【Linux】Linux项目自动化构建工具——make/Makefile

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一、makefile原理

1.
makefile文件既可以写成makefile，也可以写成Makefile

2.
makefile文件中，要写的是依赖关系和依赖方法，例如生成的可执行程序mycode依赖的就是mycode.c源文件，没有这个源文件，就没有mycode这个可执行程序，生成可执行程序的过程中又依赖方法gcc mycode.c -o mycode也就是需要gcc来编译链接生成可执行程序。

vim makefile

// 下面是makefile文件的内容
mycode:mycode.c
       gcc mycode.c -o mycode  

二、初步理解makefile的语法

第一行是依赖关系，第二行必须以Tab键开头！！！，第二行写的是依赖方法
依赖关系可以为空

  1 mycode:mycode.c
  2     gcc mycode.c -o mycode
  3 
  4 .PHONY:clean
  5 clean:                                                                                                                                                                
  6      rm -f mycode

1.
被.PHONY:关键字修饰的对象是一个伪目标，该目标总是被执行的。
由于第一条依赖关系和依赖方法没有被.PHONY:修饰，所以如果命令执行过，且源文件没有被改动过的话，make是不允许连续多次执行的，但第二条依赖关系和依赖方法被.PHONY:修饰了，所以它是可以多次执行的

2.
换句话说，有了关键字.PHONY:修饰过后，就不要通过对比源文件和可执行程序Modify时间来判断是否能够执行指令了，不走这套规则，我让你执行，你就一直给我执行就OK了

1.gcc如何得知，源文件不需要再编译了呢？

Modify代表文件内容被修改的时间，Change代表文件属性被修改的时间，Access代表最后一次访问文件的时间，值得注意的是，文件大小也算文件的属性

1.
有时候访问文件的时间Access被更新的不是很灵敏，以前老的操作系统内核，对于这件事的原则就是，只要你访问了，就立马更新时间，但现在的操作系统内核，过一段时间之后才会更新我们的访问文件时间。
原因：文件操作的时候，改文件就一定会访问文件，但访问文件不一定该文件，所以访问文件的次数太多了，要进行更多次的IO，并且文件访问的时间基本没有人关心。

2.
一定先有源文件再有可执行程序，所以源文件的Modify时间一定要比可执行程序的Modify时间更早，所以gcc识别要不要重新编译，比较的就是源文件和可执行程序的文件内容修改时间。如果可执行程序更早，说明源文件被修改了，那就需要重新编译，如果源文件早，说明可执行程序被修改过，不需要重新编译。

当已经使用make指令过后，无法继续使用时，我们可以touch更新一下源文件的时间，这个时候就又可以用make指令了，这就证明了我们上面的结论。

touch mycode.c //touch后面跟上已存在的文件，可以更新此文件的三个时间。

2.为什么执行的指令是make和make clean呢？

make也可以跟上mycode使用，make默认从上到下扫描文本makefile的时候，第一个扫描到的目标文件可以省略名称使用，例如直接使用make，执行的就是makefile里面的第一个目标文件，并且默认情况下makefile只形成一个目标文件，也就是总目标文件只能有一个。

make mycode 
make
make clean

三、makefile的推导规则

  1 mycode:mycode.o
  2     gcc mycode.o -o mycode                                                                                                                                            
  3 mycode.o:mycode.s                  
  4     gcc -c mycode.s -o mycode.o       
  5 mycode.s:mycode.i                     
  6     gcc -S mycode.i -o mycode.s
  7 mycode.i:mycode.c              
  8     gcc -E mycode.c -o mycode.i
  9                  
 10 .PHONY:clean     
 11 clean:           
 12      rm -f mycode

1.
根据依赖关系列表，make先找mycode发现没有，那就去找mycode依赖的mycode.o，结果发现也没有，那就去找mycode.o依赖的mycode.s，结果发现还是没有，那就去找mycode.s依赖的mycode.i，结果没找到，那就去找mycode.i依赖的mycode.c结果找到了，那就执行他们之间的依赖方法，然后.i就有了，那就再一点一点向上执行每条依赖方法

2.
这就是整个make的依赖性，类似于堆栈结构，make会一层又一层地去找文件的依赖关系，直到最终编译出第一个目标文件。

四、Linux小程序—进度条

1.缓冲区概念

1.
如果加上\n那就会先显示you can see me然后停下来2秒钟，如果没有\n的话，那就会先停下来2秒，然后才显示出you can see me。
2.
第一种拥有\n可以立即输出的原因是因为，\n是行缓冲，只要遇到\n就会立马将这一行的内容输出到显示器上面

3.
针对第二种没有\n的情况，首先printf语句肯定是要先执行的，唯一的可能性就是，这个you can see me没有被立即显示出来，等到走完sleep语句，它才显示出来，在未显示的这段时间里面，you can see me一直被存储在行缓冲区里面

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <unistd.h>
  3 
  4 int main()
  5 {
  6     printf("you can see me ........\n");
  7     sleep(2);                                                                                                                                                         
  8     return 0;
  9 }
  
	// 可以利用fflush(stdout)语句来刷新缓冲区，这样数据就会立马显示出来
	

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <unistd.h>
  3 
  4 int main()
  5 {
  6     printf("you can see me ........");
  7     sleep(2);                                                                                                                                                         
  8     return 0;
  9 }

2.回车换行

理论上，回车和换行不是一个概念，换行是回到当前行的最开始，换行是将光标挪到下一行相同的光标位置，\r是回车\n是换行，\r\n合起来我们称之为回车换行。

语言层面上，\n就是回车换行，因为编译器在内部对于\n做了特殊处理，回车换行其实分成两步，先换行，再回车。

例如下面老式键盘的回车形状，是先向下再向左的。

3.倒计时小程序

1.
显示器能够显示各种符号，包括数字，汉字，字母等等，这些都被计算机看作符号，只不过人把它分为数字还是汉字，字母等，能够显示这么多符号是因为显示器面板上有各种像素点，点亮对应显示器上的像素点，就可以给人类显示出来各种各样的符号了，并且凡是能够显示到显示器上的，其实都是字符

2.
如果我们重新在第一个像素点输入8，那么这个像素点就会重新显示8，将9覆盖掉，基于这样的原理，我们就可以写一个倒计时小程序了。

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <unistd.h>
  3 int main()
  4 {
  5     int cnt=10;
  6     while(cnt)
  7     {
  8         printf("剩余时间:%2d\r",cnt);
 			// 利用\r回车来实现同一个像素点，显示多个数字，这样看起来就像倒计时                                                                                                                          
  9         fflush(stdout);
  			// 每次刷新一下缓冲区，立马显示数据
 10         cnt--;
 11         sleep(1);
 12     }
 13     return 0;
 14 }

4.进度条

gcc的-D选项可以帮助我们在命令行中完成某些变量的定义，例如下面定义了进度条的样式为N=1时的样式。

ProcessOn文件依赖main.c和process.c源文件，所以依赖关系和依赖方法如下：

Makefile文件内容

  1 ProcessOn:main.c process.c
  2     gcc main.c process.c -o ProcessOn -D N=1                                                                                                                          
  3 
  4 .PHONY:clean
  5 clean:
  6     rm -f ProcessOn

main.c文件内容

  1 #include "process.h"                                                                                                                                                  
  2 
  3 int main()
  4 {
  5     ProncessOn();
  6     return 0;
  7 }

process.h文件内容

  1 #pragma once 
  2 #include <stdio.h>
  3 #include <string.h>
  4 #include <unistd.h>
  5 
  6 #define NUM 101
  7 #define S_NUM 5                                                                                                                                                       
  8 
  9 extern void ProncessOn();

\033[42;34m 输出的内容 \033[0m这是内容的颜色控制
usleep代表的是微秒
%%在printf中可以输出显示为一个%号
-100可以控制进度条宽度为100位宽并且每次左对齐输出字符数组bar

C语言printf输出颜色控制

process.c文件内容

    2 #include "process.h"
    3 
    4 char style[S_NUM]={'*','#','-','.','+'};
    5 五种风格，可以在makefile文件中修改N，以控制风格样式
    
    6 void ProncessOn()
    7 {
    8     int cnt=0;
    9     //循环101次
   10     char bar[NUM];
   11     memset(bar,'\0',sizeof(bar));
   12 
   13     const char*lable="|\\-/";
   14 
   15     while(cnt<=100)
   16     {
   17         //printf("[%-100s][%-3d%%][%c]\r",bar,cnt,lable[cnt%4]);
   18         printf("\033[42;34m[%-100s][%-3d%%][%c]\033[0m\r",bar,cnt,lable[cnt%4]);                                                                                    
   19         fflush(stdout);
E> 20         bar[cnt++]=style[N];
   21         usleep(60000);
   22     }
   23 
   24     printf("\n");
   25 }