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什么是Linux的makefile ?

在linux和unix中,有一个强大的实用程序,叫make,可以用它来管理多模块程序的编译和链接,直至生成可执行文件。make程序需要一个编译规则说明文件,称为makefile,makefile文件中描述了整个软件工程的编译规则和各个文件之间的依赖关系。

makefile就像是一个shell脚本一样,其中可以执行操作系统的命令,它带来的好处就是我们能够实现“自动化编译”,一旦写好,只要一个make命令,整个软件功能就完全自动编译,提高了软件开发的效率。

make是一个命令工具,是一个解释makefile中指令的命令工具,一般来说大多数编译器都有这个命令,使用make可以是重新编译的次数达到最小化。

Makefile 与项目的原始码档案,通常放在同一个目录中。 可以同时有很多不同的 makefile 管理项目的不同部分。

make 命令和 Makefile 的结合,不仅控制原始码的编译,也可以用来准备使用手册文件、安装应用程式到目的目录中。

首先,我们用一个示例来说明makefile的书写规则。以便给大家一个感性认识。这个示例来源于gnu的make使用手册,在这个示例中,我们的工程有8个c文件,和3个头文件,我们要写一个makefile来告诉make命令如何编译和链接这几个文件。

 

我们的规则是:

1)如果这个工程没有编译过,那么我们的所有c文件都要编译并被链接。

2)如果这个工程的某几个c文件被修改,那么我们只编译被修改的c文件,并链接目标程序。

3)如果这个工程的头文件被改变了,那么我们需要编译引用了这几个头文件的c文件,并链接目标程序。

只要我们的makefile写得够好,所有的这一切,我们只用一个make命令就可以完成,make命令会自动智能地根据当前的文件修改的情况来确定哪些文件需要重编译,从而自己编译所需要的文件和链接目标程序。

 

makefile的规则

target ... : prerequisites ...
	command
	...
	...

target可以是一个object file(目标文件),也可以是一个执行文件,还可以是一个标签(label)。对于标签这种特性,在后续的“伪目标”章节中会有叙述。

prerequisites就是,要生成那个target所需要的文件或是目标。

command也就是make需要执行的命令。(任意的shell命令, 前面必须是tab键。空格键make不认)

这是一个文件的依赖关系,也就是说,target这一个或多个的目标文件依赖于prerequisites中的文件,其生成规则定义在 command中。说白一点就是说,prerequisites中如果有一个以上的文件比target文件要新的话,command所定义的命令就会被执行。这就是makefile的规则。也就是makefile中最核心的内容。

下面举例介绍:

下面是工程的内容:


$ ls 
anotherTest.c Makefile test.c test.h

下面是 Makefile 的内容:

all: test 

test: test.o anotherTest.o 
    gcc -Wall test.o anotherTest.o -o test

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

anotherTest.o: anotherTest.c 
    gcc -c -Wall anotherTest.c 

clean: 
    rm -rf *.o test

现在我们来看 Linux 下一些 make 命令应用的实例:

1. 一个简单的例子
为了编译整个工程,你可以简单的使用 make 或者在 make 命令后带上目标 all。

$ make 
gcc -c -Wall test.c 
gcc -c -Wall anotherTest.c 
gcc -Wall test.o anotherTest.o -o test

你能看到 make 命令第一次创建的依赖以及实际的目标。

如果你再次查看目录内容,里面多了一些 .o 文件和执行文件:

$ ls
anotherTest.c anotherTest.o Makefile test test.c test.h test.o

现在,假设你对 test.c 文件做了一些修改,重新使用 make 编译工程:

$ make
gcc -c -Wall test.c
gcc -Wall test.o anotherTest.o -o test

你可以看到只有 test.o 重新编译了,然而另一个 Test.o 没有重新编译。

现在清理所有的目标文件和可执行文件 test,你可以使用目标 clean:

$ make clean
rm -rf *.o test

$ ls
anotherTest.c Makefile test.c test.h

你可以看到所有的 .o 文件和执行文件 test 都被删除了。

2. 通过 -B 选项让所有目标总是重新建立

到目前为止,你可能注意到 make 命令不会编译那些自从上次编译之后就没有更改的文件,但是,如果你想覆盖 make 这种默认的行为,你可以使用 -B 选项。

下面是个例子:

$ make
make: Nothing to be done for `all’.

$ make -B
gcc -c -Wall test.c
gcc -c -Wall anotherTest.c
gcc -Wall test.o anotherTest.o -o test

你可以看到尽管 make 命令不会编译任何文件,然而 make -B 会强制编译所有的目标文件以及最终的执行文件。

3. 使用 -d 选项打印调试信息

如果你想知道 make 执行时实际做了什么,使用 -d 选项。

这是一个例子:

$ make -d | more
GNU Make 3.81
Copyright (C) 2006 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.
There is NO warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A
PARTICULAR PURPOSE.

This program built for x86_64-pc-linux-gnu
Reading makefiles…
Reading makefile `Makefile’…
Updating makefiles….
Considering target file `Makefile’.
Looking for an implicit rule for `Makefile’.
Trying pattern rule with stem `Makefile’.
Trying implicit prerequisite `Makefile.o’.
Trying pattern rule with stem `Makefile’.
Trying implicit prerequisite `Makefile.c’.
Trying pattern rule with stem `Makefile’.
Trying implicit prerequisite `Makefile.cc’.
Trying pattern rule with stem `Makefile’.
Trying implicit prerequisite `Makefile.C’.
Trying pattern rule with stem `Makefile’.
Trying implicit prerequisite `Makefile.cpp’.
Trying pattern rule with stem `Makefile’.
--More--

这是很长的输出,你也看到我使用了 more 命令来一页一页显示输出。

4. 使用 -C 选项改变目录
你可以为 make 命令提供不同的目录路径,在寻找 Makefile 之前会切换目录的。

这是一个目录,假设你就在当前目录下:

$ ls
file file2 frnd frnd1.cpp log1.txt log3.txt log5.txt
file1 file name with spaces frnd1 frnd.cpp log2.txt log4.txt

但是你想运行的 make 命令的 Makefile 文件保存在 ../make-dir/ 目录下,你可以这样做:

$ make -C ../make-dir/
make: Entering directory `/home/himanshu/practice/make-dir’
make: Nothing to be done for `all’.
make: Leaving directory `/home/himanshu/practice/make-dir

你能看到 make 命令首先切到特定的目录下,在那执行,然后再切换回来。

5. 通过 -f 选项将其它文件看作 Makefile
如果你想将重命名 Makefile 文件,比如取名为 my_makefile 或者其它的名字,我们想让 make 将它也当成 Makefile,可以使用 -f 选项。

make -f my_makefile

通过这种方法,make 命令会选择扫描 my_makefile 来代替 Makefile。

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