Makefile入门

Posted 2020-12-22 yangyu-iot

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• Make
• Makefile
  • Makefile文件格式
  • Makefile工作流程

Make

1. 编译、链接、构建：
   • 把源文件编译成中间代码文件，在Windows下也就是 .obj 文件，UNIX下是 .o 文件，即 Object File，这个动作叫做编译（compile）
   • 然后再把大量的Object File合成执行文件，这个动作叫作链接（link）。
   • 编译和链接程序的安排，叫做构建（build）。
2. Make是一个根据指定的Shell命令进行构建的工具，是最常用的构建工具，诞生于1977年，主要用于C语言的项目。它的规则很简单，你规定要构建哪个文件、它依赖哪些源文件，当那些文件有变动时，如何重新构建它。
3. Make命令执行时，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。很多大型项目的编译都是通过 Makefile 来组织的。

Makefile

1. Windows 下的集成开发环境（IDE）已经内置了 Makefile，或者说会自动生成 Makefile，我们不用去手动编写。

Linux 中却不能这样，需要我们去手动的完成这项工作。不懂 Makefile，就操作不了多文件编程，就完成不了相对于大的工程项目的操作。如果你想在 Linux(Unix) 环境下做开发的话，Makefile 是必须掌握的一项技能。

2. Makefile 可以简单的认为是一个工程文件的编译规则，描述了整个工程的编译和链接等规则。其中包含了那些文件需要编译，那些文件不需要编译，那些文件需要先编译，那些文件需要后编译，那些文件需要重建等等。编译整个工程需要涉及到的，在 Makefile 中都可以进行描述。换句话说，Makefile 可以使得我们的项目工程的编译变得自动化，不需要每次都手动输入一堆源文件和参数。

3. 在Linux下开发如果要编译的源文件很多的情况下，会遇到下列问题：

   • 编译的时候需要链接库的的问题。拿C语言来说，编译的时候 gcc 只会默认链接一些基本的C语言标准库，很多源文件依赖的标准库都需要我们手动链接。
   • 编译大的工程会花费很长的时间。工程项目的源文件每次修改后都要去重新编译。
   • 工程文件中的源文件的类型很多，需要选择编译器进行编译。
   • 文件可能会分布在不同的目录中，使用时需要调节路径。

   对于上面的这些以及等等很多问题都可以使用Makefile很好的解决。

4. Makefile结构：Makefile里主要包含了五个东西：

   • 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，这个有点像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。
   • 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。 刚才写的疑似shell脚本的Makefile全部都是显示规则。
   • 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。
   • 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。
   • 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。

Makefile文件格式

1. Makefile文件由一系列规则（rules）构成。Makefile的规则主要是两个部分组成，分别是依赖的关系和执行的命令，也就是构建目标的前置条件，以及如何构建。每条规则形式如下：

   targets : prerequisites
   [tab]command
   

   或者是

   targets : prerequisites; command
   [tab]command
   

   • targets：规则的目标，可以是 Object File（一般称它为中间文件），也可以是可执行文件，还可以是一个标签；
   • prerequisites：是我们的依赖文件，要生成 targets 需要的文件或者是目标。可以是多个，也可以是没有；
   • command：make 需要执行的命令（任意的 shell 命令）。可以有多条命令，每一条命令占一行，必须由一个tab键起首。
   • "目标"是必需的，不可省略；"前置条件"和"命令"都是可选的，但是两者之中必须至少存在一个。

   注意：目标和依赖文件之间要使用冒号分隔开，命令的开始一定要使用Tab键，不能用空格代替。

   例：

   test:test.c
       gcc -o test test.c
   

   #编译 test.c 文件。其中 test 是目标文件，也是我们的最终生成的可执行文件，依赖文件就是 test.c 源文件。

Makefile工作流程

1. 当我们在执行 make 条命令的时候，make 就会去当前文件下找要执行的编译规则，也就是 Makefile 文件。我们编写 Makefile 的时可以使用的文件的名称 "GNUmakefile" 、"makefile" 、"Makefile" ，make 执行时回去寻找 Makefile 文件，找文件的顺序也是这样的。

   推荐使用 Makefile。如果文件不存在，make 就会给我们报错，提示：

   make：*** 没有明确目标并且找不到 makefile。停止
   

   当在 shell 提示符下输入 make 命令以后。 make 读取当前目录下的 Makefile 文件并开始处理第一个规则。

2. GNU make的工作方式

   1.读入主Makefile (主Makefile中可以引用其他Makefile)
   2.读入被include的其他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