Makefile项目管理-----在Linux下编译c/c++程序

Posted 2023-03-30 藕粉-

这里写目录标题

• • 起因
  • makefile项目管理
  • • 一、用途：
    • 二、 makefile的基础规则
    • • 1.多文件联合编译
      • 2. makefile检测原理
      • 3. ALL来指定终极目标
    • 三、 makefile的两个函数和clean
    • 四、 makefile中的三个自动变量
    • 五、模式规则
    • 六、 静态模式规则
    • 七、 扩展
    • • 1. 扩展1 伪目标
      • 2. 扩展2 可添加常用的参数
    • 八、makefile最终形态
    • 九、练习
    • • 1. 修改Makefile文件
      • 2. 执行make命令
      • 3. 使用make clean
      • 4. 注意
      • 5.我的项目结构
    • 总结
    • • `1个规则`
      • `2个函数`
      • `3个自动变量`
    • 小tips

起因

自己半个月之前学习了makefile，编译c/c++程序方便很多

而最近又正好使用到了Linux系统，Linux系统不像Windows系统一样，基本上都是命令行编程

一个文件还好说，可是多个文件一起编译，就会很麻烦，甚至浪费时间

这个时候makefile管理项目就很方便了，明白其原理后，一旦需要使用，写好模板后，可以直接移植，而且我发现，这个适合于Linux平台，也适合于Windows平台。

而且只要你把规则写好，一个make命令就直接编译完成，自己只需要查看可执行文件就可以了

那就结合之前看过的视频对学习过的知识进行一个总结吧！！！

放出视频链接：

视频链接

今天复习了一遍，收获良多

makefile项目管理

一、用途：

项目代码编译管理 节省编译项目时间

二、 makefile的基础规则

1 个规则：

目标：依赖条件
（一个TAB缩进）命令

使用命令借助依赖条件去生成目标
目标的生成时间应该比依赖条件的生成目标晚

Makefile文件

出现错误原因及解决方式

运行hello,成功运行！

---

注意：

1. 目标的时间必须晚于依赖条件的时间，否则，更新目标
2. 依赖条件如果不存在，找寻新的规则去产生依赖条件。

依赖规则：如下 Makefile文件

执行make命令 成功生成hello.o hello

运行成功，木有问题

1.多文件联合编译

makefiletest目录下有以下文件

hello.c修改如下

此时编译，则需要多文件联合编译

对于当前文件，Makefile文件修改如下

执行make命令，成功生成a.out

执行a.out

---

修改add.c

再次make运行a.out

可以看到，只修改add.c，但是编译的时候，其他.c文件也重新编译了
明明只改了一个，全部都重新编译了

解决方法：

1. 使用命令的方式进行编译

2. 修改Makefile文件

执行make,成功生成a.out文件

---

2. makefile检测原理

修改div.c后，再次执行make
可以看到只重新编译了修改后的文件，而其他文件并没有编译

再次修改add.c，再次执行make
除法的结果没有改变，表明只编译了add.c，而div.c和其他文件并没有编译

Makefile文件中
使用命令借助依赖条件去生成目标
目标的生成时间应该比依赖条件的生成目标晚

当依赖条件比目标时间晚，目标就要被更新

makefile检测原理：

• 修改文件后，文件的修改时间发生变化，会出现目标文件的时间早于作为依赖的时间，出现这种情况的文件会重新编译。
• 修改div.c后，div.o的时间就早于div.c ，a.out的时间也早于div.o的时间了，于是重新编译这俩文件了。

3. ALL来指定终极目标

ALL来指定终极目标

• makefile的依赖是从上至下的，换句话说就是目标文件是第一句里的目标，如果不满足执行依赖，就会继续向下执行。如果满足了生成目标的依赖，就不会再继续向下执行了。
• make会自动寻找规则里需要的材料文件，执行规则下面的行为生成规则中的目标。

修改Makefile文件，把生成a.out放在其他下面

执行make,可以看到只生成了hello.o，其他文件的.o并没有生成

同样，修改Makefile文件后，再次执行make,只执行了

这就说明了make命令会检查所写的Makefile文件，把它碰到的第一组规则中的目标，作为终极任务

解决方法：

ALL : 终极目标

ALL存在的意义就是用来告诉make命令，当前Makefile文件中，不管碰到的第一组规则的目标是谁，最终要生成的目标一定是a.out

这样再执行make命令，文件都编译成功！

:::

三、 makefile的两个函数和clean

makefile文件的变量类型只有一种，字符串类型
wildcard函数和patsubst函数

1. src = $(wildscard *.c)

匹配当前工作用户下的所有.c文件。将文件名组成列表，赋值给变量src。

找到当前目录下所有后缀为.c的文件，赋值给src
eg: src = add.c sub.c div.c hello.c
匹配当前目录下所有后缀为.c的文件，赋值给src

$(wildcard arguments)函数 arguments表示函数的参数

2. obj=$(patsubst %.c , %.o , $(src))

将参数3中，包含参数1的部分，替换成参数2

把src变量里所有后缀为.c的文件替换成.o
eg:obj = add.o sub.o div.o hello.o

把src变量里所有后缀名为.c的文件替换成.o

这样Makefile文件就可以更新了

执行make命令 运行结果

3. clean:（没有依赖）

clean:
(TAB缩进) rm -rf $(obj) a.out
循环删除所有.o和a.out文件

在执行make clean命令时，一定要加-n 去模拟执行

make clean -n

自己在查看-n命令后，认为无问题了，再执行，所有的.o文件和a.out文件都被删除了

Makefile文件里clean中的命令

clean:
-rm -rf $(obj) a.out

这里rm前面的”-“表示出错依然执行，作用是删除不存在文件时，不报错，顺序执行结束。

四、 makefile中的三个自动变量

3个自动变量
$@：在规则命令中，表示规则中的目标
$<：在规则命令中，表示规则中的第一个依赖条件
如果将该变量用在模式规则中，它可以将依赖条件列表中的依赖依次取出，套用模式规则

%.o:%.c
（tab）gcc -c $< -o $@

$^：在规则命令中，表示规则中的所有依赖条件，组成一个列表，以空格隔开，如果这个列表中有重复项，则去重

由此，更新makefile文件

执行make命令，运行成功

五、模式规则

上面的Makefile可扩展型不强
比如，要添加一个乘法函数，就需要在Makefile里添加乘法的规则
解决方法：模式规则

%.o:%.c
	gcc -c $< -o $@

更新Makefile文件

执行make命令，运行成功

这样可移植性可扩展性就很强，比如再来一个mul乘法函数，下图可见成功make,成功运行

继续优化Makefile,静态模式规则

六、 静态模式规则

使用静态模式规则，就是指定模式规则给谁用，这里指定模式规则给obj用
以后文件多了，文件集合会有很多个，就需要指定哪个文件集合用什么规则

$(obj):%.o:%.c
	gcc -c $< -o $@

Makefile文件优化如下

make成功，又一次优化

七、 扩展

1. 扩展1 伪目标

当文件夹下有ALL文件或者clean文件时，会导致makefile瘫痪，如下所示，make clean没有工作
用伪目标来解决，添加一行
伪目标的目的 不管条件满足与否，这个目标都要被执行

.PHONY: clean ALL

Makefile文件优化如下：

成功删除

2. 扩展2 可添加常用的参数

编译时的参数，-g,-Wall, ... 这些，可以放在makefile里面
再次优化Makefile

八、makefile最终形态

m1和Makefile最终形态

左边是第一版Makefile

右边是终极版本

九、练习

• 源码add.c,sub.c这些在src目录下，.o文件要放在obj目录下，头文件mymath.h在inc目录下。
• 将hello.c中的头文件单独拿出来

inc/mymath.h

src/hello.c

这里一定要添加头文件噢，千万不要忘了，我就是在复习一遍的时候，将这里遗忘了，导致错误。

1. 修改Makefile文件

%的匹配理解，只匹配文件名
注意这里，也有错误噢，小坑，大家注意！！！！！

这样才是正确的Makefile,注意%的含义

% 只匹配文件名 而目录位置参数要自己主动设置

2. 执行make命令

成功运行，生成了a.out和其他.o文件

3. 使用make clean

删除.o文件和a.out文件

4. 注意

• 如果makefile的名字变化一下，比如，叫m6

用m6执行makefile， make -f m6
用m6执行clean make -f m6 clean

5.我的项目结构

总结

大前提：命名：makefile Makefile — make 命令（只有这两个命名才能使用make命令）
记住1个规则，2个函数，3个自动变量

1个规则

目标：依赖
（tab）命令

1. 如果想生成目标，检查规则中的依赖条件是否存在，不存在，则寻找是否有规则用来生成该依赖文件（创造依赖条件） ----- 依赖条件如果不存在，则找寻新的规则去产生依赖条件
2. 目标的时间必须晚于依赖条件的时间，否则更新目标
3. ALL指定makefile的终极目标

2个函数

1. src = $(wildcard *.c) 匹配当前工作目录中所有的.c文件
2. obj = $(patsubst %.c,%.o,$(src)) 将参数3中，包含参数1的部分，替换成参数2 把src中的所有的.c文件替换成.o文件
3. clean:(无依赖) (tab) -rm -rf $(obj) a.out #强制删除所有的.o文件和a.out文件

3个自动变量

1. $@:表示规则中的目标
2. $<:表示规则中的第一个依赖条件,如果将该变量用在模式规则中，它可以将依赖条件列表中的依赖依次取出，套用模式规则
3. $^：表示规则中所有的依赖条件

---

小tips

大家学习完makefile后，可以做出自己的一个模板，下次在Linux系统中编写程序时可以直接复制这个模板，就不用去写重复的Makefile了。

然后编译c++程序也是一样的，只不过gcc编译变成了g++编译

一样的是

.c文件/.cpp文件 ---> .o 文件 ---> 可执行文件

噢，关于c和c++不同的地方就是，要添加指定c++的标准（是c++11还是c++14标准），其他大体不差，还有对应的规则要修改一下，makefile也适用于c++

大家只需要换相应的参数就可以啦！！！！