Makefile编写

1. make和Makefile的介绍

1.1 make工具

利用make工具可以自动完成编译工作。这些工作包括：

• 如果仅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，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。

1.2 Makefile

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文件描述了整个工程的编译、链接等规则。

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，也称伪目标。
• 依赖（DEPENDENCIES）是用来产生目标的输入文件列表，一个目标通常依赖于多个文件。
• 命令（COMMAND）是make执行的动作（命令是shell命令或者是可在shell下执行的程序）。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。

接下来就根据这个Makefile基本规则来编写一个最基本的Makefile文件

.PHONY:clean
main:main.o sub.o add.o print.o
    gcc -Wall -g main.o add.o sub.o print.o -o main
main.o:main.c 
    gcc -Wall -g -c main.c -o main.o
add.o:add.c add.h
    gcc -Wall -g -c add.c -o add.o
sub.o:sub.c sub.h
    gcc -Wall -g -c sub.c -o sub.o
print.o:print.c print.h
    gcc -Wall -g -c print.c -o print.o
clean:
    rm -f *.o main

我们可以看到，main是我们最终想要生成的目标文件，它依赖main.o sub.o add.o print.o这四个.o文件。因此要执行gcc -Wall -g main.o add.o sub.o print.o -o main命令来生成目标文件，但是当前没有这些.o文件，因此就要先生成这些.o文件。我们写了四条xxx.o:xxx.c然后执行gcc -Wall -g -c xxx.c -o xxx.o，这些语句就会生成目标文件的依赖项。

clean是一个伪目标文件，因为它没有依赖项。我们只是想通过make clean来将.o文件删除，但是我们通常要指定.PHONY:clean这条语句，用来显式的指定clean是伪目标，来防止当前目录下有一个同名的clean文件。这样，一个简单呢的Makefile文件就写好了。

3. Makefile自动化变量

虽然像上述那样可以完成编译，但是明显非常麻烦，接下来介绍Makefile的自动化变量。

我们使用这些自动化变量来尝试从写刚才的Makefile

.PHONY:clean
OBJ=main.o sub.o add.o print.o
main:$(OBJ)
    gcc -Wall -g $^ -o $@
main.o:main.c 
    gcc -Wall -g -c $< -o $@ 
add.o:add.c add.h
    gcc -Wall -g -c $< -o $@ 
sub.o:sub.c sub.h
    gcc -Wall -g -c $< -o $@ 
print.o:print.c print.h
    gcc -Wall -g -c $< -o $@
clean:
    rm -f *.o main

我们定义了一个变量叫OBJ，他是我们的依赖项列表。然后使用自动化变量来代替对应的文件，如上所示。

但是，我们这些.c文件都要生成.o文件，这样写也非常麻烦，我们介绍另一些规则。

• 模式规则
  
  • %.o:%.c
• 后缀规则
  
  • .c:.o

我们来使用这两种规则：

.PHONY:clean

CC = gcc
CFLAGS = -Wall -g 
OBJ = main.o sub.o add.o print.o
main:$(OBJ)
    $(CC) $(CFLAGS) $^ -o $@
#%.o:%.c
.c.o:
    $(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@

clean:
    rm -f *.o main

使用这两个规则，就会将所有.c文件生成同名的.o文件，这样，Makefile就更加简洁。

4. make常用的内嵌函数

• 函数调用
  
  • $(function arguments)
• $(wildcard PATTERN)
  
  • 当前目录写的匹配模式的文件
  • 例如：src=$(wildcard *.c)
• $(patsubst PATTERN,REPLACEMENT,TEXT)
  
  • 模式替换函数
  • 例如：$(patsubst %.c, %.o, \$src)
  • 等价于$(src:.c=.o)
• shell函数
  
  • 执行shell命令
  • 例如：$(shell ls -d */)