Makefile 学习笔记
前言
一般在工程中，有不计其数的源文件，这些文件按类型、功能、模块分别放置在若干目录中，而这些源文件在使用前一般需要进行编译，如果一个个单独进行编译，将需要进行大量重复性操作，对此Makefile提供了解决办法，通过定义一系列规则来指定哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至进行更为复杂的功能操作。
对此，本文针对Makefile的使用规则进行讲解，介绍。
Makefile的使用规则
1、Makefile的文件命名规则
Makefile或者makefile，一般使用Makefile
2、Makefile基本语法
目标：依赖
[tab] 命令
目标：一般是指要编译的目标，也可以是一个动作。
依赖：指执行当前目标所要依赖的先项，包括其他目标，某个具体文件或库等；
一个目标可以有多个依赖。
命令：该目标下要执行的具体命令，可以没有，也可以多条命令，当有多条命令时，每条命令单独一行。
hello : hello.c
gcc hello.c -o hello3、Makefile 工作原理
当调用make命令执行Makefile时，make会先找到Makefile文件中的第一条规则，分析并执行相应动作。而当执行命令中的依赖不存在时，会自动检测下面是否有生成该依赖的规则，若存在，则执行该规则的命令。
4、文件时间戳
make命令在执行的时候会根据文件的时间戳进行判断，是否需要执行Makefile中有涉及的规则。具体表现如下：
1、一般情况下，目标文件通过依赖文件形成的，所以目标文件的时间戳小于所有依赖文件的时间戳；
2、当出现某一依赖文件的时间戳大于目标文件的时间戳，此时目标文件将通过该规则中的命令被重新生成。
5、变量
Makefile在进行规则定义时，为了避免脚本过于冗长，且增加灵活性，可以使用变量。
Makefile中的变量主要分为三种：
（1）自定义变量：用户可以设定自己的变量，并且在Makefile中变量没有类型，只需要直接创建变量并赋值即可。
（2）预定义变量：Makefile中预先定义的变量，用户可直接引用，无需重复定义；
常见预定义变量如下表所示：
| 变量名 | 含义 |
| AR | 生成静态库库文件的程序名称 |
| AS | 汇编编译器的名称 |
| CC | C语言编译器的名称 |
| CXX | C++语言编译器 |
| FC | FORTRAN 语言编译器的名称 |
| RM | 删除文件程序的名称 |
| ARFLAGS | 生成静态库库文件程序的选项 |
| ASFLAGS | 汇编语言编译器的编译选项 |
| CFLAGS | C语言编译器的编译选项 |
| CXXFLAGS | C++语言编译器的编译选项 |
| FFLAGS | FORTRAN 语言编译器的编译选项 |
（3）自动变量：自动变量只能在规则中的命令使用，可以对一些目标以及依赖进行指代。具体使用方法如下：
| 变量 | 含义 |
| $* | 表示目标文件的名称，不包含目标文件的扩展名 |
| $@ | 表示目标文件的名称，包含目标文件的扩展名 |
| $+ | 表示所有依赖文件，这些依赖文件之间以空格分开，按照出现的先后为顺序，其中可能包含重复的依赖文件 |
| $< | 表示依赖项中第一个依赖文件的名称 |
| $? | 依赖项中，所有比目标文件时间戳晚的依赖文件，依赖文件之间以空格分开 |
| $^ | 依赖项中，所有不重复的依赖文件，这些文件之间以空格分开 |
6、模式匹配
在编写Makefile过程中，可能出现许多规则做一样的事情，而由于文件名不同，需要逐一编写规则，这会导致Makefile变得冗长。而通过模式匹配的方法可以完美解决该问题。模式匹配可以将相同操作整理成一个模板，使所有操作都会通过模板执行，大幅缩短脚本代码量。
app : main.o helloworld.o dev.o add.o
gcc main.o helloworld.o dev.o add.o -o app
#当需要将所有.c文件生成.o文件时，一个个编写过于繁琐,如下所示
main.o : main.c
gcc main.c -o main.o
helloworld.o : helloworld.c
gcc helloworld.c -o helloworld.o
dev.o : dev.c
gcc dev.c -o dev.o
add.o : add.c
gcc add.c -o add.o
#通过模式匹配则可以完美解决该问题，利用以下两行代码即可实现。其中%为通配符，用于匹配文件名
%.o : %.c
gcc $^ -o $@7、函数
Makefile中也可以使用函数，其中所有函数均有返回值，写法为：
$(函数名 参数1， 参数2， 参数3，...)
下面介绍一些函数
wildcard：获得指定目录下指定类型的文件名，返回值以空格分割。
#该函数的参数只有一个，但该参数可以通过空格分割
$(wildcard PATTERN ...)
#示例
$(wildcard .c ./LinuxStudy/.c)
#返回值为当前目录下的.c文件以及LinuxStudy下的.c文件patsubst：查找
#该函数有三个参数，参数之间使用逗号隔开
$(patsubst ,,)
#示例
a = main.c hello.c dev.c add.c
# 要将变量a中所有文件名的后缀.c替换为.o时可以进行如下操作
obj= $(patsubst %.c, %.o, $(a))
#obj的值为：main.o hello.o dev.o add.o 8、Makefile clean规则
在执行make指令后，我们发现在目录下会生成许多.o文件，而我们只需要目标文件，其他文件都是多余的，这时候就需要增加一条clean命令来处理。
最终一个简单的Makefile脚本就可以写成如下
src=$(wildcard ./*.c)
obj=$(patsubst %.c, %.o, $(src))
target : $(obj)
$(CC) $(obj) -o $@
%.o : %.c
$(CC) $< -o $@
clean:
rm $(obj) -f Makefile运行示例