Linux系统第六篇：Linux的自动化构建工具——make/makefile

Posted 2023-03-02 Clumsy、笨拙

文章目录

• • 一、make和makefile的区分
  • 二、依赖关系和依赖方法
  • 三、make/Makefile的使用
  • • 1、makefile的编写
    • 2、临时文件的清理
    • 3、makefile的工作原理
    • 4、文件的三个时间
    • • 4.1、Access：最近一次访问文件的时间
      • 4.2、Modify：最近一次修改文件内容的时间
      • 4.3、Change：最近一次修改文件属性的时间
      • 4.4、'xxx' is up to date问题
  • 四、makefile的推导规则
  • 五、进度条小程序
  • • 1、行缓冲区问题
    • 2、回车换行(\\r与\\n)
    • 3、倒计时功能
    • 3、进度条的实现

一、make和makefile的区分

make是一个命令，makefile是一个文件

二、依赖关系和依赖方法

依赖关系： 依赖关系指明了两个文件之间的依赖性。例如test.o文件的生成要依赖test.s文件

依赖方法： 依赖方法就是我依赖这个关系需要做什么。例如test.o形成需要test.s进行汇编，即gcc  -c  test.s  -o  test.o

三、make/Makefile的使用

 #include <stdio.h>
 
 int main()
 
	printf("hello Makefile\\n");                                                                                                           
	return 0;

如上一串代码，如果我们需要在Linux中对其进行编写，生成可执行程序，以往我们需要敲一长串指令gcc test.c -o test，当我们学会makefile之后我们就不在需要敲这一长串指令了，只需要一个make指令即可。

1、makefile的编写

1. 首先在源文件的目录下创建一个makefile或者Makefile文件（首字母可以大写，其他的不行）
   

2. 然后打开makefile文件，进行规则的编辑：
   
   
   第一行中冒号左边的mycode是目标文件，该目标文件依赖于冒号右边的mycode.c而产生，所以第一行写的是依赖关系，第二行必须使用一个tab键之后写上两个文件的依赖方法。

3. 接着然后直接使用make命令即可。如下：
   
   这样就形成了我们所需要的可执行程序文件。

2、临时文件的清理

完成上面的编写后我们就可以生成需要的可执行文件，但若我们需要清理生成的临时可执行程序文件，则可以进行如下编写：

.PHONY表示被该关键字修饰的对象是一个伪目标。（该伪目标总是可被执行）

使用： 如下图：

疑问： 为什么编译的时候直接使用make就可以了，而进行清理需要加上clean呢？

其实make后面也可以接mycod，只不过make默认对makefile文件中的第一个目标文件可以省略名称

3、makefile的工作原理

1. make会在当前目录下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。
2. 默认情况下Makefile的第一个目标为终极目标。
     即默认情况下，makefile只形成一个可执行目标文件，形成之后，后续的依赖关系和依赖方法不再执行（默认从上到下扫描总是执行一个，默认不指明情况下，只形成第一个）
3. all：Makefile文件默认只生成第一个目标文件即完成编译，但是我们可以通过all 指定所需要生成的目标文件。
4. 若需要完成指定的功能，只需在make命令后加上自己写入makefile中的命令

4、文件的三个时间

上方我们提到，.PHONY是修饰伪目标的，该伪目标总是可被执行。什么意思呢？如图：

进行第一次make的时候，我们可以进行编译生成可执行程序文件，但当我们进行第二次make的时候就不可以了而且提示我们说mycode是最新的，而我们由.PHONY修饰的clean就可以总是被执行的。


那为什么gcc编译知道mycode是最新的呢？接下来我们认识一下文件的三个时间：

[wyt@VM-20-4-centos lesson3]$ stat mycode.c
  File: ‘mycode.c’
  Size: 81        	Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: fd01h/64769d	Inode: 794005      Links: 1
Access: (0664/-rw-rw-r--)  Uid: ( 1001/     wyt)   Gid: ( 1001/     wyt)
Access: 2023-02-11 17:08:52.893235379 +0800 //文件最近访问时间
Modify: 2023-02-04 13:21:39.841893206 +0800 //内容被修改时间
Change: 2023-02-04 13:21:39.841893206 +0800 //属性被修改时间
 Birth: -

4.1、Access：最近一次访问文件的时间

读取文件内容，修改文件内容，Access都会发生变化.

修改文件内容，Access的时间会立即更新；但是读文件操作，不会立即更新。

我们读取文件或者查看文件，如cat、find等操作，这些都属于高频操作，如果我们频繁使用这些命令，可能会频繁更新Access时间，导致Linux的处理速度下降

在较新的Linux内核中，这个问题被优化了，对文件进行读操作以后，Access时间不会立即更新，经过一定的时间间隔，OS才会自动进行更新时间

4.2、Modify：最近一次修改文件内容的时间

只要是修改文件内容，Modify的时间都会被更新，这个被视为低频操作，所以一般修改文件内容以后，会立即刷新。

但是修改文件内容，有可能会顺带着修改文件属性，比如新增内容会改变文件大小（文件大小属于文件属性）

4.3、Change：最近一次修改文件属性的时间

修改文件属性也被视为低频操作，修改文件属性会立即更新Change的时间

只是单纯的修改文件属性，不会影响到Modify和Access的时间

4.4、‘xxx’ is up to date问题

所以我们在上面遇到的make问题就很好解答了。

第一次make后，生成一个可执行目标文件，再之后make时，需要比较可执行目标文件mycode和源文件mycode.c的Modify的时间

可执行目标文件mycode的modify的时间比源文件mycode.c的modify时间新，所以不可以再进行编译了。

当我们的源文件时间进行修改后，我们又可以再次进行make编译了

总结：

当源文件的Modify时间比目标文件的Modify时间新时，才可以再次利用make进行编译。

四、makefile的推导规则

makefile文件在扫描时，是从上往下进行扫描的，比如下图：

make会一层一层地去找文件的依赖关系，直到最后编译出第一个目标文件。

拿上图举例：

如上，最后找到mycode.i目标文件后，就会在一层一层的往上，最后形成一个可执行的目标文件。

上述的推导过程就如同一个栈结构，先进后出。

五、进度条小程序

1、行缓冲区问题

先看下面两串代码执行的现象：
代码1：

现象：

代码2：

现象：

两串代码的区别仅仅就是代码1有\\n，而代码2没有那为什么会造成不同的现象呢？

首先我们要明确一点就是，代码是顺序结构的，所以他是从上往下执行，所以先执行printf在执行sleep。至于为什么会有不同的现象，如下：

，这里就有一个行缓冲区的概念在这里。对于C语言级别的缓冲区而言，任何字符串都会先保存在这个缓冲区里面，等待刷新在显示屏上。但是显示器刷新是属于行刷新，就是遇到‘\\n’就进行刷新。所以现在我们就理解了，代码2中没有’\\n’，要打印的字符串一直保存在了C语言级别的缓冲区，只有程序运行快结束是才会把这些字符串刷新在屏幕上。

那我们该如何将代码2的printf打印立马显示到显示器上呢？

#include <stdio.h>    
#include <unistd.h>    
int main()    
    
    printf("hello LInux");
    fflush(stdout);//fflush会立即刷新缓冲区
    sleep(2);    
    return 0;    
   

2、回车换行(\\r与\\n)

理解：

• \\r：回车。回到当前行的最开始
• \\n：换行。换到下一行，但列不变

在语言层面：\\n就是回车换行

3、倒计时功能

#include <stdio.h>    
#include <unistd.h>    
int main()    
    
    int cnt=10;    
    while(cnt)    
        
        printf("%2d\\r",cnt);//2d控制刷新两位，\\r表示回车                                                                                   
        fflush(stdout);//手动刷新缓冲区   
        sleep(1);    
        --cnt;    
        
    return 0;    
  

3、进度条的实现

多文件形式：

头文件process.h

#pragma once
 
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#define NUM 101
extern void ProncessOn(); //函数的声明 

源文件process.c

#include "process.h"

void ProncessOn() //函数的定义

    int cnt = 0;
    char bar[NUM];
    memset(bar, '\\0', sizeof(bar));

    const char *lable = "|\\\\-/";
    while(cnt <= 100)
    
        printf("[%-100s][%d%%][%c]\\r", bar, cnt, lable[cnt%4]);
        fflush(stdout);//立即打印
        bar[cnt++] = '#';                                                                                                               
        //sleep(1);//单位是秒，太慢了
        usleep(50000); //微妙  5S/100 == 0.05S == 50000
    
    printf("\\n");

效果如下：