1编写一个简单Makefile模板

Posted 2021-02-01 SBT_Jack

一、Makefile简介

一个工程中的源文件不计其数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，makefile定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作，因为 makefile就像一个Shell脚本一样，其中也可以执行操作系统的命令。linux内核的编译同样也遵循这些规则，具体说明可见kernel/Documentation/kbuild/makefiles.txt

二、简单编写一个Makefile模板

当编译少量的源文件时，可以用以下两种方法编译

1、直接用一条命令编译

　　gcc -o test 1.c 2.c

编译过程说明：

执行gcc -o test 1.c 2.c时，

对于1.c：预编译、编译、汇编、链接

对于1.c：预编译、编译、汇编、链接

优点：命令简单，易操作

缺点：如果文件很多，即使修改了一个文件，但是所有的文件都要重新"预处理、编译、汇编"，效率很低

 

2、通过Makefile建立编译规则

一个的Makefile文件包含一系列的规则（想了解更多规则可参考《GNU make手册》），其格式如下：

目标 : 依赖1 依赖2 ... 依赖n

　　命令

注意：命令的前边必须是一个Tab

命令执行的条件：

（1）"依赖"文件比"目标"的时间新

（2）没有"目标"这个文件

 

三、代码实践

功能说明：当任何一个文件发生改变时，其所有依赖文件和自己都会被重新编译，而其他与此没有关联的文件则不会被编译

源文件如下：

<1>文件1.c

#include <stdio.h>
#include "1.h"
int main(char argc, char *argv[])
{
    printf("This is 1.c\n");
    func();
    printf("AA = %d\n", AA);

    return 0;
}

<2>文件2.c

#include <stdio.h>
void func(void)
{
    printf("This is 2.c\n");
}

<3>文件1.h

#define AA     2

 

1、第1个Makefile

1 target:1.c 2.c 1.h
2     gcc -o target 1.c 2.c

解析：
第一次编译(没有目标生成)或依赖发生变化(依赖比目标新)就执行下面的命令这样的缺点就是，只要其中的一个依赖发生变化，所有的文件都要重新被编译一遍，这样效率极低

2、第2个Makefile

target:1.o 2.o
    gcc -o target 1.o 2.o
#-c表示只编译不链接(只进行预编译、编译、汇编)
1.o : 1.c
    gcc -c -o 1.o 1.c

2.o : 2.c
    gcc -c -o 2.o 2.c

解析：

解析：当执行make命令时，想要生成第一个目标target，而target依赖于1.o、2.o，但是当前目录下并没有1.o、2.o，它会用1.o往下查找到1.o依赖于1.c，同时判断(1.c是否比1.o新或1.o是否存在)是否执行gcc -c -o .1.o 1.c，我们这里满足第二个条件所以此命令会被执行，分析1.o也是如此

 

3、第3个Makefile（效果同第2个Makefile）

target:1.o 2.o
    gcc -o target 1.o 2.o

%.o : %.c
    gcc -c -o [email protected] $<

解析：

%.o : %.c，
gcc -c -o [email protected] $<
等同于
1.o : 1.c
gcc -c -o 1.o 1.c
2.o : 2.c
gcc -c -o 2.o 2.c
%为通配符，%.o，表示所有的.o文件%.c，表示所有的.c文件，
[email protected]表示目标（对应%.o），$<表示第一个依赖（对应%.c）

测试：
(1)第一次编译，则所有的文件都会被编译
[email protected]:/mnt/hgfs/winshare/mak/2_makefile# ls
1.c 1.h 2.c Makefile
[email protected]:/mnt/hgfs/winshare/mak/2_makefile# make
gcc -c -o 1.o 1.c
gcc -c -o 2.o 2.c
gcc -o target 1.o 2.o
[email protected]:/mnt/hgfs/winshare/mak/2_makefile# ls
1.c 1.h 1.o 2.c 2.o Makefile target

(2)只修改1.c，则所有依赖1.c的文件都会重新被编译，而2.c不会重新被编译
[email protected]:/mnt/hgfs/winshare/mak/2_makefile# vi 1.c
[email protected]:/mnt/hgfs/winshare/mak/2_makefile# make
gcc -c -o 1.o 1.c
gcc -o target 1.o 2.o

(3)只修改2.c，则所有依赖2.c的文件都会重新被编译，而1.c不会重新被编译
[email protected]:/mnt/hgfs/winshare/mak/2_makefile# vi 2.c
[email protected]:/mnt/hgfs/winshare/mak/2_makefile# make
gcc -c -o 2.o 2.c
gcc -o target 1.o 2.o

(4)但是修改1.h就不行了，不能检测到1.h的更新，第4个Makefile中继续修改
[email protected]:/mnt/hgfs/winshare/mak/2_makefile# vi 1.h
[email protected]:/mnt/hgfs/winshare/mak/2_makefile# make
make: `target‘ is up to date.

 

4、第4个Makefile

target:1.o 2.o
    gcc -o target 1.o 2.o
#添加此行，当修改1.h时，所有依赖1.h的文件都会重新编译
1.o : 1.c 1.h

%.o : %.c
    gcc -c -o [email protected] $<

解析：
(1)1.o依赖于1.c，同样也依赖于1.h，故添加1.o : 1.c 1.h
(2)make时就会检测1.c所包含的1.h是否发生改变，若发生改变，则重新编译
(3)但存在一个问题，当有上万个.c文件时，要查看它所包含的.h文件是否发生改变，这样操作就不行了，那么是否有什么自动的规则，来生成依赖文件，第5个Makefile中继续修改

测试：
[email protected]:/mnt/hgfs/winshare/mak/4_makefile# make
gcc -c -o 1.o 1.c
gcc -o target 1.o 2.o

 

5、第5个Makefile

利用-Wp,-MD,1.d自动生成依赖存到1.d中，1.o的所有依赖如下
[email protected]:/mnt/hgfs/winshare/mak/6_makefile# gcc -c -o 1.o 1.c -Wp,-MD,1.d
[email protected]:/mnt/hgfs/winshare/mak/6_makefile# ls
1.c 1.d 1.h 1.o 2.c Makefile
[email protected]:/mnt/hgfs/winshare/mak/6_makefile# vi 1.d
1.o: 1.c /usr/include/stdc-predef.h /usr/include/stdio.h \
/usr/include/features.h /usr/include/i386-linux-gnu/sys/cdefs.h \
/usr/include/i386-linux-gnu/bits/wordsize.h \
/usr/include/i386-linux-gnu/gnu/stubs.h \
/usr/include/i386-linux-gnu/gnu/stubs-32.h \
/usr/lib/gcc/i686-linux-gnu/4.8/include/stddef.h \
/usr/include/i386-linux-gnu/bits/types.h \
/usr/include/i386-linux-gnu/bits/typesizes.h /usr/include/libio.h \
/usr/include/_G_config.h /usr/include/wchar.h \
/usr/lib/gcc/i686-linux-gnu/4.8/include/stdarg.h \
/usr/include/i386-linux-gnu/bits/stdio_lim.h \
/usr/include/i386-linux-gnu/bits/sys_errlist.h 1.h

target:1.o 2.o
    gcc -o target 1.o 2.o

%.o : %.c
    gcc -c -Wp,-MD,[email protected] -o [email protected] $<

clean:
    rm *.o target

distclean:
    rm *.o target *.d

(1)-Wp,-MD,[email protected]表示编译时自动生成1.o.d、2.o.d，所有关于1.o、2.o的依赖
都保存在1.o.d、2.o.d
(2)clean，distclean表示伪目标，make clean 时，则执行rm *.o target，
make distclean也如此

 

6、第6个Makefile

objs := 1.o 2.o

target:$(objs)
    gcc -o target $^
$(warning $(objs))
# .1.o.d .2.o.d
dep_files := $(foreach f,$(objs),.$(f).d) 
dep_files := $(wildcard $(dep_files))
$(warning $(dep_files))
ifneq ($(dep_files),)
    include $(dep_files)
endif

%.o : %.c
    gcc -c -Wp,-MD,[email protected] -o [email protected] $<

clean:
    rm *.o target

distclean:
    rm -f  *.o target .*.d

解析：
(1)定义一个立即变量objs来表示target的依赖
(2)$(foreach f,$(objs),.$(f).d)的分析：
foreach  含义是每一个，是一个函数，类似于for循环
     f 　　代表$(objs)中的一个成员变量1.o或2.o，
.$(f).d    把$(objs)中的每个成员都加上前缀.和后缀.d，如.1.o.d和.2.o.d
(3)$(wildcard $(dep_files))表示取出$(dep_files)中的成员变量
(4)ifneq ($(dep_files),)判断$(dep_files)是否非空，非空条件成立
(5)至此，所有.h类型的依赖被包含进去

测试：
单独修改1.h编译成功，修改AA的值为3
[email protected]:/mnt/hgfs/winshare/mak/6_makefile# vi 1.h
[email protected]:/mnt/hgfs/winshare/mak/6_makefile# make
.1.o.d .2.o.d
gcc -c -Wp,-MD,.1.o.d -o 1.o 1.c
gcc -o target 1.o 2.o
[email protected]:/mnt/hgfs/winshare/mak/6_makefile# la
1.c 1.h 1.o .1.o.d 2.c 2.o .2.o.d Makefile target
[email protected]:/mnt/hgfs/winshare/mak/6_makefile# ./target
This is 1.c
This is 2.c
AA = 3