make 和 makefile 的使用 ###通俗易懂
1. make 工具
人们通常利用 make 工具来自动完成编译工作。这些工作包括：如果仅修改了某几个源文件，则只重新编译这几个源文件；如果某个头文件被修改了，则重新编译所有包含该头文件的源文件。利用这种自动编译可大大简化开发工作，避免不必要的重新编译。
make 工具通过一个称为 makefile 的文件来完成并自动维护编译工作。makefile 需要按照某种语法进行编写，其中说明了如何编译各个源文件并连接生成可执行文件，并定义了源文件之间的依赖关系。当修改了其中某个源文件时，如果其他源文件依赖于该文件，则也要重新编译所有依赖该文件的源文件。
make 是如何工作的？
1、make 会在当前目录下找名字叫"Makefile"或"makefile"；
2、如果找到，它会找文件中的第一个目标文件（target），并把这个文件作为最终的目标文件；
3、如果 main 文件不存在或是 main 所依赖的后面的 .o 文件的文件修改时间要比 main 这个文件新，那么他就会执行后面所定义的命令来生成 main 这个文件；
4、如果 main 所依赖的 .o 文件也存在，那么 make 会在当前文件中找目标为 .o 文件的依赖性，如果找到则再根据那一个规则生成 .o 文件；
5、当然，你的 C 文件和 H 文件是存在的啦，于是 make 会生成 .o 文件，然后再用 .o 文件 make 的终极任务，也就是执行文件 main 了。
注：如果 DEPENDENCIES 中有一个或多个文件更新的话，COMMAND 就要执行，这就是Makefile 最核心的内容。
2. makefile 基本规则
TARGET ... : DEPENDENCIES ...
COMMAND
...- 目标（TARGET）程序产生的文件，如可执行文件和目标文件；目标也可以是要执行的动作，如”clean“。
- 依赖（DEPENDENCIES）是用来产生目标的输入文件，一个目标通常依赖于多个文件。
- 命令（COMMAND）是 make 执行的动作，一个可以有多个命令，每个占一行。注意：每个命令行的起始字符必须为 TAB 字符!
如果 DEPENDENCIES 中有一个或多个文件更新的话，COMMAND 就要执行，这就是 Makefile 最核心的内容。
最简单的 makefile 例子
main：第一目标文件，且是可执行目标（即最终的目标文件）
main:main.o add.o subtract.o
gcc main.o add.o subtract.o -o main
main.o:main.c add.h subtract.h
gcc -c main.c -o main.o
add.o:add.c add.h
gcc -c add.c -o add.o
subtract.o:subtract.c subtract.h
gcc -c subtract.c -o subtract.o
.PHONY:clean
clean:
rm -f main.o add.o subtract.o main常见伪目标 .PHONY
在 Makefile 中，伪目标是一种特殊的目标，它们不代表真正的文件依赖关系，而是用于执行一系列命令或其他操作。
以下是一些常见的伪目标的示例：
1、clean：用于清理生成的文件或目录。通常用于删除编译生成的目标文件、可执行文件或其他临时文件。
示例：
.PHONY: clean //使用前进行伪目标声明，以确保它们不会与文件名冲突（标准用法）
clean:
rm -rf target_dir/*.o
rm -f executable执行：
make clean2、all：用于构建项目的所有目标或执行一系列操作。通常用于编译整个项目或执行一组任务。
示例：
all: target1 target2 target3
target1:
# 命令和规则用于构建 target1
target2:
# 命令和规则用于构建 target2
target3:
# 命令和规则用于构建 target3执行：
make all3、install：用于安装软件或将文件复制到指定位置。通常用于将生成的可执行文件、库文件或其他资源安装到系统目录或指定位置。
示例：
install: main
cp main /usr/local/bin/其中 main 是可之心文件。
执行：
make install4、test：用于运行测试套件或执行单元测试。通常用于自动化运行测试并生成测试报告。
示例：
test:
./run_tests.sh执行：
make test5、help：用于显示 Makefile 的帮助信息或目标列表。通常用于提供关于可用目标和其用途的简要说明。
示例：
help:
@echo "Available targets:"
@echo " target1 - Build target1"
@echo " target2 - Build target2"
@echo " clean - Clean up generated files"执行：
make help这些只是一些常见的伪目标示例，你可以根据项目的需求和特定的操作添加自定义的伪目标。在 Makefile 中，伪目标以 .PHONY 声明，以确保它们不会与文件名冲突。例如：
.PHONY: clean all install test help通过使用伪目标，你可以更好地组织和管理 Makefile 中的任务和操作。
makefile 自动化变量
| 选项名 |
作用 |
| $@ |
规则的目标文件名 |
| $ |
规则的第一个依赖文件名 |
| $^ |
规则的所有依赖文件列表 |
示例：
main:main.o add.o subtract.o
gcc $^ subtract.o -o $@
main.o:main.c add.h subtract.h
gcc -c $< -o $@
add.o:add.c add.h
gcc -c $< -o $@
subtract.o:subtract.c subtract.h
gcc -c $< -o $@
.PHONY:clean
clean:
rm -f main main.o add.o subtract.omakefile 中自定义变量
示例：
object=main.o add.o subtract.o 为自定义变量，变量在使用时需要 $()
object=main.o add.o subtract.o
main:$(object)
gcc $^ subtract.o -o $@
main.o:main.c add.h subtract.h
gcc -c $< -o $@
add.o:add.c add.h
gcc -c $< -o $@
subtract.o:subtract.c subtract.h
gcc -c $< -o $@
.PHONY:clean
clean:
rm -f $(object) main3. make 自动推导
GNU 的 make 很强大，它可以自动推导文件以及文件依赖关系后面的命令，于是我们就没必要去在每一个 [.o] 文件后都写上类似的命令，因为，我们的 make 会自动识别，并自己推导命令。
只要 make 看到一个 [.o] 文件，它就会自动的把 [.c] 文件加在依赖关系中，如果 make 找到一个 whatever.o，那么whatever.c，就会是 whatever.o 的依赖文件。并且 gcc -c whatever.c 也会被推导出来。
示例：
去掉 gcc 命令
object=main.o add.o subtract.o
main:$(object)
gcc $^ subtract.o -o $@
main.o:add.h subtract.h
add.o:add.h
subtract.o:subtract.h
.PHONY:clean
clean:
rm -f $(object) main进一步简化：
去掉 .o 中间文件
object=main.o add.o subtract.o
main:$(object)
gcc $^ subtract.o -o $@
$(object):
.PHONY:clean
clean:
rm -f $(object) main进一步简化：
ELF=main 为自定义变量，变量在使用时需要 $()
ELF=main
object=main.o add.o subtract.o
$(ELF):$(object)
gcc $^ subtract.o -o $@
$(object):
.PHONY:clean
clean:
rm -f $(object) $(ELF)一旦新增加源文件就要修改 objects=main.o add.o subtract.o
问：有没一劳永逸的方法？不需要修改 makefile 就能适应呢?
答：借助 makefile 中的相关函数。
4. makefile 常见函数
1、wildcard 函数：当前目录下匹配模式的文件
例如：src=$(wildcard *.c)2、notdir 函数：去除路径
例如：$(notdir $src)3、patsubst 函数：模式匹配替换
例如：$(patsubst%.c,%.o,$src)
等价于：$(src:.c=.o)4、shell 函数：执行 shell 命令
例如：$(shell ls -d */)ls -d */ 命令是获取当前目录下的文件夹，示例如下：
[root@vm10-0-0-236 make_test]# ls -d */
add/ subtract/进一步简化：
使用 makefile 常见函数化简
ELF=main
src=$(wildcard *.c)
object=$(src:.c=.o)
$(ELF):$(object)
echo $(src) #打印变量结果
echo $(object) #打印变量结果
gcc $^ subtract.o -o $@
$(object):
.PHONY:clean
clean:
rm -f $(object) $(ELF)使用 shell 命令
使用 shell 命令 find 寻找 .c 文件
ELF=main
src=$(shell find *.c)
object=$(src:.c=.o)
$(ELF):$(object)
gcc $^ subtract.o -o $@
$(object):
.PHONY:clean
clean:
rm -f $(object) $(ELF)使用 shell 命令
使用 shell 命令 ls 寻找 .c 文件
ELF=main
src=$(shell ls *.c)
object=$(src:.c=.o)
$(ELF):$(object)
gcc $^ subtract.o -o $@
$(object):
.PHONY:clean
clean:
rm -f $(object) $(ELF)5. 多级目录编译方法
如果源文件都在同一级目录下，使用上述 makefile 没有任何问题。
源文件在同一级目录下分布情况：
[root@vm10-0-0-236 make_test]# tree
.
├── add.c
├── add.h
├── main.c
├── makefile
├── subtract.c
└── subtract.h
但如果源文件分散在不同的目录下，上述的 makefile 便不再适用了。
源文件在不同目录下分布情况：
[root@vm10-0-0-236 make_test]# tree
.
├── add
│ ├── add.c
│ └── add.h
├── main.c
├── makefile
└── subtract
├── subtract.c
└── subtract.h多级目录 makefile 示例：
ELF=main
src=$(shell find -name '*.c')
object=$(src:.c=.o)
$(ELF):$(object)
gcc $^ subtract.o -o $@
$(object):
.PHONY:clean
clean:
rm -f $(object) $(ELF)如果有用到共享库，则可以在命令后面加 -llist
示例：
gcc $^ subtract.o -o $@ -llist事实上 gcc $^ subtract.o -o $@ -llist 也可以省略，如下：
ELF=main
CC=gcc -g -llist
src=$(shell find -name '*.c')
object=$(src:.c=.o)
$(ELF):$(object)
$(object):
.PHONY:clean
clean:
rm -f $(object) $(ELF)其中 CC=gcc -g -llist
- -g ：是指增加调试功能；
- -llist ：增加共享库；
附录
makefile 中 “:=” 和 “=” 的区别？
在 Makefile 中，“:=” 和 “=” 是两种不同的赋值符号，它们在变量的展开和引用上有所不同。
（1）“:=” 赋值符号（简单赋值）：
- 使用 “:=” 进行赋值时，变量的值会在赋值时立即展开，并且后续对变量的引用都会使用该展开后的值。
- 该赋值符号只会展开一次，即使后续对变量的赋值发生变化，之前已经展开的值也不会受到影响。
（2）“=” 赋值符号（递归赋值）：
- 使用 “=” 进行赋值时，变量的值不会立即展开，而是在引用变量时才会进行展开。
- 该赋值符号会进行递归展开，即每次引用变量时都会重新展开，以反映最新的赋值结果。
下面是一个示例，说明两者之间的区别：
# 使用 ":=" 进行赋值
VAR1 := $(shell echo "Hello, world!")
VAR2 := $(VAR1)
# 使用 "=" 进行赋值
VAR3 = $(shell echo "Hello, world!")
VAR4 = $(VAR3)
# 修改变量的值
VAR1 := $(shell echo "Goodbye!")
VAR3 = $(shell echo "Goodbye!")
# 输出变量的值
all:
@echo "VAR1: $(VAR1)" # 输出 "VAR1: Goodbye!"
@echo "VAR2: $(VAR2)" # 输出 "VAR2: Hello, world!"
@echo "VAR3: $(VAR3)" # 输出 "VAR3: Goodbye!"
@echo "VAR4: $(VAR4)" # 输出 "VAR4: Goodbye!"在上述示例中，VAR1 和 VAR3 使用 “:=” 和 “=” 进行赋值，分别展开为 “Hello, world!” 和 “Goodbye!”。然后，VAR2 和 VAR4 分别引用 VAR1 和 VAR3 的值。
当修改 VAR1 和 VAR3 的值后，VAR1 的展开值由 “Hello, world!” 变为 “Goodbye!”，而 VAR3 的展开值仍然是 “Goodbye!”。由于 VAR2 使用的是 “:=” 赋值符号，它的展开值不会受到 VAR1 值的变化的影响，仍然是 “Hello, world!”。而 VAR4 使用的是 “=” 赋值符号，它的展开值会随着 VAR3 值的变化而更新为 “Goodbye!”。
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