Makefile 和 Bash 脚本之间区别和联系

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一、Makefile 和 Bash 脚本的定义    

（一）Bash 脚本

（二）Makefile

二、Makefile 和 Bash 脚本的相同之处

三、Makefile 和 Bash 脚本的不同点

（一）目的

（二）语法

（三）执行方式

（四）环境

（五）错误处理

（六）跨平台性

（七）应用场景不同

四、Makefile 和 Bash 脚本的语法

（一）相同点

（二）不同点

五、Makefile 和 Bash 脚本的应用

（一）Makefile应用场景

（二）Bash脚本应用场景

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        我们在使用unix/linux的过程中，经常会碰到Makefile 和 Bash 脚本，它们长得都比较像，很多命令还是相同的，那么，它们的命令是不是可以通用？有什么区别呢？

一、Makefile 和 Bash 脚本的定义    

（一）Bash 脚本

        Bash 脚本是一种使用 Bash（Bourne Again SHell）shell 编写的脚本文件。Bash 是一种流行的 Unix shell，它提供了丰富的命令行界面和强大的编程功能。Bash 脚本通常包含一系列命令，这些命令按照特定的顺序执行，以实现特定的任务或自动化过程。

（二）Makefile

        Makefile是为 Make 工具设计的，Make 工具用于控制编译和构建过程，特别是在大型项目中。Makefile 包含了一组规则和命令，这些规则和命令告诉 Make 如何从源代码生成目标文件（通常是可执行文件或库文件）。

二、Makefile 和 Bash 脚本的相同之处

1、自动化任务

        两者都可以用来自动化重复性或定期性的任务，从而减少手动操作的错误并提高效率。

2、脚本语言

        它们都是基于文本的脚本语言，可以通过编辑文本文件来创建和修改。

3、条件判断和循环

        Makefile和Bash脚本都支持条件判断和循环结构，使得脚本能够根据不同的条件执行不同的操作。

4、依赖管理

        两者都可以在某种程度上管理依赖关系。在Bash脚本中，可以通过命令的顺序来隐式地管理依赖。而在Makefile中，有一个更明确的依赖管理系统。

        另外，在 Makefile 中可以调用 Bash 脚本，或者在 Makefile 中直接写入 Bash 命令。这使得在构建过程中执行更复杂的任务成为可能。

三、Makefile 和 Bash 脚本的不同点

以下是 Makefile 和 Bash 脚本之间的区别可以归纳为如下几个方面：

（一）目的

1. Makefile：主要用于自动化编译和构建过程，尤其是当项目包含多个源文件，并且需要按特定顺序编译它们时。
2. Bash 脚本：用于执行一系列命令以自动化任何类型的任务，不仅限于编译和构建。

（二）语法

1. Makefile：具有其自己的语法，包括规则、目标、依赖项和命令。它通常比 Bash 脚本更简洁，因为它为常见的编译任务提供了很多内置规则。
2. Bash 脚本：使用 Bash shell 的语法，包括变量、条件、循环等。

（三）执行方式

1. Makefile：使用 make 命令执行，可以指定一个目标（如果不指定，则通常执行第一个目标或默认目标）。可以很容易地并行执行多个命令，只需使用 -j 选项指定要同时运行的作业数。
2. Bash 脚本：直接运行脚本，或者使用 bash 命令后跟脚本名。虽然也可以实现并行执行，但通常需要更多的脚本编写工作。

（四）环境

1. Makefile：通常在开发环境中使用，特别是当需要编译源代码时。
2. Bash 脚本：可以在任何支持 Bash 的环境中使用，不仅限于开发环境。

（五）错误处理

1. Makefile：如果任何命令失败，Make 会停止执行，除非使用特定的错误处理规则。
2. Bash 脚本：提供了更丰富的错误处理机制，包括条件、捕获和自定义错误消息。

（六）跨平台性

1. Makefile：虽然也主要用于Unix-like环境，但有一些变体（如NMake）可以在Windows上使用。
2. Bash脚本：在大多数Unix-like系统上运行良好，但在Windows上可能需要额外的工具（如Cygwin或WSL）。

（七）应用场景不同

       这个不同在后面章节详细阐述。

四、Makefile 和 Bash 脚本的语法

Makefile和Bash脚本在语法上既有相似之处，又有明显不同。下面我将分别描述比较：

（一）相同点

1. 变量赋值：Makefile和Bash脚本都支持变量赋值，并且可以使用这些变量来定制脚本的行为。在Bash中，变量赋值时等号两边不能有空格，例如VAR="value"，而在Makefile中，等号两边可以有空格，例如VAR = value。不过，在Makefile中也可以使用:=来进行立即赋值，此时等号两边不能有空格。
2. 条件判断：两者都支持条件判断，根据条件执行不同的代码块。在Bash中，这通常通过if、elif、else和fi关键字实现。在Makefile中，条件判断可以通过ifeq、ifneq、ifdef、ifndef等指令实现。
3. 循环结构：Bash脚本和Makefile都支持循环结构，用于重复执行一段代码。在Bash中，常见的循环有for、while和until。在Makefile中，可以通过foreach来实现类似的循环功能。
4. 函数/定义：Bash脚本支持函数定义，可以在脚本中调用这些函数。Makefile中没有函数的概念，但可以通过定义规则来达到类似的效果，规则中的命令可以被多次调用。
5. 注释：两者都支持注释，可以在脚本中添加说明性文字。在Bash中，使用#开头表示注释。在Makefile中，同样使用#开头表示注释。

（二）不同点

1. 基本结构：Bash脚本是基于命令行的，由一系列命令组成，按照顺序执行。而Makefile是基于规则的，由目标（target）、依赖（dependencies）和命令（commands）组成，通过指定目标来触发相应的规则执行。
2. 命令执行：在Bash脚本中，命令直接执行，并且每条命令默认在当前shell中执行（除非使用子shell）。而在Makefile中，规则的命令通常在一个新的shell实例中执行，每条命令默认单独执行（可以通过.ONESHELL特殊目标改变这一行为）。
3. 通配符：在Bash中，*用作通配符，匹配任意字符串。而在Makefile中，%用作通配符，用于模式匹配和自动变量。
4. 命令连接：在Bash中，命令可以通过;、&&或||连接，分别表示顺序执行、条件执行（仅当前一个命令成功时）和条件执行（仅当前一个命令失败时）。而在Makefile中，命令通常通过换行符分隔，并且每条命令在一个独立的shell中执行（除非特别指定）。
5. 错误处理：Bash脚本中，需要显式检查命令的退出状态来处理错误。而在Makefile中，如果任何命令执行失败（返回非零退出状态），则整个规则的执行将立即终止，并且Make会报告错误。
6. 特殊字符处理：在Bash脚本中，特殊字符（如变量、引号、反斜杠等）的处理需要特别小心，以避免语法错误或意外的行为。而在Makefile中，由于它的语法和解析规则与Bash不同，特殊字符的处理也有所不同，例如$用于引用变量，@用于禁止命令回显等。
7. 包含文件：在Makefile中，可以使用include指令来包含其他Makefile文件，从而实现模块化和复用。而在Bash脚本中，通常通过source或.命令来包含其他脚本文件。

        Makefile和Bash脚本由于它们的设计目标和用途不同，它们在基本结构、命令执行、通配符使用、错误处理等方面存在显著的差异。了解这些差异对于正确编写和理解Makefile和Bash脚本至关重要。

五、Makefile 和 Bash 脚本的应用

        Makefile和Bash脚本各自在不同的情境下被广泛应用。以下是它们主要的应用场景：

（一）Makefile应用场景

1. 软件构建：Makefile是软件构建中最常见的工具之一，尤其在C、C++等需要编译的项目中。它定义了如何从源代码编译出可执行文件或库，并处理了文件间的依赖关系。
2. 自动化构建：Makefile通过定义一系列的规则，可以自动化完成诸如编译、链接、测试、打包、安装等任务，提高开发效率。
3. 版本控制：Makefile通常与版本控制系统（如Git）结合使用，以自动化处理构建相关的任务，如生成构建日志、清理构建产生的临时文件等。
4. 项目文档生成：Makefile也可以用来自动化生成项目文档，如API文档、用户手册等。
5. 清理和安装：Makefile通常包含清理（clean）和安装（install）目标，用于清理构建产生的临时文件和将最终产品安装到系统中。

（二）Bash脚本应用场景

1. 系统管理和维护：Bash脚本经常用于系统管理员的日常任务，如监控磁盘空间、管理用户账户、备份数据、配置网络服务等。
2. 自动化任务：Bash脚本可以自动化执行一系列命令行任务，如批量处理文件、下载和安装软件、定时执行某项任务等。
3. 数据处理：Bash脚本经常用于处理文本和文件数据，如日志分析、文本搜索和替换、数据提取和转换等。
4. 部署和配置：Bash脚本可以用于自动化部署应用程序或配置系统环境，如配置Web服务器、数据库服务器等。
5. 与其他工具集成：Bash脚本可以与其他命令行工具和脚本语言（如Python、Perl等）集成，以创建更复杂的自动化解决方案。

        总之，Makefile主要用于编译和构建软件项目，而Bash脚本则更广泛地应用于系统管理和自动化任务。在实际工作中，两者可以结合使用，以创建一个完整、自动化的构建和部署流程。