Linux(程序设计):02---make与Makefile的设计与应用

幽映每白日，清辉照衣裳。这篇文章主要讲述Linux(程序设计):02---make与Makefile的设计与应用相关的知识，希望能为你提供帮助。

一、概念

执行make命令时，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
Makefile是一个文本形式的数据库文件，其中包含一些规则来告诉make处理哪些文件以及如何处理这些文件

Make是GNU的开源工具

概念与Make的帮助文档见：??http://www.gnu.org/software/make/??

二、特点

因为Makefile就像一个Shell脚本一样，其中也可以执行操作系统的命令
?自动化编译：?一旦写好，只需要一个make命令，整个工程完全自动编译，极大的提高了软件开发的效率

?make与makefile是如何工作的?

当我们输入make命令后，make会在当前工作目录下寻找Makefile文件
如果找到Makefile文件，它会找到Makefile文件中的第一个目标文件，并把这个目标文件作为最终的目标文件
如果这个目标文件不存在或者目标文件依赖于后面的.o文件/其他文件时，那么make就会执行目标文件后面的.o文件/其他文件来生成前面这个目标文件，类似于递归

Makefile的注释

#：Makefile中只有行注释
因为#是Makefile的注释，所以如下你想要在Makefile中使用#符号，必须使用转义字符进行转义：?\\#?

Makefile的换行

执行命令过长时，可以使用\\换行，但是\\后面不可以再跟其他字符，空白符也不行

Make的能力

Make使最终用户能够构建和安装包，而无需知道如何完成的详细信息 - 因为这些详细信息记录在您提供的makefile中
根据更改的源文件，自动生成需要更新的文件。如果一个非源文件依赖于另一个非源文件，它还会自动确定更新文件的正确顺序因此，如果您更改了一些源文件然后运行Make，则无需重新编译所有程序。它仅更新直接或间接依赖于您更改的源文件的非源文件

Make不限于任何特定语言。对于程序中的每个非源文件，makefile指定用于计算它的shell命令。这些shell命令可以运行编译器来生成目标文件，生成可执行文件的链接器， ??ar??更新库，或者TeX或Makeinfo来格式化文档

Make不仅限于构建包。您还可以使用Make来控制安装或卸载软件包，为其生成标签表，或者您想要经常做的任何其他事情，以便在写下如何操作时使其值得

三、Makefile的基本格式

目标文件:依赖文件
执行命令

?目标文件：?就是我们想要生成的文件
?依赖文件：?生成目标文件所依赖的文件
?执行命令：?利用依赖文件生成目标文件所执行的命令

我们通过依赖文件，执行命令来生成我们想要的目标文件，这就是Makefile最基本的格式

?备注：?

目标文件的时间戳比任何一个依赖文件的时间戳晚，就生成目标文件
目标文件的时间戳比依赖文件的时间戳都早，就更新目标文件
缩进：“执行命令”前面有一个Tab键空格

四、make的执行

test:prog.o code.o
gcc –o test prog.o code.o
prog.o:prog.c prog.h code.h
gcc –c prog.c –o prog.o
code.o:code.c code.h
gcc –c code.c –o code.o

①没有指定执行目标

概念：只输入make，会在当前目录下寻找makefile或Makefile或GNUmakefile脚本文件，并执行脚本文件中的第一个目标。通常我们建议使用“Makefile”
例如：make==> 那么就执行生成test的语句块

②指定执行目标

概念：make + 目标==> 执行Makefile文件中的指定目标
例如：make prog==> 执行生成prog目标文件的语句块

③指定执行其他名称脚本

如果有特殊要求，不想make命令执行的是makefile或Makefile文件，可以使用-f或者-file参数
例如：make-ffilename==> 执行filename文件，而不去执行makefile/Makefile文件

五、Makefile的显示规则、隐式规则

显示规则：

当我们执行一个目标时，如果这个目标的依赖文件没有，那么make就回去向下检查是否有生成这个依赖文件的命令，如果有就去执行（这是自动执行的）
?注意：?

依赖性是从文件从上向下的，不能从下向上
显示规则下的依赖文件时手动给出的

?案例：?当我们执行make时，make会去生成test这个目标文件，但是prog.o、code.o这两个依赖文件在目录中不存在，那么：

通过依赖性，make向下寻找是否有生成prog.o、code.o这两个文件的命令
通过向下寻找，可以寻找到生成这两个目标文件的命令，那么就隐式的执行下面两个生成prog.o、code.o的命令
隐式生成prog.o、code.o之后，就去执行生成test目标的命令，最终生成test文件

??test:prog.o code.o gcc –o test prog.o code.o prog.o:prog.c prog.h code.h gcc –c prog.c –o prog.o code.o:code.c code.h gcc –c code.c –o code.o??

隐式规则：

概念：通过显示规则我们知道，我们目标文件的依赖文件没有生成时，就会向下寻找生成依赖文件的生成命令，但是这些生成命令都是手动给出的。通过隐式规则，我们可以省略生成这些依赖文件的命令
?注意：?

隐式规则下，在目录下必须有能通过命令生成依赖文件的同名文件
?案例：?

我们将上面的Makefile进行改写，省去了生成prof.o、code.o的命令，因为make会隐式的生成.o文件，再用这些.o文件生成test（但是目录下必须有prog.c、code.c这样的同名文件，隐式规则才会生效）
??test:prog.o code.o gcc –o test prog.o code.o??

六、Makefile变量的分类?Makefile的变量分为以下3类：?

?用户自定义变量?
?预定义变量?
?自动变量及环境变量?

①用户自定义变量

?概念：?用户自己定义的（通常建议大写）
?定义以及使用：?

定义之后通过 “$(变量名) ”或 “$变量名” 定义
??hello:hello.c gcc -g -o hello hello.c??

将上面内容进行更改，使用变量，就是下面的格式
??TARGET = hello//定义变量 OBJ = hello.c//定义变量 FLAGS = -g -o//定义变量$(TARGET):$(OBJ) gcc $(FLAGS) $(TARGET) $(OBJ)??

②预定义变量

?概念：?系统自带的变量，有的有默认值（默认值也可以更改），有的没有默认值
定义以及使用与用户自定义变量是一样的

文章图片

??TARGET = hello//定义变量 OBJ = hello.c//定义变量 FLAGS = -g -o//定义变量 CC = gcc//定义变量$(TARGET):$(OBJ) $(CC) $(FLAGS) $(TARGET) $(OBJ)??

③自动变量及环境变量
?系统自带的一些变量，不能修改，直接使用，有特殊意义：?

?$@：?代表目标文件
?$^：?代表依赖文件
?$< ：?代表第一个依赖文件
?$?：?所有时间戳比目标文件晚的依赖文件
?$*：?不包含扩展名的目标文件名称

?例如：?

我们将上面的Makefile改为下面的Makefile
??TARGET = hello OBJ = hello.c FLAGS = -g -o$(TARGET):$(OBJ) $(CC) $(FLAGS) $(TARGET)$(OBJ)????TARGET = hello OBJ = hello.c FLAGS = -g -o$(TARGET):$(OBJ) $(CC) $(FLAGS) $@$^??

七、Makefile变量的赋值?Makefile的变量赋值也分为以下3类：?

?格式一：变量= value?
?格式二：变量 := value?
?格式三：变量 += value?

?格式?一

?变量= value?
特点：这种变量在第一次定义之后就不可以改变（就是我们上面所使用的方式）

【Linux(程序设计):02---make与Makefile的设计与应用】

?格式二?

?变量 := value?
特点：这种变量在第一次定义之后，还可以通过 “+=” 追加变量内容

??OBJS := test1.o test2.otest:$(OBJS) gcc -o test $(OBJS)OBJS += test3.o //现在OBJS = test1.o test2.o test3.o??

格式三：

?变量 += value?
特点：就是对用 “:=”方式定义的变量进行追加内容，上面有案例

八、伪目标（.PHONY）

?概念：?伪目标是执行时没有依赖文件，并且在磁盘上不会生成文件，只是用来执行命令
加不加.PHONY的区别：如果没有使用.PHONY，那么当在当前目录下有一个clean文件时就会报错；加了就不会报错

?案例：?

例如下面有一个伪目标clean，当我们执行make clean时，就去执行rm -r *命令（两种方式在于有无.PHONY）

#方式一
.PHONY:clean
clean:
rm -r *

#方式二
clean:
rm -r *

用伪目标生成多个文件

当我们执行make all时，就回去执行生成prog1 prog2 prog3的命令
??all:prog1 prog2 prog3 .PHONY:allprog1:prog1.o utils.o gcc -o prog1 prog1.o utils.o prog2:prog2.o gcc -o prog2 prog2.o prog3:prog3.o gcc -o prog3 prog3.o??

九、Makefile的隐藏输出

我们知道makefile中的命令执行之后会在控制台中输出出来，如果不想要命令输出在控制台上，可以在命令之前加一个“@”符号

例如下面的第2、第3句gcc命令不会在控制台中输出

test:prog.o code.o
gcc –o test prog.o code.o

prog.o:prog.c
@gcc –c prog.c –o prog.o

code.o:code.c
@gcc –c code.c –o code.o

十、通配符?常用的通配符（这些通配符在所有语言中通用的，都是统一标准的）：?

?%：任意一个?
??：匹配?
?*：所有 ?

*通配符

代表所有的字符
??#make clean命令删除目录下所有的.c文件clean: rm *.c??

%通配符

只指代一个字符
he%l===> heel、hell、heal都是

?通配符

匹配1-n个字符
h?o===> heo、heeo、hello都算

十一、函数?Makefile定义了一系列函数?

wildcard函数

功能：提取当前目录下的所有.c文件的名称，返回值是这些.c文件名称的字符串
??#SRC这个变量是目录下所有.c文件名的字符串列表SRC = https://www.songbingjia.com/android/$(wildcard *.c)??

patsubst函数

功能：字符串转换函数，将一些字符串转换为另一种格式的字符串
??#OBJS是一系列.o文件名的字符串SRC = https://www.songbingjia.com/android/$(wildcard *.c) OBJS=$(patsubst %.c,%.o,$(SRC)) #将SRC中的所有.c字符串变为.o字符串??

十二、条件判断