Linux下Makefile的编写与使用详解

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Makefile

一个工程文件中的源文件可能有很多，并且不同的功能、模块等都放在不同的目录中，常规的编译已经不能高效化的处理这样的问题，而Makefile就是为解决这一问题而来。

Makefile一旦写好，只需一个make指令，即可完成Makefile文件中所编写的所有指令，从而编译整个工程文件，极大的提高了效率。

make是一个命令工具，用来解释Makefile中的命令。

Makefile文件命名和规则

文件命名

采用makefile或Makefile都可。

Makefile规则

Makefile中的命令规则如下：

xxx（目标文件）：xxx（依赖文件）
（制表符）命令（shell命令）
其中，目标文件即最终要生成的文件（伪目标除外），依赖文件即生成目标文件所需的文件，命令即shell命令。

注意，命令前必须有一个tab缩进。

例如：

#Makefile
app: a.c b.c #目标：依赖
	gcc a.c b.c -o app #注意这行最开始的缩进

make以上这个Makefile后就会将目录下的a.c与b.c编译为目标文件app。

Makefile的工作原理

Makefile中的命令在执行前，会检查是否存在所需的依赖文件

如果存在：执行命令

如果不存在：向下检查其他规则，是否存在其他规则生成当前规则所需要的依赖，如果有，则执行该规则中的命令。

例如：

#Makefile
app: a.o b.o
	gcc a.o b.o -o app
a.o: a.c
	gcc -c a.c -o a.o
b.o: b.c
	gcc -c b.c -o b.o

在上方这个Makefile中，当执行到app规则时，会发现所需的依赖文件a.o与b.o都不存在于当前目录，所以会向下寻找是否有其他规则生成此文件，当寻找到a.o规则时，发现其是所需的文件，就执行gcc -c a.c -o a.o，b.o同理。

Makefile在执行规则中的命令时，会比较目标文件和依赖文件的修改时间
如果依赖文件晚于目标文件修改时间，即依赖文件在上一次生成目标后进行过修改，则会重新生成目标文件。
如果依赖文件早于目标文件修改时间，即依赖文件在上一次生成目标后没进行修改，则不会执行相应的命令。
例如，你对一个Makefile使用两次make，第二次会提示make："app"已是最新。

利用这个特性，在加上我们将依赖与目标分级生成，即上方第二个Makefile，这样当我们仅修改其中的a.c文件，再一次make只会执行a.o规则与app规则，b.o规则因为b.c未修改而不执行，这样可以大大减少资源浪费。

Makefile变量

以上虽然可以减少编译代码的重复量，但是如果一个工程中有1000个.c .h文件，我们编写一个Makefile就会浪费大量时 间。因此，我们要采用一些变量来提高效率。

变量的获取
我们使用 $(变量名) 来使用变量。

自定义变量
我们使用 变量名 = 变量值 如 var = hello来自定义我们所需的变量。
例如上方第一个Makefile就可改写为：

#Makefile
rsc = a.c b.c
app: $(rsc) #目标：依赖
	gcc $(rsc) -o app #注意这行最开始的缩进

预定义的变量
有部分变量是系统预定义的，我们可以直接使用。
AR：归档维护程序的名称，默认值为ar
CC：C编译器的名称，默认值为cc
CXX：C++编译器的名称，默认值为g++
$@：目标的完整名称
$<：第一个依赖文件的名称
$^：所有依赖文件的名称
为了方便理解接下来的例子，我们简单讲解一下Makefile中的模式匹配。
%.o：%.c 中，%是 通配符，匹配一个字符串，而两个%则匹配同一个字符串。
例如上方第二个Makefile可改写为：

#Makefile
rcs = a.o b.o
app: $(rcs)
	$(CC) $(rcs) -o $@
%.o: %.c #上方规则会执行两次此规则
	$(CC) -c $< -o $@

Makefile函数

我们可以看到，上面这个Makefile已经相对简单了，但是，还是没有解决工程中文件很多的情况，rcs的获取还是要我们输入每个需要编译的文件，那么，就要采用函数来替我们去写入这些依赖文件。

$(wildcard PATTERN. . .)
这个函数的功能是获取指定目录下指定类型的文件。
其中参数PATTERN是某个目录下某种类型的文件，多个目录多个类型可用空格分隔。
返回值是一个若干个文件的文件列表，文件名用空格隔开。

例如：

$(wildcard ./*.c） 返回当前目录下的所有以c为后缀的文件。

$(patsubst pattern, replacement, text)
这个函数的功能是查找text中的单词是否符合模式pattern，如果符合，则用replacement替换。
pattern可以包括通配符 % 。如果replacement中也包含 % ，那么replacement中的 % 将和 pattern中的 % 保持一致。
返回值为替换后的字符串。

例如：

$(patsubst %.c, %.o, a.c, b.c) 返回a.o, b.o。

这样，我们上面那个例子就可以改写为：

#Makefile
rcs = $(wildcard ./*.c)
objs = (patsubst %.c, %.o, $(src))
app: $(objs)
	$(CC) $(objs) -o $@
%.o: %.c #上方规则会执行两次此规则
	$(CC) -c $< -o $@

Makefile clean规则

在我们执行完make指令后，会发现当前目录下多出了很多以o为后缀的文件，但是我们仅需要最终的目标文件app，其他的都是多余的，我们该如何处理。clean规则就会帮助我们处理他们。

clean

我们只用将clean规则添加到Makefile的最后，即可在每次编译完成后执行clean规则中的命令。如：

#Makefile
rcs = $(wildcard ./*.c)
objs = (patsubst %.c, %.o, $(src))
app: $(objs)
	$(CC) $(objs) -o $@
%.o: %.c #上方规则会执行两次此规则
	$(CC) -c $< -o $@
clean:
	rm $(objs) -f #rm指令删除 -f迭代删除

但是你会发现当前目录下多出了一个clean目标文件，依旧会采用Makefile的策略，对比修改时间，导致我们时常及时执行了clean，还是无法清除文件，那么，我们就需要接下来这个操作。

我们将clean定义为伪目标，即 .PHONY：clean 那么它就不会生成目标文件，少了对比，那么每次都会执行。

例如：

#Makefile
rcs = $(wildcard ./*.c)
objs = (patsubst %.c, %.o, $(src))
app: $(objs)
	$(CC) $(objs) -o $@
%.o: %.c #上方规则会执行两次此规则
	$(CC) -c $< -o $@
.PHONY: clean #伪目标
clean:
	rm $(objs) -f #rm指令删除 -f迭代删除

到此这篇关于Linux下Makefile的编写与使用详解的文章就介绍到这了,更多相关Linux Makefile编写与使用内容请搜索IT博客社区以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持IT博客社区！