跟我一起写 Makefile（十二）

跟我一起写 Makefile（十二）

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隐含规则

在我们使用Makefile时，有一些我们会经常使用，而且使用频率非常高的东西，比如，我们编译C/C++的源程序为中间目标文件（Unix下是[.o]文件，Windows下是[.obj]文件）。本章讲述的就是一些在Makefile中的“隐含的”，早先约定了的，不需要我们再写出来的规则。

“隐含规则”也就是一种惯例，make会按照这种“惯例”心照不喧地来运行，那怕我们的Makefile中没有书写这样的规则。例如，把[.c]文件编译成[.o]文件这一规则，你根本就不用写出来，make会自动推导出这种规则，并生成我们需要的[.o]文件。

“隐含规则”会使用一些我们系统变量，我们可以改变这些系统变量的值来定制隐含规则的运行时的参数。如系统变量“CFLAGS”可以控制编译时的编译器参数。

我们还可以通过“模式规则”的方式写下自己的隐含规则。用“后缀规则”来定义隐含规则会有许多的限制。使用“模式规则”会更回得智能和清楚，但“后缀规则”可以用来保证我们Makefile的兼容性。

我们了解了“隐含规则”，可以让其为我们更好的服务，也会让我们知道一些“约定俗成”了的东西，而不至于使得我们在运行Makefile时出现一些我们觉得莫名其妙的东西。当然，任何事物都是矛盾的，水能载舟，亦可覆舟，所以，有时候“隐含规则”也会给我们造成不小的麻烦。只有了解了它，我们才能更好地使用它。

一、使用隐含规则

如果要使用隐含规则生成你需要的目标，你所需要做的就是不要写出这个目标的规则。那么，make会试图去自动推导产生这个目标的规则和命令，如果make可以自动推导生成这个目标的规则和命令，那么这个行为就是隐含规则的自动推导。当然，隐含规则是make事先约定好的一些东西。例如，我们有下面的一个Makefile：
foo : foo.o bar.o
cc –o foo foo.o bar.o $(CFLAGS) $(LDFLAGS)

我们可以注意到，这个Makefile中并没有写下如何生成foo.o和bar.o这两目标的规则和命令。因为make的“隐含规则”功能会自动为我们自动去推导这两个目标的依赖目标和生成命令。

make会在自己的“隐含规则”库中寻找可以用的规则，如果找到，那么就会使用。如果找不到，那么就会报错。在上面的那个例子中，make调用的隐含规则是，把[.o]的目标的依赖文件置成[.c]，并使用C的编译命令“cc –c $(CFLAGS) [.c]”来生成[.o]的目标。也就是说，我们完全没有必要写下下面的两条规则：

foo.o : foo.c
cc –c foo.c $(CFLAGS)
bar.o : bar.c
cc –c bar.c $(CFLAGS)
因为，这已经是“约定”好了的事了，make和我们约定好了用C编译器“cc”生成[.o]文件的规则，这就是隐含规则。
当然，如果我们为[.o]文件书写了自己的规则，那么make就不会自动推导并调用隐含规则，它会按照我们写好的规则忠实地执行。
还有，在make的“隐含规则库”中，每一条隐含规则都在库中有其顺序，越靠前的则是越被经常使用的，所以，这会导致我们有些时候即使我们显示地指定了目标依赖，make也不会管。如下面这条规则（没有命令）：
foo.o : foo.p

依赖文件“foo.p”（Pascal程序的源文件）有可能变得没有意义。如果目录下存在“foo.c”文件，那么我们的隐含规则一样会生效，并会通过“foo.c”调用C的编译器生成foo.o文件。因为，在隐含规则中，Pascal的规则出现在C的规则之后，所以，make找到可以生成foo.o的C的规则就不再寻找下一条规则了。如果你确实不希望任何隐含规则推导，那么，你就不要只写出“依赖规则”，而不写命令。

二、隐含规则一览

这里我们将讲述所有预先设置（也就是make内建）的隐含规则，如果我们不明确地写下规则，那么，make就会在这些规则中寻找所需要规则和命令。当然，我们也可以使用make的参数“-r”或“--no-builtin-rules”选项来取消所有的预设置的隐含规则。

当然，即使是我们指定了“-r”参数，某些隐含规则还是会生效，因为有许多的隐含规则都是使用了“后缀规则”来定义的，所以，只要隐含规则中有“后缀列表”（也就一系统定义在目标.SUFFIXES的依赖目标），那么隐含规则就会生效。默认的后缀列表是：.out, .a, .ln, .o, .c, .cc, .C, .p, .f, .F, .r, .y, .l, .s, .S, .mod, .sym, .def, .h, .info, .dvi, .tex, .texinfo, .texi, .txinfo, .w, .ch .web, .sh, .elc, .el。具体的细节，我们会在后面讲述。

还是先来看一看常用的隐含规则吧。

1、编译C程序的隐含规则。
“<n>.o”的目标的依赖目标会自动推导为“<n>.c”，并且其生成命令是“$(CC) –c $(CPPFLAGS) $(CFLAGS)”

2、编译C++程序的隐含规则。
“<n>.o”的目标的依赖目标会自动推导为“<n>.cc”或是“<n>.C”，并且其生成命令是“$(CXX) –c $(CPPFLAGS) $(CFLAGS)”。（建议使用“.cc”作为C++源文件的后缀，而不是“.C”）

3、编译Pascal程序的隐含规则。
“<n>.o”的目标的依赖目标会自动推导为“<n>.p”，并且其生成命令是“$(PC) –c $(PFLAGS)”。

4、编译Fortran/Ratfor程序的隐含规则。
“<n>.o”的目标的依赖目标会自动推导为“<n>.r”或“<n>.F”或“<n>.f”，并且其生成命令是:
“.f” “$(FC) –c $(FFLAGS)”
“.F” “$(FC) –c $(FFLAGS) $(CPPFLAGS)”
“.f” “$(FC) –c $(FFLAGS) $(RFLAGS)”

5、预处理Fortran/Ratfor程序的隐含规则。
“<n>.f”的目标的依赖目标会自动推导为“<n>.r”或“<n>.F”。这个规则只是转换Ratfor或有预处理的Fortran程序到一个标准的Fortran程序。其使用的命令是：
“.F” “$(FC) –F $(CPPFLAGS) $(FFLAGS)”
“.r” “$(FC) –F $(FFLAGS) $(RFLAGS)”

6、编译Modula-2程序的隐含规则。
“<n>.sym”的目标的依赖目标会自动推导为“<n>.def”，并且其生成命令是：“$(M2C) $(M2FLAGS) $(DEFFLAGS)”。“<n.o>” 的目标的依赖目标会自动推导为“<n>.mod”，并且其生成命令是：“$(M2C) $(M2FLAGS) $(MODFLAGS)”。

7、汇编和汇编预处理的隐含规则。
“<n>.o” 的目标的依赖目标会自动推导为“<n>.s”，默认使用编译品“as”，并且其生成命令是：“$(AS) $(ASFLAGS)”。“<n>.s” 的目标的依赖目标会自动推导为“<n>.S”，默认使用C预编译器“cpp”，并且其生成命令是：“$(AS) $(ASFLAGS)”。

8、链接Object文件的隐含规则。
“<n>”目标依赖于“<n>.o”，通过运行C的编译器来运行链接程序生成（一般是“ld”），其生成命令是：“$(CC) $(LDFLAGS) <n>.o $(LOADLIBES) $(LDLIBS)”。这个规则对于只有一个源文件的工程有效，同时也对多个Object文件（由不同的源文件生成）的也有效。例如如下规则：
x : y.o z.o
并且“x.c”、“y.c”和“z.c”都存在时，隐含规则将执行如下命令：
cc -c x.c -o x.o
cc -c y.c -o y.o
cc -c z.c -o z.o
cc x.o y.o z.o -o x
rm -f x.o
rm -f y.o
rm -f z.o

如果没有一个源文件（如上例中的x.c）和你的目标名字（如上例中的x）相关联，那么，你最好写出自己的生成规则，不然，隐含规则会报错的。

9、Yacc C程序时的隐含规则。
“<n>.c”的依赖文件被自动推导为“n.y”（Yacc生成的文件），其生成命令是：“$(YACC) $(YFALGS)”。（“Yacc”是一个语法分析器，关于其细节请查看相关资料）

10、Lex C程序时的隐含规则。
“<n>.c”的依赖文件被自动推导为“n.l”（Lex生成的文件），其生成命令是：“$(LEX) $(LFALGS)”。（关于“Lex”的细节请查看相关资料）

11、Lex Ratfor程序时的隐含规则。
“<n>.r”的依赖文件被自动推导为“n.l”（Lex生成的文件），其生成命令是：“$(LEX) $(LFALGS)”。

12、从C程序、Yacc文件或Lex文件创建Lint库的隐含规则。

“<n>.ln” （lint生成的文件）的依赖文件被自动推导为“n.c”，其生成命令是：“$(LINT) $(LINTFALGS) $(CPPFLAGS) -i”。对于“<n>.y”和“<n>.l”也是同样的规则。

三、隐含规则使用的变量

在隐含规则中的命令中，基本上都是使用了一些预先设置的变量。你可以在你的makefile中改变这些变量的值，或是在make的命令行中传入这些值，或是在你的环境变量中设置这些值，无论怎么样，只要设置了这些特定的变量，那么其就会对隐含规则起作用。当然，你也可以利用make的“-R”或“--no–builtin-variables”参数来取消你所定义的变量对隐含规则的作用。

例如，第一条隐含规则——编译C程序的隐含规则的命令是“$(CC) –c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS)”。Make默认的编译命令是“cc”，如果你把变量“$(CC)”重定义成“gcc”，把变量“$(CFLAGS)”重定义成“-g”，那么，隐含规则中的命令全部会以“gcc –c -g $(CPPFLAGS)”的样子来执行了。

我们可以把隐含规则中使用的变量分成两种：一种是命令相关的，如“CC”；一种是参数相的关，如“CFLAGS”。下面是所有隐含规则中会用到的变量：

1、关于命令的变量。
AR
函数库打包程序。默认命令是“ar”。
AS
汇编语言编译程序。默认命令是“as”。
CC
C语言编译程序。默认命令是“cc”。
CXX
C++语言编译程序。默认命令是“g++”。
CO
从 RCS文件中扩展文件程序。默认命令是“co”。
CPP
C程序的预处理器（输出是标准输出设备）。默认命令是“$(CC) –E”。
FC
Fortran 和 Ratfor 的编译器和预处理程序。默认命令是“f77”。
GET
从SCCS文件中扩展文件的程序。默认命令是“get”。
LEX
Lex方法分析器程序（针对于C或Ratfor）。默认命令是“lex”。
PC
Pascal语言编译程序。默认命令是“pc”。
YACC
Yacc文法分析器（针对于C程序）。默认命令是“yacc”。
YACCR
Yacc文法分析器（针对于Ratfor程序）。默认命令是“yacc –r”。
MAKEINFO
转换Texinfo源文件（.texi）到Info文件程序。默认命令是“makeinfo”。
TEX
从TeX源文件创建TeX DVI文件的程序。默认命令是“tex”。
TEXI2DVI
从Texinfo源文件创建军TeX DVI 文件的程序。默认命令是“texi2dvi”。
WEAVE
转换Web到TeX的程序。默认命令是“weave”。
CWEAVE
转换C Web 到 TeX的程序。默认命令是“cweave”。
TANGLE
转换Web到Pascal语言的程序。默认命令是“tangle”。
CTANGLE
转换C Web 到 C。默认命令是“ctangle”。
RM
删除文件命令。默认命令是“rm –f”。

2、关于命令参数的变量

下面的这些变量都是相关上面的命令的参数。如果没有指明其默认值，那么其默认值都是空。

ARFLAGS
函数库打包程序AR命令的参数。默认值是“rv”。
ASFLAGS
汇编语言编译器参数。（当明显地调用“.s”或“.S”文件时）。
CFLAGS
C语言编译器参数。
CXXFLAGS
C++语言编译器参数。
COFLAGS
RCS命令参数。
CPPFLAGS
C预处理器参数。（ C 和 Fortran 编译器也会用到）。
FFLAGS
Fortran语言编译器参数。
GFLAGS
SCCS “get”程序参数。
LDFLAGS
链接器参数。（如：“ld”）
LFLAGS
Lex文法分析器参数。
PFLAGS
Pascal语言编译器参数。
RFLAGS
Ratfor 程序的Fortran 编译器参数。
YFLAGS
Yacc文法分析器参数。

四、隐含规则链

有些时候，一个目标可能被一系列的隐含规则所作用。例如，一个[.o]的文件生成，可能会是先被Yacc的[.y]文件先成[.c]，然后再被C的编译器生成。我们把这一系列的隐含规则叫做“隐含规则链”。在上面的例子中，如果文件[.c]存在，那么就直接调用C的编译器的隐含规则，如果没有[.c]文件，但有一个[.y]文件，那么Yacc的隐含规则会被调用，生成[.c]文件，然后，再调用C编译的隐含规则最终由[.c]生成[.o]文件，达到目标。

我们把这种[.c]的文件（或是目标），叫做中间目标。不管怎么样，make会努力自动推导生成目标的一切方法，不管中间目标有多少，其都会执着地把所有的隐含规则和你书写的规则全部合起来分析，努力达到目标，所以，有些时候，可能会让你觉得奇怪，怎么我的目标会这样生成？怎么我的makefile发疯了？

在默认情况下，对于中间目标，它和一般的目标有两个地方所不同：第一个不同是除非中间的目标不存在，才会引发中间规则。第二个不同的是，只要目标成功产生，那么，产生最终目标过程中，所产生的中间目标文件会被以“rm -f”删除。

通常，一个被makefile指定成目标或是依赖目标的文件不能被当作中介。然而，你可以明显地说明一个文件或是目标是中介目标，你可以使用伪目标“.INTERMEDIATE”来强制声明。（如：.INTERMEDIATE ： mid ）

你也可以阻止make自动删除中间目标，要做到这一点，你可以使用伪目标“.SECONDARY”来强制声明（如：.SECONDARY : sec）。你还可以把你的目标，以模式的方式来指定（如：%.o）成伪目标“.PRECIOUS”的依赖目标，以保存被隐含规则所生成的中间文件。

在“隐含规则链”中，禁止同一个目标出现两次或两次以上，这样一来，就可防止在make自动推导时出现无限递归的情况。

Make会优化一些特殊的隐含规则，而不生成中间文件。如，从文件“foo.c”生成目标程序“foo”，按道理，make会编译生成中间文件“foo.o”，然后链接成“foo”，但在实际情况下，这一动作可以被一条“cc”的命令完成（cc –o foo foo.c），于是优化过的规则就不会生成中间文件。

待续。。。。