我是Makefile

Posted 2020-06-15

Linux就这个范儿 第8章 我是Makefile

 

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Makefile的作用就是——自动化编译，一旦写好，只需要一个make命令（解析Makefile，执行Makefile中描述的操作），整个工程就能完成自动编译，
无论这个工程拥有多少个源代码文件。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。

 

最典型的就是在微软的Visual Studio中，当你需要别人编写的dll作为你项目的一部分时，如果这个dll采用多线程库，而你的工程却采用了单线程库，
构建这个工程的时候一定会失败。如果你不清楚这些，永远解决不了这个问题。

 

 

即便你不具备编写Makefile的技能，那也需要掌握make这个工具的使用方法。因为还有很大一部分你需要的、或者感兴趣的软件是采用源代码方式发行的。
即便rpm、deb等软件打包方案在Linux世界已经大行其道，但是如果你要使用这些软件的最新版本，基本上脱离不了使用make这个工具通过源代码来创建它。
即便那些采用Python、Perl等解释语言开发的软件，绝大多数的情况也是利用Makefile做为安装脚本的。

当然，更进一步说，你有了一个很了不起的创意，并且准备分享给全世界，那么在Linux上你就更需要掌握make乃至Makefile的编写技巧。
因为大多数人是这么做的，我想你还不足以强大到可以改变这一现实的程度。但是如果你一定要说不，那我也没有办法，那你最好远离Linux，因为Linux正在远离你。

 

不过对于大多数Java程序员来说，Ant和Maven或许是他们更为常用或乐于使用的工具。
但这并不表明Makefile在遇到Java时就会显得有些ED，因为Makefile对Java也提供了良好的支持。
但是为何Ant和Maven在这个行当中走到了领先的位置，还是在于它们相对Makefile的学习周期更为简短，而且Maven能够比较容易地解决一些jar包依赖问题。
但是这里有一个始终让我疑惑的地方，就是当我跟好多Java高手们谈起XML时，他们会将它说得一无是处，就好像是所有问题的根源，但是Ant和Maven又是完全的XML格式而他们又对它爱不释手。

也许就像矛盾冲突是戏剧的精髓一样，人生也是一场戏吧。不过Ant和Maven的确都是非常强大的工具。只是在我看来我更喜欢Makefile，因为它更具灵活性和描述能力，能够用很简单的方式完成更为复杂的任务。
所以即便你是Java程序员，我也希望你能够掌握Makefile，它或许能够更加开阔你的视野。不过很多时候Ant或Maven已经足够用了，
只是我要多说一句的是，纵使IDE可以对它们提供良好的支持，但是作为初学者最好远离IDE。因为IDE是高手的挡泥板，却是初学者的遮阳伞（久不晒太阳会得病的）！

 

 

GNU make及其基本用法
实际上Makefile并不是这个工程管理工具的名称，但却是一种约定俗成的叫法。

它是一类工程管理工具的工程描述文件的默认名称，它只是相当于Ant的build.xml和Maven的pom.xml文件。

而且更让初学者头痛的是，这个文件名它不是唯一的。可以是Makefile，可以是makefile（注意Linux的文件名是区分大小写的），甚至是GNUmakefile。

或许你已经注意到了，我刚才说Makefile是一类工程管理工具的工程描述文件，并不是说一个，是不是丈二和尚了？其实我在学习Makefile的时候也遇到了同样的困惑。
后来才慢慢了解到，Makefile是make工程管理工具的工程描述文件，make是类UNIX世界的一个传统工程管理工具，是它们文化的一部分，可以称作Makefile文化。

那么既然是文化，就得允许百花齐放、百家争鸣。
传统UNIX的主要分支，比如Solaris、HP-UNIX、AIX等采用一套Makefile体系；BSD系列如：FreeBSD、OpenBSD、NetBSD等采用一套Makefile体系；
Linux采用另一套Makefile体系。而且即便属于同一体系，在某些方面都会显得大相径庭。

 

在Linux中采用的是GNU make这一体系，属于GNU计划中的一部分，可以说是所有体系中功能最为丰富、兼容性最好的一个Makefile文化的传承品。

Linux内核的编译是有两个强依赖的，其中一个就是GNU make，另外一个是gcc。

其实大家会奇怪，Linux既然有这么好的通用性和可移植性，为什么会有两个强依赖呢？
其实这就更充分说明GNU make和gcc是足够的NB，它们本身就具备了极强的通用性和可移植性。它们几乎已经被移植到已知乃至未知的所有平台上了，所以作为Linux即便对他们有强依赖也根本不会影响到它的通用性和可移植性。
GNU make已经是当前事实上的“标准”了，就好像它说的是标准普通话，其他make说的都是方言。本章所介绍的内容也是适用于其他make的，毕竟普通话与方言的区别仅在发音上，具体语素和语法习惯还是一致的。
在Linux就是执行make命令来完成工作的（在其他系统中就不一定是这样了）。

 

 

 

make就是Linux系统下的一个工具，在任意目录中执行make都可以（/usr/bin/make），只是效果不同罢了。

 

make会在执行路径中搜索Makefile文件。前面已经说过，Makefile并不是唯一的选择，还可以是makefile和GNUmakefile。

 

如果一个路径中同时存在它们三者，make会选择一个。不过不要惊慌，这是有规矩的，要是没有规矩不就乱性了吗？
make的选择顺序是GNUmakefile、makefile和Makefile。
只要选中了一个就不再理会其他的了。这个时候make还是很专一的。

当然你也可以让make不那么专一。方法就是用“—f”选项给make指定一个工作文件。
这个时候任何文件名都可以，只要内容符合Makefile的书写规范就行。“—f”选项有两种变形，分别是“--file=FILE”和“--makefile=FILE”，功能完全相同，随你的喜好决定。
这是一个非常常用的命令选项，尤其是在跨平台项目中，会针对不同的平台提供不同的Makefile文件。
另外一个常用的命令选项是“-d”，用于调试Makefile。在手工编写一个Makfile文件时非常有用。不过不要指望类似于调试C或Java程序那样可以单步跟踪。
它的作用仅是将Makefile的执行过程一一打印出来，让你观察在哪个地方出现了意想不到的错误。变形选项是“-debug[=FLAGS]”，功能会更加丰富一些。
对于只是想通过Makefile来作为阅读代码入口的人来说，make提供了一个“—t”选项，它能够帮你输出为生成一个可执行文件而需要的所有目标文件。
这样你就排除了那些不相干的东西，使得这一严峻的问题变得简单了许多。这个过程并不执行真正的工程创建过程，所以这不会影响到代码的原始性，只是帮你做了很好的梳理，而且过程既简单又快捷。
变形选项是“-touch”，功能完全相同。
对于make这个命令提供的选项还有很多，这里不一一列出，有兴趣的话可以使用“—h”或“-help”选项查看其他的命令以及说明。
如果感觉通过这个命令得到的内容有点过于单薄，那么就可以使用man命令查看它的在线帮助手册，这个“男人”真的很有用！
其实make的用法还远不止是命令选项这些，只是我都留在接下来的内容中了。因为我永远相信：若想真正掌握一个工具是必须去实际使用的。

-f选项：指定makefile
-t选项：输出为生成一个可执行文件而需要的所有目标文件
-d选项：调试makefile

 

 

 

 

8.2 基本概念
首先让我们了解一下Makefile的基本概念。

8.2.1 第一个Makefile例子
话说有一个功成身退的程序员，闲来无趣准备练习书法消磨时间并期望能有所建树。于是斥巨资购买了上等文房四宝。一日，饭后突然兴起。一番研墨、铺纸、焚香，颇有王、颜之概。待气定神闲，面色凝重地写下一行字：hello world。
好吧，这就是悲催的程序猿，只要学习一些新东西，总是会想到“hello world”。而且有些人居然号称会使用数十门编程语言，那咱们得向这等高手请教一番吧。结果他只告诉了你每门语言如何写“hello world”。我真的不想找骂，所以我给大家展示的第一个例子，跟“helloworld”无关。具体参见代码1所示。
代码1：

all：TinyEdit
TinyEdit: main.o line.o buffer.o tools.o chunk.o document.o cursor.o
cc main.o line.o tools.o buffer.o -o TinyEdit
myless:myless.o line.o buffer.o tools.o chunk.o
ccmyless.o line.o tools.o buffer.o -omyless -lcurses
myless.o:myless.c line.h buf fer.h tools.h tedef.h
cc -c -o myless.o myless.c
document.o:document.c line.h buf fer.h cursor.h tools.h tedef.h
cc -c -o document.o document.c
cursor.o:cursor.c line.h tools.h tedef.h
cc -C -o cursor.o cursor.C
line.o:line.c line.h buf fer.h tools.h tedef.h
cc -c -o line.o line，c
tools.o:tools.c tools.h tedef.h
cc -c -o tool．o tools．c
chunk.o: chunk.c line.h buffer.h tedef.h
cc -c -o chunk.o chunk．c
buf fer.o:buf fer.c buf fer.h tools.h
cc-c -o buffer.o buf fer.c
main.o:main.c line.h buf fer.h tedef.h
cc -c -o maln．o maln．c

 

这是我曾经写过的一个行文本编辑器的Makefile文件，虽然看似内容很多，实际上是很好理解的，也基本包含了这一部分我所要讲述的内容。

这个Makefile可以生成两个可执行文件：TinyEdit和myless。
TinyEdit就是一个简单的行文本编辑器：myless是一个简单的文本阅读器。

 

根据前面我们掌握的知识，当我执行make命令后，就会生成TmyEdit。那我要生成myless怎么办呢？要执行make myless命令。
哈，聪明的你是不是会根据这个联想一下，我要是执行make love这样的命令，是不是就生成love了呢？答案让你失望了，make会报错的。因为这个Makefile中没有love，所以生成不了。
这也给我们传达了一个道理，没有love的make love实际上是一种错误，是产生不了love的。

在这里make后面的参数不是命令选项，而是用于标明make要处理并最终生成的目标。

到这里我猜你们会有一个疑问。就是在生成TinyEdit的时候，并没有指定目标啊？嗯，这的确是个好问题，我们继续下面的内容来找到答案。

 

 

 

 

 

 

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