Linux C : Makefile 的编写和示例

2021-12-27 14:08:05

make工具是Unix/Linux 的一个编译工具，它按照顺序读取 Makefile 或 makefile ，进行自动地有选择地执行编译链接，只对影响到的修改的文件进行重新编译，不需要对整个工程进行重新编译。而Makefile中些内容的就是它的编译方式。

Makefile 的格式：

目标项	依赖项列表
[target] :	file1 file2 file3 ...
	规则
<tab>	command1
<tab>	command2
...	...

target是一个目标文件，也可以是Object File，也可以是执行文件。还可以是一个伪目标。这是一个文件的依赖关系，target这一个或多个的目标文件依赖于依赖项列表中的文件，其生成规则定义在command中。说白一点就是说，依赖项列表中如果有一个以上的文件比target文件要新或者target文件不存在的话，command所定义的命令就会被执行，如果依赖不存在或者更旧，那么就会执行生成依赖的对应target。如果依赖列表中的伪目标总是会被执行，相对于子程序段一样，先从左开始判断依赖列表，如果依赖时文件则判断是否要更新，如果是伪目标则直接执行。伪目标所依赖的伪目标也会被跟着执行。为了避免伪目标和文件名冲突，可以显示指定伪目标，关键字为.PHONY:

依赖项就是，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，通常是shell命令

例如

在一个文件 mysum.c中写入如下代码

在主程序 helloword.c 写入如下代码，可以看出主程序中引用到了 mysum.c

如果要编译以上两个文件,那么要在Makefile中写上

output: helloworld.c mysum.c                #格式 目标头: 依赖文件列表
    gcc -o output helloworld.c mysum.c      #格式 每行开始必须是tab制表符

执行 make 或者 make -f Makefile 进行编译。其中 -f 指定一个编译过程的文件名（默认是Makefile，编译命令格式 make [目标名，默认值为第一个伪目标] -f [makefile文件名]。当连续执行第二次时，make就不会再构建没被更改的目标。

Makefile的编写也可以作些改进，例如把一些关键命令定义成变量，写在文件头，例如gcc ，假如之后要改用g++ 来编译呢，难不成要在全文一个个找出gcc再替换成g++？其实把关键命令定义成变量就可以应对编译方式的变更操作了。如果编译的文件太多达到几百个怎么办？可以用include 关键字来引用其他文件内容，再其他文件中用变量来接所有要编译的文件名。由于命令执行失败会自动中断make，可以再命令前加 ‘-’ 符号，表示此命令如果执行失败则无视报错继续执行往下的命令。

如果在makefile中匹配/查询文件，如果在当前目录未找到，可在（大写）VPATH和其子目录下继续找。关于（小写）vpath语法， vpath [过滤条件] [查询目录] ，例如 vpath %.c /home/hu 表示在makefile中匹配/查询文件，如果在当前目录未找到则可以在 /home/hu/目录和子目录下的所有 .c的后缀的文件名列表继续找。

Makefile 的自动变量

$@	当前目标名
$<	第一个依赖项名
$^	所有依赖项名
$*	不包含扩展名的当前依赖项名
$?	比当前目标新的依赖项列表
$#	依赖项个数

C++项目型Makefile示例

#变量定义
LIB_NAME = libQuantLib.so
-include ql_var.mk         #这里面包含QL_SRC_DIR ，HEADER_DIR 等变量信息
CXX = g++        
DEFIND = -DQL_ERROR_FUNCTIONS
DEFIND += -DQL_ERROR_LINES
CXXFLAGS = $(DEFINE) $(addprefix -I, $(HEADER_DIR)) -O2 -Wall -c -fmessage-length=0 -fpic -fno-strict-aliasing
HEADER_DIR = "."
HEADER_DIR += "$(BOOST_INCLUDE)"
HEADER_DIR += "$(ZLOG_INCLUDE)"
HEADER_DIR += "$(JAVA_HOME)/include"
HEADER_DIR += "$(JAVA_HOME)/include/linux"
SRC_DIR = $(QL_SRC_DIR)    #源文件集合变量 ,定义在ql_var.mk 
DEP_DIR = $(QL_DEP)        #依赖集合变量 ,定义在ql_var.mk 
vpath %.hpp $(HEADER_DIR)
vpath %.cpp $(SRC_DIR)

all: build_dir ql          #执行make或者make all 相当于执行 make build_dir  和make ql

$(BUILD_DIR)/%.o : %.cpp   #生成在build目录下的 .o文件的生成规则
    $(CXX) $(CXXFLAGS) -MMD -MP -MF "$(@:%.o=%.d)" -MT"$(@:%.o=%.d)" -o "$@" "$<"
-include $(DEP_FILE)

.PHONY: build_dir       
build_dir:
    @mkdir -p $(BUILD_DIR)

.PHONY: scan               #执行 make scan 相当于先执行 make build_dir 再执行自身命令
scan: build_dir
    @echo Scanning Project ....
    @./scan.sh             #执行shell,此shell的目的是创建ql_var.mk,并在此文件中定义要编译的文件和其依赖

ql: $(LIB_OBJ) $(QL_OBJ)   # $(LIB_OBJ) $(QL_OBJ)为.o文件名集合，在ql_var.mk中被定义，如果发现依赖被更新则自动触发 .o文件的生成规则
    $(CXX) -share -o  $(LIB_NAME) $^ "$(ZLOG_LIB)/libzlog.a"

.PHONY: clean
clean: 
    @echo Clean Project
    -@rm -rf $(BUILD_DIR)
    -@rm -f ql_var.mk

执行编译顺序

make clean    #清空编译目录和删除变量文件
make scan     #创建编译目录和执行scan.sh ,从而创建变量文件
make          #执行make all，创建编译目录 和链接目标文件(.o),需要链接的文件列表来源于变量文件中，如果依赖项缺失，则编译出依赖文件

Makefile全解可参考： https://blog.csdn.net/weixin_38391755/article/details/80380786

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