs_for_gcc)
else
    $(CC) -o foo $(objects) $(normal_libs)
endif

上述例子判断$(cc)是否是gcc

函数

subst

字符串替换，

$(subst ee,EE,feet on the street)

把feet on the street中的ee换成EE

patsubst

功能和subst一样，不过匹配的是模式，

$(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

strip

去掉开头和结尾的空格

$(strip a b c )

findstring

查找字符串

$(findstring a,a b c)

返回a，如果没有，则返回空

filter

过滤，返回符合模式pattern的字符串

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

filter-out

反过滤函数

sort

排序

word

取字符串的第n个单词，如 $(word 2, foo bar baz) 返回值是 bar 。

firstowrd

返回字符串的第一个单词

文件名操作函数暂略