小型C/C++项目的makefile编写

【前言】在我所接触到的Linux嵌入式开发中，大多使用的是C语言，采用makefile文件对源文件进行编译后生成可执行文件。本文即从个人经历上介绍小型的C项目如何编写makefile文档。

一、gcc命令

从目的上看，gcc命令和makefile的功能是一样，即是把源文件编译后生成可执行文件或.o二进制文件。gcc命令中有许多的额外的参数，本文仅介绍以下几种最简单和常用的方法：

有helloworld.c文件如下：

#include <stdio.h>
int main()
{
        printf("helloworld!\n");
        return 0;
}

使用如下gcc命令，将在同一文件目录下生成a.out可执行文件，在terminal中运行该文件即可在屏幕中打印出helloworld!：

$　　gcc helloworld.c

使用如下gcc命令，将在同一文件目录下生成helloworld.o二进制文件，它可以被用来连接文件：

$    gcc -c helloworld.c

如果要生成特定名称的可执行文件，可以使用如下gcc命令，它将生成helloworld可执行文件，区别于a.out可执行文件，在termianl执行它可以打印出helloworld!：

$    gcc helloworld.c -o helloworld

以上三种gcc命令，主要区别是参数不同，-c和-o的区别在于，-c只编译不连接，故只生成.o的二进制文件，-o即指定名称输出可执行文件。对于单个或者几个的源文件，使用gcc命令即可，但是一旦文件具有依赖关系，gcc命令的执行顺序是需要规定的，否则无法顺序编译项目，这是gcc命令的缺点，而makefile区别于gcc命令的地方正在于它能规定好文件间的依赖关系，以及加入依赖的库文件和头文件。

如果要引用其它目录下的头文件，其gcc命令如下，采用-I的参数：

$    gcc -I /ycl/include/ helloworld.c -o helloworld

如果要引用其它的目录下的库文件，如libmlib.so，其gcc命令如下，采用-L的参数：

$    gcc -L /ycl/lib –lmlib helloworld.c -o helloworld

 

二、makefile简要语法

makefile的用处是告诉编辑器，本项目以怎样的规则进行编译和链接，运行make命令需要makfile文件作为支撑。

要弄明白makefile，其关键是理解它的核心语法（源自博文http://blog.csdn.net/liang13664759/article/details/1771246 ）：

target ... : prerequisites ...
command
...
...

target也就是一个目标文件，可以是Object File，也可以是执行文件。还可以是一个标签（Label），对于标签这种特性，在后续的“伪目标”章节中会有叙述。

prerequisites就是，要生成那个target所需要的文件或是目标。

command也就是make需要执行的命令。（任意的Shell命令）

这是一个文件的依赖关系，也就是说，target这一个或多个的目标文件依赖于prerequisites中的文件，其生成规则定义在command中。说白一点就是说，prerequisites中如果有一个以上的文件比target文件要新的话，command所定义的命令就会被执行。这就是Makefile的规则。也就是Makefile中最核心的内容。

示例代码如下：

CXX = g++

CXXFLAGS =    -O2 -g -Wall -fmessage-length=0
CFLAGS = `pkg-config --cflags lcm`
LDFLAGS=`pkg-config --libs lcm`\
        -lpthread

OBJS =        DSRC_module.o    \
            LCMHandler.o    \
            UDPHandler.o

TARGET =    DSRC_module
$(TARGET):    $(OBJS)
    $(CXX) -o $@ $^ $(LDFLAGS)

　DSRC_module.o: DSRC_module.cpp
  　　$(CXX) $(CFLAGS) -I. -o $@ -c $<

  LCMHandler.o: LCMHandler.cpp
  　　$(CXX) $(CFLAGS) -I. -o $@ -c $<

  UDPHandler.o: UDPHandler.cpp
  　　$(CXX) $(CFLAGS) -I. -o $@ -c $<

  all: $(TARGET)

  clean:
  　　rm -f $(OBJS) $(TARGET)

示例代码中出现了变量，makefile中变量采用$(变量)的方法使用，如$(TARGET)即表示DSRC_module。该makefile的目的是生成名为DSRC_ module的可执行文件，即$(TARGET)，它的依赖文件是$(OBJS)所代表的DSRC_module.o、LCMHandler.o、UDPHandler.o三个文件。由于这三个文件都未生成，故针对每一个文件都需要进行编译生成，所以有三个.o文件为目标的makefile语句。

文中特殊字符说明如下：$@--目标文件，$^--所有的依赖文件，$<--第一个依赖文件。比如在如下的代码中，$@代表DSRC_module.cpp，$<代表第一个依赖文件，也就是DSRC_module.cpp。

DSRC_module.o: DSRC_module.cpp 
  　　$(CXX) $(CFLAGS) -I. -o $@ -c $<

三、makefile编写

使用装用CDT插件的eclipse可以直接生成helloworld项目的makefile项目，makefile内容如下：

CXXFLAGS =    -O2 -g -Wall -fmessage-length=0

OBJS =        example.o

LIBS =

TARGET =    example

$(TARGET):    $(OBJS)
    $(CXX) -o $(TARGET) $(OBJS) $(LIBS)

all:    $(TARGET)

clean:
    rm -f $(OBJS) $(TARGET)

其中CXXFLAGS是编译参数变量，CXX是makefile内置变量，CXX默认表示g++（C++编译器）。这个makefile的有两个功能：①编译代码，将example.c编译成example.o并链接成example可执行文件；②清除项目，当项目需要重新编译或整理时，使用make clean命令即可清除生的OBJS和TARGET变量中的名称。

在上述代码中，之所以依赖文件没有.c文件，这是因为此处使用了makefile的自动推导功能，只要依赖关系中有.o文件，它会自动添加同名称的.c文件作为依赖文件，并由$(CXX) -o example.o可以自动推导出$(CXX) -o example.c。

$(TARGET):    $(OBJS)
    $(CXX) -o $(TARGET) $(OBJS) $(LIBS)

基于上述的makefile文件，如果此时需要添加新的.c和.h文件，则改变OBJS的内容即可，比如填加test.c文件，则代码如下（注意test.o前的不能加空格，需用tab键）：

CXXFLAGS =    -O2 -g -Wall -fmessage-length=0

OBJS =        example.o\
                   test.o

LIBS =

TARGET =    example

$(TARGET):    $(OBJS)
    $(CXX) -o $(TARGET) $(OBJS) $(LIBS)

all:    $(TARGET)

clean:
    rm -f $(OBJS) $(TARGET)    

如果需要添加头文件，则只需添加和修改如下代码：

HEADER_DIR = /home/duser/dot3 
$(TARGET):    $(OBJS)
    $(CXX) -o $(TARGET) $(OBJS) $(LIBS) -I $(HEADER_DIR)

如果需要添加库文件，需要两个变量，LDFLAGS---相当于库所在路径，LIBS---要链接的库文件。则只需添加和修改如下代码：

LDFLAGS += -L/lib
LIB += -ltest
$(TARGET):    $(OBJS)
    $(CXX) -o $(TARGET) $(OBJS) -I $(HEADER_DIR) $(LDFLGS)$(LIBS)