Linux —— 自动化构建工具make/makefile

makefile

• 定义了一系列编译规则的文档，使用make命令可“自动编译”，极大提供开发效率；
• 一个工程中，源文件按类型、功能、模块会分别存放在若干个目录中，哪些文件需先编译、哪些文件需后编译、哪些文件需重新编译，甚至更复杂的功能操作，均可在makefile中指定；

make

• 是一个解释makefile中指令的命令工具，大多数IDE都有此命令；
• 执行make时，会在当前目录下搜索makefile，找到目标及其依赖，然后执行相关命令；

[wz@VM-4-4-centos ~]$ which make
/usr/bin/make
[wz@VM-4-4-centos ~]$ whereis make
make: /usr/bin/make /usr/share/man/man1/make.1.gz
[wz@VM-4-4-centos ~]$ whatis make
make (1)             - GNU make utility to maintain groups of programs

GNU make工作流程

• 读入主makefile，主makefile中可引用其他makefile；
• 读入被include的其他makefile；
• 初始化文件中的变量；
• 推导隐含规则，并分析所有规则；
• 为所有目标文件创建依赖关系链；
• 根据依赖关系，决定哪些文件需要重新生成；
• 执行命令；

makefile规则

基本格式

target : prerequisites 
    [前缀]command
//或
target : prerequisites; command 
    [前缀]command

• target，目标文件（可以是object file，也可是可执行文件，还可为标签）；
• prerequisites，生成目标文件所依赖的文件或目标（可以多个，或没有）；
• command，make时执行的命令（任意shell命令，可以有多条）；
• [前缀]
  • 不加，打印命令及命令结果，出错停止执行；
  • @，只打印命令结果，出错停止执行；
  • -，忽略命令出错，继续执行；

显示规则：说明如何生成一个或多个目标文件（包括生成的文件、依赖的文件，命令）；

隐含规则：make自动推导功能所执行的规则；

变量定义：makefile中定义的变量；

文件指示：makefile中引用的其他makefile，指定makefile中有效部分，定义一个多行命令；

注释：行注释“#”，转义注释符“\#”；

工作流程

• make，默认执行第一个目标；
• target不存在，会依据其规则创建；
• target存在，其依赖src比target“更新”，会重新编译；
• target存在，其依赖src不比target“更新”，什么都不做；

通配符

• *，表示零个或任意个字符；
• ？，表示任意一个字符；
•  ex. [abcd] ，表示a,b,c,d中任意一个字符；
• [^abcd]，表示除a,b,c,d以外的字符；
• [0-9]，表示 0~9中任意一个数字；
• %，匹配任意字符；
• ~，表示家目录；

变量定义及赋值

• VAR_LIST =  val1 val2 val3 ...
• :=，简单赋值；
• =，递归赋值；
• ?=，条件赋值；
• +=，追加赋值；

自动化变量

• $@，目标文件名；
• $<，第一个依赖文件名；
• $^，所有依赖文件列表；
• $?，所有比目标文件新的依赖文件列表；

搜索路径

• 默认在makefile当前路径下搜索源文件；
• 特殊变量VPTH，可指定路径；
  • VPATH ，当前目录未找到，则会在此目录下查找；
  • VPATH  ，符合pattern格式的文件，在此目录下查找；
  • VPATH ，清除符合pattern格式的文件查找目录；
  • VPATH，清除查找目录； 
• 关键字vpth，可指定路径；
  • VPATH  ，符合pattern格式的文件，在此目录下查找；
  • VPATH ，清除符合pattern格式的文件查找目录；
  • VPATH，清除查找目录； 

//当前目录未找到会在../dir1和../dir2中查找
VPATH = ../dir1 : ../dir2 
VPATH = ../dir1 ../dir2 

vpath ../dir1 : ../dir2 //当前目录未找到会在../dir1和../dir2中查找
vpath %.d ./header //以.h结尾的文件都从./header内查找
vpath %d //清除.h结尾的文件的查找规则
vpath //清除所有查找规则

隐含规则

[wz@VM-4-4-centos ~]$ ls
makefile  src.c
[wz@VM-4-4-centos ~]$ cat makefile 
target:src.o
	gcc $^ -o $@
[wz@VM-4-4-centos ~]$ make
cc    -c -o src.o src.c
gcc src.o -o target
[wz@VM-4-4-centos ~]$ ls
makefile  src.c  src.o  target

上述makefile文件缺少生成src.o命令，但make后，依然可生成src.o、target，是因为隐含规则的作用；

执行make的过程中，找到隐含规则，提供此目标的基本依赖关系，确定目标的依赖文件和使用命令；隐含规则提供的依赖文件只是基本的文件，需增加依赖文件时则要额外给出；

target:src.o
	gcc $^ -o $@
target:src.h

条件判断

• ifeq，判断参数是否相等，相等为true；
  • ifeq(arg1,arg2)
• ifneq，判断参数是否不相等，不相等为true；
  • ifneq(arg1,arg2)
• ifdef，判断是否有值，有值为true；
  • ifdef variablename
• ifndef，判断是否无值，无值为true；
  • ifndef variablename

[wz@VM-4-4-centos tmp]$ cat makefile 
arg = no
all:
ifeq ($(arg),yes)
		@echo $(arg)=yes	
else
		@echo $(arg)=no
endif
[wz@VM-4-4-centos tmp]$ make
no=no

伪目标

• 伪目标即并非一个目标，不生成目标文件；
• 声明伪目标即将目标作为.PHONY的依赖；
  • 如.PHONY:clean
  • 不加此声明可能会与真正目标文件产生冲突

.PHONY:clean
clean:
    rm -rf *.o test

案例

倒计时

原位置刷新数字

• 刷新方式
  • 直接刷新，不缓冲；
  • 缓冲区写满，在刷新，即全缓冲；
  • 遇到\n刷新，行刷新；
  • 强制刷新，fflush(stdout)；

  1 #include
  2 #include
  3 
  4 int main()
  5 {
  6   int count = 10;
  7   while(count >= 0)                                                                                     
  8   {
  9      printf("%2d\r",count);
 10      fflush(stdout);
 11      count--;
 12      sleep(1);
 13   }
 14      return 0;
 15 }

进度条

  1 #include
  2 #include
  3 #include
  4 
  5 #define NUM 100
  6 
  7 int main()
  8 {
  9   int i = 0;
 10   char bar[NUM+2];                                                                                                         
 11   memset(bar,0,sizeof(bar)); 
 12   const char* label = "|/-\\";
 13   while(i<=NUM)
 14   {
 15     bar[i] = '#';
 16     printf("[%-101s][%d%%][%c]\r",bar,i,label[i%4]);
 17     fflush(stdout);
 18     i++;
 19     usleep(100000);
 20   }
 21   printf("\n");
 22   return 0;
 23 }