makefile文件编写教程

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1.make介绍

• gcc：编译器(gcc根据菜谱进行编译)
• make: linux自带的构建器(相当于一个菜谱)
  • 构建的规则(菜谱)在makefile中

2.makefile文件的命名

• makefile
• Makefile

3.makefile中的规则

• gcc a.c b.c c.c -o app这种方法在文件很多情况下，利用gcc编译时会有很多参数，不利于整个项目的管理。因此，需要编写makefile文件，便于整个项目的编译。
• makefile中的规则组成：目标，依赖，命令，具体格式如下：

  目标:依赖
  (tab缩进) 命令
  

• 将gcc a.c b.c c.c -o app修改为make进行编译。于是，makefile中的规则如下所示：

  app:a.c b.c c.c
      gcc a.c b.c c.c -o app
  

• makefile中由一条或多条规则组成！

4.makefile的编写

• 具体实例如下所示，第一个版本：

  // gcc编译
  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ ls
  add.c  head.h  main.c  mul.c  sub.c
  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ gcc add.c main.c sub.c -o app
  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ ./app
  sum=36
  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ rm app
  
  // make编译
  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ vim makefile
  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ cat makefile 
  app:add.c main.c sub.c
      gcc add.c main.c sub.c -o app
  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ ls
  add.c  head.h  main.c  makefile  mul.c  sub.c
  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ make
  gcc add.c main.c sub.c -o app
  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ ./app
  sum=36
  

• 第一个版本的缺点：编译步骤花费时间很长，效率低，修改其中一个文件，所有文件会被重新编译。
• 具体实例如下所示，第二个版本：

  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ vim makefile 
  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ cat makefile 
  app:add.o main.o sub.o
      gcc add.o main.o sub.o -o app
  
  add.o:add.c
      gcc add.c -c
  
  main.o:main.c
      gcc main.c -c
  
  sub.o:sub.c
      gcc sub.c -c
  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ rm app
  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ make
  gcc add.c -c
  gcc main.c -c
  gcc sub.c -c
  gcc add.o main.o sub.o -o app
  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ ./app
  sum=36
  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ vim add.c  # 仅对add.c文件增加一个空行！
  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ make
  gcc add.c -c
  gcc add.o main.o sub.o -o app
  

• makefile工作原理：
  • 检测依赖(如第二个版本中的add.o main.o sub.o)是否存在：
    • 向下搜索下面的规则(如第二个版本中的add.o:add.c gcc add.c -c)，如果有规则是用来生成查找的依赖(如第二个版本中的add.o main.o sub.o)的,执行规则中的命令；
  • 依赖存在，判断是否需要更新：
    • 原则：目标的时间 > 依赖的时间。反之，则更新。(如第二个版本中vim add.c，仅对add.c文件增加一个空行！make时只对add.c进行编译)
• 第二个版本的缺点：makefile文件中有很多内容是冗余的。
• 具体实例如下所示，第三个版本：
  • 自定义变量：obj=a.o b.o c.0
    • 变量的取值：aa=$(obj)
  • makefile自带的变量：大写
    • CPPFLAGS
    • CC
  • 自动变量：自动变量只能在规则的命令中使用！
    • $@：规则中的目标
    • $<：规则中的第一个依赖
    • $^：规则中所有的依赖

  dl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ vim makefile 
  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ cat makefile 
  obj = add.o main.o sub.o
  target = app
  $(target):$(obj)
      gcc $(obj) -o $(target)
  # 也可以使用自动变量
      gcc $^ -o $@
  
  %.o:%.c
      gcc -c $< -o $@ 
  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ rm *.o
  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ make
  cc    -c -o add.o add.c
  cc    -c -o main.o main.c
  cc    -c -o sub.o sub.c
  gcc add.o main.o sub.o -o app
  

• 模式匹配：%.o:%.c
  • 第一次：add.o没有

  add.o:add.c
      gcc -c add.c -o add.o
  

  • 第二次:main.o没有

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

5.makefile中的函数

• 第三个版本的缺点：可移植性比较差。
• 具体实例如下所示，第四个版本：
  • makefile中的所有函数都是有返回值
  • wildcard查找指定目录下的指定类型的文件(如 ./.c)：src = $(wildcard ./.c)
  • 匹配替换：obj = $(patsubst %.c, %.o, $(src))

  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ vim makefile 
  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ cat makefile 
  src = $(wildcard ./*.c)
  obj = $(patsubst %..c, %..o, $(src))
  target = app
  $(target):$(obj)
      gcc $^ -o $@
  
  %..o:%..c
      gcc -c $< -o $@ 
  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ make
  gcc mul.c main.c add.c sub.c -o app
  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ ./app
  sum=36
  

6.makefile中添加项目清理功能

• 第四个版本的缺点：不能清理项目。
• 具体实例如下所示，第五个版本：
  • 让make生成不是终极目标的目标：make 目标名
  • 编写一个清理项目的规则：

  clean:
      rm *.o app
  

  • 声明伪目标：

  .PHONY:clean
  

  • -f：强制执行
  • 命令前加-：忽略执行失败的命令，继续向下执行其余的命令；

  cdl@cdl-Inspiron-5421:~/Cpp_Tutorials/Makefile$ cat makefile 
  src = $(wildcard ./*.c)
  obj = $(patsubst %..c, %..o, $(src))
  target = app
  $(target):$(obj)
      gcc $^ -o $@
  
  %..o:%..c
      gcc -c $< -o $@ 
  .PHONY:clean
  clean:
      -mkdir /abc 
      -rm  $(obj) $(target) -f