Makefile规则③规则语法依赖通配符目录搜寻目标

Posted 2020-08-14 叶念西风

规则语法

　　通常规则的语法格式如下：

　　　　TARGETS : PREREQUISITES

　　　　　　COMMAND

　　　　　　...

　　或者：

　　　　TARGETS : PREREQUISITES ; COMMAND

　　　　　　COMMAND

　　　　　　...

　　规则中“ TARGETS”可以是空格分开的多个文件名，也可以是一个标签（例如：执行清空的“ clean”）。“ TARGETS”的文件名可以使用通配符，格式“ A(M)”表示档案文件（ Linux下的静态库.a文件）的成员“ M”（关于静态库的重建可参考 第十一章 使用make更新静态库文件）。通常规则只有一个目标文件（建议这么做），偶尔会在一个规则中需要多个目标。

　　书写规则是我们需要注意的几点：

　　　　1. 规则的命令部分有两种书写方式： a. 命令可以和目标：依赖描述放在同一行。命令在依赖文件列表后并使用分号（；）和依赖文件列表分开。 b. 命令在目标：依赖的描述的下一行，作为独立的命令行。 当作为独立的命令行时此行必须以[Tab]字符开始。在 Makefile 中，在第一个规则之后出现的所有以[Tab]字符开始的行都会被当作命令来处理。

　　　　2. Makefile 中符号“ $”有特殊的含义（表示变量或者函数的引用），在规则中需要使用符号“ $”的地方，需要书写两个连续的（“ $$”）。

　　　　3. 前边已提到过，对于 Makefile 中一个较长的行，我们可以使用反斜线“ \”将其书写到几个独立的物理行上。虽然 make 对 Makefile 文本行的最大长度是没有限制的，但还是建议这样做。不仅书写方便而且更有利于别人的阅读（这也是一个程序员修养的体现）。

　　依赖的类型

　　　　在 GNU make 的规则中可以使用两种不同类型的依赖：

　　　　　　1. 以前章节所提到的规则中使用的是常规依赖，这是书写 Makefile 规则时最常用的一种。

　　　　　　2. 另外一种在我们书写 Makefile 时不会经常使用，它比较特殊、称之为“ order-only”依赖。

　　　　一个规则的常规依赖（通常是多个依赖文件）表明了两件事：

　　　　　　首先，它决定了重建此规则目标所要执行规则（确切的说是执行命令）的顺序；表明在更新这个规则的目标（执行此规则的命令行）之前需要按照什么样的顺序、执行那些规则（命令）来重建这些依赖文件（对所有依赖文件的重建，使用明确或者隐含规则。就是说对于这样的规则： A:B C，那么在重建目标 A 之前，首先需要完成对它的依赖文件 B 和 C 的重建。重建 B 和 C 的过程就是执行 Makefile 中以文件 B 和 C 为目标的规则）。

　　　　其次，它确定了一个依存关系；规则中如果依赖文件的任何一个比目标文件新，则认为规则的目标已经过期而需要重建目标文件。

　　　　有时，需要定义一个这样的规则，在更新目标（ 目标文件已经存在）时只需要根据依赖文件中的部分来决定目标是否需要被重建，而不是在依赖文件的任何一个被修改后都重建目标。为了实现这一目的，相应的就需要对规则的依赖进行分类，一类是在这些依赖文件被更新后，需要更新规则的目标；另一类是更新这些依赖的，可不需要更新规则的目标。我们把第二类称为：“ order-only”依赖。书写规则时，“ order-only”依赖使用管道符号“ |”开始，作为目标的一个依赖文件。规则依赖列表中管道符号“ |”左边的是常规依赖，管道符号右边的就是“ order-only”依赖。这样的规则书写格式如下：

　　　　　　TARGETS : NORMAL-PREREQUISITES | ORDER-ONLY-PREREQUISITES

文件名使用通配符

　　Maekfile 中表示文件名时可使用通配符。可使用的通配符有：“ *”、“ ?”和“ […]”。在 Makefile 中通配符的用法和含义和 Linux（ unix）的 Bourne shell 完全相同。例如，“ *.c”代表了当前工作目录下所有的以“ .c”结尾的文件等。但是在 Makefile 中这些统配符并不是可以用在任何地方， Makefile 中统配符可以出现在以下两种场合：

　　1. 可以用在规则的目标、依赖中， make 在读取 Makefile 时会自动对其进行匹配处理（通配符展开）；

　　2. 可出现在规则的命令中，通配符的通配处理是在 shell 在执行此命令时完成的。除这两种情况之外的其它上下文中，不能直接使用通配符。而是需要通过函数“ wildcard”来实现。

　　如果规则的一个文件名包含统配字符（“ *”、“ .”等字符），在使用这样的文件时需要对文件名中的统配字符使用反斜线（ \）进行转义处理。例如“ foo\*bar”，在 Makefile中它表示了文件“ foo*bar”。 Makefile 中对一些特殊字符的转移和 B-SHELL 以及 C 语言中的基本上相同。

　　变量定义中使用的通配符不会被统配处理（因此在变量定义中不能使用通配符，否则在某些情况下会出现非预期的结果，下一小节将会详细讨论）。在 Makefile 有这样一个变量定义：“ objects = *.o”。它表示变量“ objects”的值是字符串“ *.o”（并不是期望的空格分开的.o 文件列表）。当需要变量“ objects”代表所有.o 文件列表示，需要使用函数“ wildcard”（ objects = $(wildcar *.o)）。

目录搜寻

　　一般搜索（变量VPATH）

　　　　GNU make 可以识别一个特殊变量“ VPATH”。通过变量“ VPATH”可以指定依赖文件的搜索路径，当规则的依赖文件在当前目录不存在时， make 会在此变量所指定的目录下去寻找这些依赖文件。通常我们都是用此变量来指定规则的依赖文件的搜索路径。其实“ VPATH”变量所指定的是 Makefile 中所有文件的搜索路径，包括了规则的依赖文件和目标文件。

　　　　定义变量“ VPATH”时，使用空格或者冒号（ :）将多个需要搜索的目录分开。 make搜索目录的顺序是按照变量“ VPATH”定义中的目录顺序进行的（当前目录永远是第一搜索目录）。

 　　选择性搜索（关键字vpath）

　　　　另一个设置文件搜索路径的方法是使用 make 的“ vpath”关键字（全小写的）。它不是一个变量，而是一个 make 的关键字，它所实现的功能和上一小节提到的“ VPATH”变量很类似，但是它更为灵活。它可以为不同类型的文件（由文件名区分）指定不同的搜索目录。它的使用方法有三种：

 　　　　　　1、 vpath PATTERN DIRECTORIES为所有符合模式“ PATTERN”的文件指定搜索目录“ DIRECTORIES”。多个目录使用空格或者冒号（：）分开。类似上一小节的“ VPATH”变量。

　　　　　　 2、 vpath PATTERN清除之前为符合模式“ PATTERN”的文件设置的搜索路径。

　　　　　　 3、 vpath清除所有已被设置的文件搜索路径。

　　　　vapth 使用方法中的“ PATTERN”需要包含模式字符“ %”。“ %”意思是匹配一个或者多个字符，例如，“ %.h”表示所有以“ .h”结尾的文件。如果在“ PATTERN”中没有包含模式字符“ %”，那么它就是一个明确的文件名，这样就是给定了此文件的所在目录，我们很少使用这种方式来为单独的一个文件指定搜索路径。在“ vpath”所指定的模式中我们可以使用反斜杠来对字符“ %”进行引用（和其他的特使字符的引用一样）。

Makefile伪目标

　　伪目标是这样一个目标：它不代表一个真正的文件名，在执行 make 时可以指定这个目标来执行其所在规则定义的命令，有时也可以将一个伪目标称为标签。使用伪目标有两点原因：

　　　　 1. 避免在我们的 Makefile 中定义的只执行命令的目标（此目标的目的为了执行执行一些列命令，而不需要创建这个目标）和工作目录下的实际文件出现名字冲突。

　　　　 2. 提高执行 make 时的效率，特别是对于一个大型的工程来说，编译的效率也许你同样关心。

　　如果我们需要书写这样一个规则：规则所定义的命令不是去创建目标文件，而是通过 make 命令行明确指定它来执一些特定的命令。像常见的 clean 目标：

　　clean:

　　　　rm *.o temp

　　规则中“ rm”不是创建文件“ clean”的命令，而是删除当前目录下的所有.o 文件和 temp文件。当工作目录下不存在“ clean”这个文件时，我们输入“ make clean”，“ rm *.otemp”总会被执行。 但是如果在当前工作目录下存在文件“ clean”，情况就不一样了，同样我们输入“ make clean”，由于这个规则没有任何依赖文件，所以目标被认为是最新的而不去执行规则所定义的命令，因此命令“ rm”将不会被执行。这并不是我们的初衷。为了解决这个问题，我们需要将目标“ clean”声明为伪目标。将一个目标声明为伪目标的方法是将它作为特殊目标.PHONY”的依赖。如下：

　　.PHONY : clean

　　这样目标“ clean”就被声明为一个伪目标，无论在当前目录下是否存在“ clean”这个文件。我们输入“ make clean”之后。“ rm”命令都会被执行。而且，当一个目标被声明为伪目标后， make 在执行此规则时不会去试图去查找隐含规则来创建它。这样也提高了 make 的执行效率，同时也不用担心由于目标和文件名重名而使我们的期望失败。

　　伪目标的另外一种使用场合是在 make 的并行和递归执行过程中。

强制目标（没有命令或依赖的规则）

　　如果一个规则没有命令或者依赖，并且它的目标不是一个存在的文件名。在执行此规则时，目标总会被认为是最新的。就是说：这个规则一旦被执行， make 就认为它的目标已经被更新过。这样的目标在作为一个规则的依赖时，因为依赖总被认为被更新过，因此作为依赖所在的规则中定义的命令总会被执行。看一个例子：

　　clean: FORCE

　　　　rm $(objects)

　　FORCE:

　　这个例子中，目标“ FORCE”符合上边的条件。它作为目标“ clean”的依赖，在执行make 时，总被认为被更新过。因此“ clean”所在规则在被执行时其所定义的命令总会被执行。这样的一个目标通常我们将其命名为“ FORCE”。

空目标文件

　　空目标文件是伪目标的一个变种；此目标所在规则执行的目的和伪目标相同——通过 make 命令行指定将其作为终极目标来执行此规则所定义的命令。和伪目标不同的是：这个目标可以是一个存在的文件，但文件的具体内容我们并不关心，通常此文件是一个空文件。

　　空目标文件只是用来记录上一次执行此规则命令的时间。在这样的规则中，命令部分都会使用“ touch”在完成所有命令之后来更新目标文件的时间戳，记录此规则命令的最后执行时间。 make 时通过命令行将此目标作为终极目标，当前目录下如果不存在这个文件，“ touch”会在第一次执行时创建一个空的文件（命名为空目标文件名）。

多目标

　　一个规则中可以有多个目标，规则所定义的命令对所有的目标有效。一个具有多目标的规则相当于多个规则。规则的命令对不同的目标的执行效果不同，因为在规则的命令中可能使用了自动环变量“ [email protected]”。多目标规则意味着所有的目标具有相同的依赖文件。

　　虽然在多目标的规则中，可以根据不同的目标使用不同的命令（在命令行中使用自动化变量“ [email protected]”）。但是，多目标的规则并不能做到根据目标文件自动改变依赖文件（像上边例子中使用自动化变量“ [email protected]”改变规则的命令一样）。需要实现这个目的是，要用到make的静态模式。

 

 

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