一、為什么使用 makefile?

makefile 帶來的好處就是“自動化編譯”，一旦寫好，只需要一個 make 命令， 整個工程完全自動編譯， 極大的提高了軟件開發(fā)的效率。
同時，makefile 文件中可以定義一系列的規(guī)則來指定，哪些文件需要先編譯，哪些文件需要后編譯，哪些文件需要重新編譯，甚至于進(jìn)行更復(fù)雜的功能操作，因為 makefile 就像一個 Shell 腳本一樣，其中也可以執(zhí)行操作系統(tǒng)的命令。

二、makefile 的命名規(guī)則

（1）規(guī)則：

目標(biāo)...: 依賴... // 注意：一個 makefile 中可以有多個規(guī)則 （tab）命令 // 注意：tab 縮進(jìn)不能是 4 個空格.....

（2）三要素：
目標(biāo)：要生成的目標(biāo)文件。
依賴：目標(biāo)文件由哪些文件生成。
命令：如何通過執(zhí)行該命令使依賴文件生成目標(biāo)文件。

三、makefile 的設(shè)計思路

（1） 需求：
1）含有頭文件、加減乘除的實現(xiàn)文件、測試 main 文件。
（include 目錄包含 head.h 、add.c div.c mul.c sub.c 、main.c） 。
2）將這 3 類文件制作成 makefile 文件，實現(xiàn)自動編譯，生成 app 可執(zhí)行文件。

1、第一版本：最簡單

app: add.c div.c mul.c sub.c main.cgcc add.c div.c mul.c sub.c main.c -o app -I include

（1）說明：
目標(biāo)：app 文件
依賴：用于生成目標(biāo)（add.c div.c mul.c sub.c main.c）
命令：gcc 編譯（-o 指定名稱 app 因為有頭文件，所以要有 –I）
（2） 缺陷：
改變一個依賴文件（例：只 touch add.c 甚至不改變其內(nèi)容），所有依賴文件都要重新更新編譯

2、第二版本：依賴于.o 文件

app: main.o add.o div.o mul.o sub.ogcc main.o add.o div.o mul.o sub.o -o app

（1） 相較于第一個版本，依賴于.o 文件。
（2） 命令依然是 gcc，區(qū)別是由.o 生成 app。
（3）第一個目標(biāo)（app）稱為終極目標(biāo)。因為終極目標(biāo)依賴于.o 文件，所以需要依賴于“.c 文件”生成“.o 目標(biāo)”，因此，有以下內(nèi)容：

main.o: main.c gcc -c main.c -I include add.o: add.c gcc -c add.c -I include div.o: div.c gcc -c div.c -I include mul.o: mul.c gcc -c mul.c -I include sub.o: sub.c gcc -c sub.c -I include

（4）相較于第一版的好處是改變一個依賴文件，只有 改變的依賴文件和終極目標(biāo)需要重新生成，其他不動。
（5） 缺陷：
相似代碼體太多
（6）鋪墊知識：
1）makefile 中的變量：
makefile 中的變量有點類似于 C 語言中的宏定義，使用該變量相當(dāng)于內(nèi)容替換，使用變量可以使 makefile 易于維護(hù)，修改起來變得簡單。
2）變量的分類：普通變量、自動變量
普通變量 （嚴(yán)格區(qū)分大小寫），定義 key = val 引用 val $(key)。舉例 foo = a.o b.o c.o $(foo) 就相當(dāng)于 a.o b.o c.o
自動變量：特別注意：自動變量只能在規(guī)則的命令中使用.
$@ 表示規(guī)則中的目標(biāo)
$< 表示規(guī)則中的第一個依賴條件
$^ 表示規(guī)則中的所有的依賴條件

3、第三版本： “模式規(guī)則”（利用 makefile 變量 和 占位符% 實現(xiàn)）

app: main.o add.o div.o mul.o sub.o gcc $^ -o $@ // $^ 指所有的.o文件 //$@ 指app ，編譯所有的.o文件生成目標(biāo)，并指定為app %.o:%.c // % 是占位符 gcc -c $< -o $@ -I include // $< 第一個的.c 文件 ，編譯一個.c 文件（$<）生成.o 文件（$@）

（1）缺陷：
終極目標(biāo) app 的依賴是完全定死的，扔到另一個項目中就不能用了，可移植性差。
（2）鋪墊知識：makefile 函數(shù)（所有的函數(shù)都有返回值，我們基本都是需要它的返回值）
1）wildcard ：查找指定目錄下的指定類型的文件

src = $(wildcard ./*.c) //找到當(dāng)前目錄下所有后綴為.c 的文件，引用返回值給 src

2）patsubst ：匹配替換

obj = $(patsubst %.c , %.o , $(src) ) //把 src 變量里所有后綴為.c 的文件替換成.o ,$(src) == *.c

4、第四版本：利用 makefile 函數(shù)

// makefile 函數(shù) src = $(wildcard *.c) // 當(dāng)前目錄下，所有 .c 文件 obj = $(patsubst %.c , %.o , $(src) ) // 當(dāng)前目錄下，所有 以.c 文件生成的.o 文件 // makefile 普通變量 target = app // 如果主體多次使用 app，想修改終極目標(biāo)，只需要在這里改一次就行了 cc = gcc // makefile 自動變量（模式規(guī)則） $( target): $(obj) $(cc) $^ -o $@ %.o:%.c $(cc) -c $< -o $@ -I include

（1）缺陷：每次重新編譯都需要手工清理中間.o 文件和最終目標(biāo)文件
（2）鋪墊知識： clean / make clean
用途：清除編譯生成的中間.o 文件和最終目標(biāo)文件
1）出現(xiàn)的問題：make clean 如果當(dāng)前目錄下有同名 clean 文件，則不執(zhí)行用于清除的 clean 命令，這時解決方法為：.PHONY:clean（偽目標(biāo)聲明）。
效果：聲明偽目標(biāo)之后， makefile 將不會檢查該目標(biāo)是否存在或者該目標(biāo)是否需要更新。
2） clean 命令中的特殊符號：
– 此條命令出錯，make 也會繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的命令。如：-rm main.o。
rm –f ：強(qiáng)制執(zhí)行，主要解決：如果要刪除的文件不存在使用 –f 不會報錯。
3）@不顯示命令本身，只顯示結(jié)果。如：@echo clean done
（3）其他：
1）make 默認(rèn)執(zhí)行終極目標(biāo)，可通過“make 目標(biāo)名”指定要執(zhí)行的目標(biāo)，例如 make clean。
2）make –f：例如，有 makefile、makefile1，使用 make 命令，默認(rèn)執(zhí)行 makefile，若想指定運行makefile1，則 make –f makefile1

5、第五版本：最終版本

// makefile 函數(shù) src = $(wildcard *.c) obj = $(patsubst %.c , %.o , $(src) ) // makefile 普通變量 target = app cc = gcc // makefile 自動變量（模式規(guī)則） $( target): $(obj)$(cc) $^ -o $@ %.o:%.c $(cc) $< -c -I include -o $@ // 清理工作 .PHONY: clean //添加偽目標(biāo)，防止歧義 // 注意以 “." 開頭 clean:rm -f $(target) rm -f $(obj)

四、 makefile 的工作原理

1、目標(biāo)的生成

若想生成目標(biāo)，首先檢查規(guī)則中的所有的依賴文件是否都存在：
如果有的依賴文件不存在， 則向下搜索規(guī)則，看是否有生成該依賴文件的規(guī)則：
（1）如果有規(guī)則用來生成該依賴文件，則執(zhí)行規(guī)則中的命令生成依賴文件，再生成終極目標(biāo)。
（2）如果沒有規(guī)則用來生成該依賴文件，則報錯
例如：
第一版本：依賴文件.c 都存在，直接生成目標(biāo)。
第二版本：依賴文件.o 不存在，向下搜索。
有生成該依賴文件的規(guī)則（依賴.c 生成目標(biāo).o）則也可以生成目標(biāo)。

2、目標(biāo)的更新：

如果所有依賴都存在，想要檢查規(guī)則中的目標(biāo)是否需要更新，必須先檢查它的所有依賴，依賴中有任何一個被更新，則有關(guān)目標(biāo)必須更新。
（1）說明：
第一版本中，一個依賴被更新，所有依賴都更新，然后更新終極目標(biāo)。
第二版本中，一個依賴被更新，只有該依賴對應(yīng)的目標(biāo)更新，然后再更新終極目標(biāo)。
（2）是否更新的判斷方法：看“依賴的最后訪問時間”是否晚于“目標(biāo)的最后訪問時間”。
依賴的最后訪問時間 < 目標(biāo)的最后生成時間 早于 不更新。
依賴的最后訪問時間 > 目標(biāo)的最后生成時間 晚于 更新。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Linux学习：makefile介绍的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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