makefile学习笔记（一）

1. makefile与make基本介绍

在linux/unix开发环境中，makefile文件描述了一个特定编译系统所需要的策略，而make工具则是通过解析makefile文件并执行相应的命令来帮助我们构建其编译系统。大致原理如下：

1.makefile文件帮助我们记录了整个项目工程的所有需要编译的文件列表，这样我们在编译时仅需要输入简单的make命令就能编译出我们期望的结果；
2.makefile文件反映了整个项目中各个模块的依赖关系，这样我们改动了某些源文件后，仅需简单的输入make命令，make工具就会根据makefile文件里描述的依赖关系帮助我们分析哪些模块需要重新编译，并执行相应的操作。

1.1 makefile简介

makefile就是一个简单的文本文件，它基本上就是由一条条的规则构成。下面，我们就来看一下makefile里的最基本的语法单元：规则。一条makefile的规则构成如下：

target:prerequisites
<tab> command1
<tab> command2
.....
<tab> commandN

target： 规则的目标，可以简单理解为这条规则存在的目的是什么。通常是程序中间或者最后需要生成的文件的文件名，也可以不对应具体的文件，而仅仅就是个概念上的规则目标。
prerequisites： 规则的依赖列表，可以简单的理解为要达到本条规则的目标所需要的先决条件是什么。可以是文件名，也可以是其他规则的目标。
command： 规则的命令，可以简单地理解为当目标所需要的先决条件的满足了之后，需要执行什么动作来达成规则的目标。规则的命令其实就是shell命令。一条规则中可以有多行命令。（特别注意：每行命令都必须以tab键开始！）

1.2 make工作机理

要解释make的工作机理，需要解决以下3个问题：

1.make命令如何使用 ；
2.make从哪读取makefile；
3.make如何解析执行makefile文件的规则。

make命令的基本使用范式如下：

$ make [ -f makefile ] [ options ] ... [ targets ] ...

使用make命令的最简单的方式主要有以下四种形式：

1.不带任何参数，直接执行make：
$ make
2.指定makefile文件：
$ make -f
3.指定 makefile 目标：
$ make
4.到指定目录下执行make：
$ make -C

在执行make的时候，我们可以带上 -f 参数，来指定make命令从哪里读取makefile文件；而如果我们不显式指定，则make就会在当前目录下依次查找名字为GNUmakefile, makefile****和 Makefile的文件来作为其makefile文件。

在读取完makefile的内容后，make工具并不是一条一条地去执行makefile里的规则，而是以某条规则为突破口，以“多米诺骨牌”的方式去执行makefile里的规则。而这条作为突破口的规则的目标，称为终极目标 。我们可以在执行make时以参数的形式指定终极目标，从而执行作为突破口的规则。如果我们不显式地指定终极目标，make一般情况下将选择makefile的第一条规则的目标作为终极目标。

下面介绍一下make解析makefile的流程。

假设有一个mekefile文件，其文件框架如下所示：

终极目标：依赖A  依赖B 依赖C
    终极目标命令

依赖A：子依赖A1 子依赖A2 
    依赖A命令

依赖B：子依赖B1 子依赖B2 
    依赖B命令

依赖C：子依赖C1 子依赖C2 
    依赖C命令

步骤一： 以终极目标为树根，解析出整颗依赖树：

步骤二： 对整颗依赖树以从底到上，从左到右的顺序，解析执行每一条规则：

2. makefile实例一

本节将通过构建一个简单的c语言项目工程project_demo1来理解makefile的基本概念。

先来看一下project_demo1的整体目录结构。

构建项目的步骤如下：

步骤一： 创建工程目录

步骤二： 创建main.c文件，代码如下：

extern void hello();    //声明hello()函数是在文件外部定义的

int main()
{
    hello();
    return 0;
}

步骤三： 创建hello.c文件，代码如下：

#include 

void hello()
{
    printf("Hello, csdn!\n");
}

步骤四： 编写makefile

在每次编写makefile之前都需要先分析清楚整个工程各个模块的依赖关系，及相应的生成命令。project_demo1工程最终生成的是一个叫hello的可执行文件，而该可执行文件是使用gcc命令编译main.c和hello.c生成的。整个工程的关系依赖图如下：

因此makefile可以这么写：

hello: main.c hello.c
	gcc hello.c main.c -o hello

接下来在终端里输入make，终端打印出了makefile里的依赖命令，并生成了可执行文件hello.
运行hello，终端成功打印出我们所期望的语句，说明makefile编写正确。

3. makefile实例二

本节将创建另一个项目project_demo2，其文件之间的依赖关系相比上一个项目会更复杂一点。操作过程与上一个项目类似。先来看一下项目的整体目录结构：

main.c的代码如下：

#include 
#include "hello.h"
int main()
{
	printf("%s\n", HELLO);
	hello();
	return 0;
}

hello.c的代码如下：

#include 
#include "hello.h"
void hello()
{
    printf("%s\n", HELLO);
}

hello.h的代码如下：

#ifndef __HELLO_H__
#define __HELLO_H__
#define HELLO "Hello, csdn!"
#define GREET "How are you?"
extern void hello();
#endif

项目的依赖关系如下：

由此编写makefile如下：

hello: main.o hello.o
	gcc main.o hello.o -o hello

main.o: main.c
	gcc -c main.c -o main.o

hello.o: hello.c
	gcc -c hello.c -o hello.o

最后输入make指令，成功生成可执行文件hello，并且运行结果与程序相一致，说明makefile编写正确。