Makefile学习

Posted 2020-12-12 stackalloc

C程序编译顺序

• 预编译

• 编译

• 汇编

• 链接

• 在Windows下这种包叫“库文件”（Library File)，也就是 .lib 文件，在UNIX下，是Archive File，也就是 .a 文件。

Makefile

Makefile里主要包含了五个东西：显式规则、隐晦规则、变量定义、文件指示和注释。
1、显式规则。显式规则说明了，如何生成一个或多的的目标文件。这是由Makefile的书写者明显指出，要生成的文件，文件的依赖文件，生成的命令。
2、隐晦规则。由于我们的make有自动推导的功能，所以隐晦的规则可以让我们比较粗糙地简略地书写Makefile，这是由make所支持的。
3、变量的定义。在Makefile中我们要定义一系列的变量，变量一般都是字符串，这个有点你C语言中的宏，当Makefile被执行时，其中的变量都会被扩展到相应的引用位置上。
4、文件指示。其包括了三个部分，一个是在一个Makefile中引用另一个Makefile，就像C语言中的include一样；另一个是指根据某些情况指定Makefile中的有效部分，就像C语言中的预编译#if一样；还有就是定义一个多行的命令。
5、注释。Makefile中只有行注释，和UNIX的Shell脚本一样，其注释是用“#”字符，这个就像C/C++中的“//”一样。如果你要在你的Makefile中使用“#”字符，可以用反斜框进行转义，如：“/#”。

• 最后，还值得一提的是，在Makefile中的命令，必须要以[Tab]键开始。

格式

目标:依赖文件
      命令

• 命令可以是任意的shell指令
• make并不管命令是怎么工作的，他只管执行所定义的命令。make会比较targets文件和prerequisites文件的修改日期，如果prerequisites文件的日期要比targets文件的日期要新，或者target不存在的话，那么，make就会执行后续定义的命令。

makefile文件的命名

• GNU的make命令对makefile文件的搜寻顺序是：GNUmakefile=》Makefile=》makefile。建议用“Makefile”比较醒目，不要用GNUmakefile，因为别的编译器不支持，所以我们一般使用：Makefile/makefile。
• 通过make -f [makefile文件名]或make --file [makefile文件名]可以指定找寻的makefile文件的名是什么。

引用其他的makefile文件

• 通过include关键字进行包含，语法如下：

include <filename>

• filename可以是当前系统Shell的文件模式（带路径和通配符）
• include关键字前可以有空格，但是不能是Tab键，include和filename之间可以由一个或几个空格隔开，比如，

include ecmac.make *.mk $(bar)

等价于

include ecmac.make a.mk b.mk c.mk $(bar)

• make命令开始时，会把找寻include所指出的其它Makefile，并把其内容安置在当前的位置。就好像C/C++的#include指令一样。如果文件都没有指定绝对路径或是相对路径的话，make会在当前目录下首先寻找，如果当前目录下没有找到，那么，make还会在下面的几个目录下找：
  - 如果make执行时，有“-I”或“--include-dir”参数，那么make就会在这个参数所指定的目录下去寻找。
  - 如果目录/include（一般是：/usr/local/bin或/usr/include）存在的话，make也会去找。
• 如果有文件没有找到的话，make会生成一条警告信息，但不会马上出现致命错误。它会继续载入其它的文件，一旦完成makefile的读取，make会再重试这些没有找到，或是不能读取的文件，如果还是不行，make才会出现一条致命信息。如果你想让make不理那些无法读取的文件，而继续执行，你可以在include前加一个减号“-”。如：

-include <filename>

其表示，无论include过程中出现什么错误，都不要报错继续执行。和其它版本make兼容的相关命令是sinclude，其作用和这一个是一样的。

make的工作过程

在默认的方式下，也就是我们只输入make命令。那么，

1、make会在当前目录下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。
2、如果找到，它会找文件中的第一个目标文件（target），在上面的例子中，他会找到“edit”这个文件，并把这个文件作为最终的目标文件。
3、如果edit文件不存在，或是edit所依赖的后面的 .o 文件的文件修改时间要比edit这个文件新，那么，他就会执行后面所定义的命令来生成edit这个文件。
4、如果edit所依赖的.o文件也不存在，那么make会在当前文件中找目标为.o文件的依赖性，如果找到则再根据那一个规则生成.o文件。（这有点像一个堆栈的过程）
5、当然，你的C文件和H文件是存在的啦，于是make会生成 .o 文件，然后再用 .o 文件生命make的终极任务，也就是执行文件edit了。

• 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。
• 我们知道，像clean这种，没有被第一个目标文件直接或间接关联，那么它后面所定义的命令将不会被自动执行，不过，我们可以显示要make执行。即命令——“make clean”，以此来清除所有的目标文件，以便重编译。

定义变量

• makefile的变量很重要格式 macro name = macro value
• VS预定义了很多宏，如OUTDIR，你可以在你的Makefile重新定义这些宏以覆盖原来的值。
• 变量的引用用法是 $(宏名)。
• 变量可以使用环境变量，如你的系统有一个OPEN_SOURCE的环境变量，然后你可以这样定义宏：THIRD_PARTY=$(OPEN_SOURCE)

make隐晦规则

• GNU的make很强大，它可以自动推导文件以及文件依赖关系后面的命令，于是我们就没必要去在每一个[.o]文件后都写上类似的命令，因为，我们的make会自动识别，并自己推导命令。
• 只要make看到一个[.o]文件，它就会自动的把[.c]文件加在依赖关系中，如果make找到一个whatever.o，那么whatever.c，就会是whatever.o的依赖文件。并且 cc -c whatever.c 也会被推导出来，所以.o文件的依赖.c文件可以不写出来,对应的命令也不用写出来,只需要写出依赖的.h文件，这种方法，也就是make的“隐晦规则”。上面文件内容中，“.PHONY”表示，clean是个伪目标文件。

.PHONY:clean
clean:
      rm $(OBJECTS)

• 利用隐晦规则，可以将所有.h文件作为所有.o文件的依赖，这样的确方便，但是存在依赖关系不明确的问题，可以自己选择分开写还是一起写。

清空目标文件的规则

• 每个makefile都应该写一个情况目标文件(.o和执行文件)的规则，这有利于项目的重编译和保持项目整洁，格式如下：

clean:
      rm main $(OBJECTS)

更加稳健的写法：

.PHONY:clean
clean:
      -rm main $(OBJECTS)

• 加上.PHONY是声明clean是伪目标文件，rm命令前加‘-’是为了使得命令若是出错能够不管继续执行下去。
• 情况目标文件规则的位置行业规则放在makefile文件最后，当然不能放在最前，容易被误认为是make的目标文件。

预处理指令