Makefile基础 - 迷途小书童的Note迷途小书童的Note

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引言

下面这个 C 语言的代码非常简单

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("Hello World!.\n");
    return 0;
}

在 Linux 下面，我们使用下面的命令编译就可以

gcc hello.c -o hello

但是随着项目的变大，势必会有越来越多的 .c 文件和 .h 头文件，再直接使用编译器指令就非常麻烦了，光输入文件名都会影响心情，而且还非常容易出错，比如下面的例子

gcc hello.c aaa.c bbb.c -lpthread -ltest1 -ltest2 -o hello

而且哪怕你只是修改一个文件，也需要重新编译所有的文件，白白浪费了很多的开发时间。要解决这个问题，最好的方式就是把工程的编译规则写下来，让编译器自动加载规则去进行编译。

要实现上述目标，需要2个工具，make 和 Makefile，它们是搭配使用的，各司其职

make：它可以帮助我们找出项目里面修改变更过的文件，并根据依赖关系，找出受修改影响的其他相关文件，然后对这些文件按照规则进行单独的编译，这样一来，就能避免重新编译项目的所有的文件。
Makefile：定义编译的规则、依赖关系，make 工具就能精准地进行编译工作

Makefile 是用于指定软件编译、链接的构建过程的文件，一般位于软件源代码的根目录下。通过定义一系列的规则，Makefile 告诉 make 工具应该如何编译和链接代码生成最终的可执行文件或库文件。

Makefile 由一系列 rule 组成，rule 的基本格式是

target:prerequisites
command

这里，target 是所要生成的文件，prerequisites 是生成该 target 所依赖的文件或目标，command 是实际执行的命令。

下面是一个简单的示例

app: main.o add.o
    gcc main.o add.o -o app

main.o: main.c
    gcc -c main.c

add.o: add.c
    gcc -c add.c

这段 Makefile 包含了3个 rule，它指定了 app 依赖 main.o 和 add.o，后两个又依赖各自的源码文件。make 将自动根据依赖关系完成编译。

所以，这时候的编译命令就变的非常简单，直接输入 make 即可生成可执行文件 app。

在 Makefile 中可以定义变量，例如

objects = main.o kbd.o command.o display.o

prog: $(objects)
    cc $(objects) -o prog

使用 objects 变量表示多个目标文件，这样可以使语法更加简洁。

使用通配符可以批量指定一类目标，例如

.PHONY: clean
clean:
    rm *.o

这里使用 *.o 指定了所有 .o 文件为 clean 目标的依赖，这样 clean 时可以删除所有的 .o 文件。这里使用 .PHONY 声明伪目标，这些目标不对应实际文件。

一个规则也可以指定多个目标，例如

bigoutput littleoutput : text.g
    generate text.g -o bigoutput
    generate text.g -o littleoutput

上述例子中同时生成了 bigoutput 和 littleoutput。

使用静态模式可以在规则中引用目标名，例如

%.o : %.c
    $(CC) -c $< -o $@

这个模式规则可以匹配所有的 .c 到 .o 的转换。

支持自定义函数，例如

upcase = $(subst a,A,$(1))

a.o : a.c 
    $(CC) -c $(call upcase,$<) -o $@

这里使用 upcase 函数将参数转换为大写。