Makefile概述及詳解
Makefile
值得一提的是，在Makefile中的命令，必須要以[Tab]鍵開始。
什麼是makefile？或許很多Winodws的程式設計師都不知道這個東西，因為那些Windows的IDE都為你做了這個工作，但我覺得要作一個好的和professional的程式設計師，makefile還是要懂。這就好像現在有這麼多的HTML的編輯器，但如果你想成為一個專業人士，你還是要了解HTML的標識的含義。特別在Unix下的軟體編譯，你就不能不自己寫makefile了，會不會寫makefile，從一個側面說明了一個人是否具備完成大型工程的能力
在這篇文件中，將以C/C++的原始碼作為我們基礎，所以必然涉及一些關於C/C++的編譯的知識，相關於這方面的內容，還請各位檢視相關的編譯器的文件。這裡所預設的編譯器是UNIX下的GCC和CC。
1 關於程式的編譯和連結
在此，我想多說關於程式編譯的一些規範和方法，一般來說，無論是C、C++、還是pas，首先要把原始檔編譯成中間程式碼檔案，在Windows下也就是.obj檔案，UNIX
編譯時，編譯器需要的是語法的正確，函式與變數的宣告的正確。對於後者，通常是你需要告訴編譯器標頭檔案的所在位置（標頭檔案中應該只是宣告，而定義應該放在C/C++檔案中），只要所有的語法正確，編譯器就可以編譯出中間目標檔案。一般來說，每個原始檔都應該對應於一箇中間目標檔案（O檔案或是OBJ檔案）。
連結時，主要是連結函式和全域性變數，所以，我們可以使用這些中間目標檔案（O檔案或是OBJ檔案）來連結我們的應用程式。連結器並不管函式所在的原始檔，只管函式的中間目標檔案（Object File），在大多數時候，由於原始檔太多，編譯生成的中間目標檔案太多，而在連結時需要明顯地指出中間目標檔名，這對於編譯很不方便，所以，我們要給中間目標檔案打個包，在Windows下這種包叫“庫檔案”（LibraryFile)，也就是 .lib檔案，在UNIX下，是Archive File，也就是.a檔案。
總結一下，原始檔首先會生成中間目標檔案，再由中間目標檔案生成執行檔案。在編譯時，編譯器只檢測程式語法，和函式、變數是否被宣告。如果函式未被宣告，編譯器會給出一個警告，但可以生成Object File。而在連結程式時，連結器會在所有的Object File中找尋函式的實現，如果找不到，那到就會報連結錯誤碼（Linker Error），在VC下，這種錯誤一般是：Link 2001錯誤，意思說是說，連結器未能找到函式的實現。你需要指定函式的ObjectFile.
好，言歸正傳，GNU的make有許多的內容，閒言少敘，還是讓我們開始吧。
1 Makefile 介紹
make命令執行時，需要一個 Makefile檔案，以告訴make命令需要怎麼樣的去編譯和連結程式。
首先，我們用一個示例來說明Makefile的書寫規則。以便給大家一個感興認識。這個示例來源於GNU的make使用手冊，在這個示例中，我們的工程有8個C檔案，和3個頭檔案，我們要寫一個Makefile來告訴make命令如何編譯和連結這幾個檔案。我們的規則是：
1.如果這個工程沒有編譯過，那麼我們的所有C檔案都要編譯並被連結。
2.如果這個工程的某幾個C檔案被修改，那麼我們只編譯被修改的C檔案，並連結目標程式。
3.如果這個工程的標頭檔案被改變了，那麼我們需要編譯引用了這幾個標頭檔案的C檔案，並連結目標程式。
只要我們的Makefile寫得夠好，所有的這一切，我們只用一個make命令就可以完成，make命令會自動智慧地根據當前的檔案修改的情況來確定哪些檔案需要重編譯，從而自己編譯所需要的檔案和連結目標程式。
1.1 Makefile的規則
在講述這個Makefile之前，還是讓我們先來粗略地看一看Makefile的規則。
target...: prerequisites ...(預備知識，先決條件)
command（指令）
...
...
-------------------------------------------------------------------------------
target也就是一個目標檔案，可以是Object File，也可以是執行檔案。還可以是一個標籤（Label），對於標籤這種特性，在後續的“偽目標”章節中會有敘述。
prerequisites就是，要生成那個target所需要的檔案或是目標。
command也就是make需要執行的命令。（任意的Shell命令）
這是一個檔案的依賴關係，也就是說，target這一個或多個的目標檔案依賴於prerequisites中的檔案，其生成規則定義在command中。說白一點就是說，prerequisites中如果有一個以上的檔案比target檔案要新的話，command所定義的命令就會被執行。這就是Makefile的規則。也就是Makefile中最核心的內容。
說到底，Makefile的東西就是這樣一點，好像我的這篇文件也該結束了。呵呵。還不盡然，這是Makefile的主線和核心，但要寫好一個Makefile還不夠，我會以後面一點一點地結合我的工作經驗給你慢慢到來。內容還多著呢。）
1.2 一個示例
正如前面所說的，如果一個工程有3個頭檔案，和8個C檔案，我們為了完成前面所述的那三個規則，我們的Makefile應該是下面的這個樣子的。
edit : main.o kbd.o command.o display.o insert.osearch.o files.o utils.o
cc-o edit main.o kbd.o command.o display.o insert.o search.o files.outils.o
main.o : main.c defs.h
cc-c main.c
kbd.o : kbd.c defs.hcommand.h
cc-c kbd.c
command.o : command.cdefs.h command.h
cc-c command.c
display.o : display.cdefs.h buffer.h
cc-c display.c
insert.o : insert.cdefs.h buffer.h
cc-c insert.c
search.o : search.cdefs.h buffer.h
cc-c search.c
files.o : files.c defs.hbuffer.h command.h
cc-c files.c
utils.o : utils.c defs.h
cc-c utils.c
clean :
rmedit main.o kbd.o command.o display.o insert.o search.o files.o utils.o
反斜槓（\）是換行符的意思。這樣比較便於Makefile的易讀。我們可以把這個內容儲存在檔案為“Makefile”或“makefile”的檔案中，然後在該目錄下直接輸入命令“make”就可以生成執行檔案edit。如果要刪除執行檔案和所有的中間目標檔案，那麼，只要簡單地執行一下“make clean”就可以了。
在這個makefile中，目標檔案（target）包含：執行檔案edit和中間目標檔案（*.o），依賴檔案（prerequisites）就是冒號後面的那些 .c 檔案和 .h檔案。每一個 .o 檔案都有一組依賴檔案，而這些 .o 檔案又是執行檔案 edit 的依賴檔案。依賴關係的實質上就是說明了目標檔案是由哪些檔案生成的，換言之，目標檔案是哪些檔案更新的。
在定義好依賴關係後，後續的那一行定義瞭如何生成目標檔案的作業系統命令，一定要以一個Tab鍵作為開頭。記住，make並不管命令是怎麼工作的，他只管執行所定義的命令。make會比較targets檔案和prerequisites檔案的修改日期，如果prerequisites檔案的日期要比targets檔案的日期要新，或者target不存在的話，那麼，make就會執行後續定義的命令。
這裡要說明一點的是，clean不是一個檔案，它只不過是一個動作名字，有點像C語言中的lable一樣，其冒號後什麼也沒有，那麼，make就不會自動去找檔案的依賴性，也就不會自動執行其後所定義的命令。要執行其後的命令，就要在make命令後明顯得指出這個lable的名字。這樣的方法非常有用，我們可以在一個makefile中定義不用的編譯或是和編譯無關的命令，比如程式的打包，程式的備份，等等。
1.3 make是如何工作的
在預設的方式下，也就是我們只輸入make命令。那麼，
- make會在當前目錄下找名字叫“Makefile”或“makefile”的檔案。
- 如果找到，它會找檔案中的第一個目標檔案（target），在上面的例子中，他會找到“edit”這個檔案，並把這個檔案作為最終的目標檔案。
- 如果edit檔案不存在，或是edit所依賴的後面的 .o 檔案的檔案修改時間要比edit這個檔案新，那麼，他就會執行後面所定義的命令來生成edit這個檔案。
- 如果edit所依賴的.o檔案也存在，那麼make會在當前檔案中找目標為.o檔案的依賴性，如果找到則再根據那一個規則生成.o檔案。（這有點像一個堆疊的過程）
- 當然，你的C檔案和H檔案是存在的啦，於是make會生成 .o 檔案，然後再用 .o 檔案宣告make的終極任務，也就是執行檔案edit了。
這就是整個make的依賴性，make會一層又一層地去找檔案的依賴關係，直到最終編譯出第一個目標檔案。在找尋的過程中，如果出現錯誤，比如最後被依賴的檔案找不到，那麼make就會直接退出，並報錯，而對於所定義的命令的錯誤，或是編譯不成功，make根本不理。make只管檔案的依賴性，即，如果在我找了依賴關係之後，冒號後面的檔案還是不在，那麼對不起，我就不工作啦。
通過上述分析，我們知道，像clean這種，沒有被第一個目標檔案直接或間接關聯，那麼它後面所定義的命令將不會被自動執行，不過，我們可以顯示要make執行。即命令——“make clean”，以此來清除所有的目標檔案，以便重編譯。
於是在我們程式設計中，如果這個工程已被編譯過了，當我們修改了其中一個原始檔，比如file.c，那麼根據我們的依賴性，我們的目標file.o會被重編譯（也就是在這個依性關係後面所定義的命令），於是file.o的檔案也是最新的啦，於是file.o的檔案修改時間要比edit要新，所以edit也會被重新連結了（詳見edit目標檔案後定義的命令）。而如果我們改變了“command.h”，那麼，kdb.o、command.o和files.o都會被重編譯，並且，edit會被重連結。
1.4 makefile中使用變數
在上面的例子中，先讓我們看看edit的規則：
edit : main.okbd.o command.o display.o insert.o search.o files.o utils.o
cc -o edit main.okbd.o command.o display.o insert.o search.o files.o utils.o
我們可以看到[.o]檔案的字串被重複了兩次，如果我們的工程需要加入一個新的[.o]檔案，那麼我們需要在兩個地方加（應該是三個地方，還有一個地方在clean中）。當然，我們的makefile並不複雜，所以在兩個地方加也不累，但如果makefile變得複雜，那麼我們就有可能會忘掉一個需要加入的地方，而導致編譯失敗。所以，為了makefile的易維護，在makefile中我們可以使用變數。makefile的變數也就是一個字串，理解成C語言中的巨集可能會更好。比如，我們宣告一個變數，叫objects,OBJECTS, objs, OBJS, obj, 或是 OBJ，反正不管什麼啦，只要能夠表示obj檔案就行了。我們在makefile一開始就這樣定義：
objects = main.okbd.o command.o display.o insert.o search.o files.o utils.o
於是，我們就可以很方便地在我們的makefile中以“$(objects)”的方式來使用這個變量了，於是我們的改良版makefile就變成下面這個樣子：
objects= main.o kbd.o command.o display.o insert.osearch.o files.o utils.o
edit: $(objects)
cc-o edit $(objects)
main.o: main.c defs.h
cc-c main.c
kbd.o: kbd.c defs.h command.h
cc-c kbd.c
command.o: command.c defs.h command.h
cc-c command.c
display.o: display.c defs.h buffer.h
cc-c display.c
insert.o: insert.c defs.h buffer.h
cc-c insert.c
search.o: search.c defs.h buffer.h
cc-c search.c
files.o: files.c defs.h buffer.h command.h
cc-c files.c
utils.o: utils.c defs.h
cc-c utils.c
clean:
rmedit $(objects)
於是如果有新的 .o 檔案加入，我們只需簡單地修改一下objects 變數就可以了。
關於變數更多的話題，我會在後續給你一一道來。
1.5 讓make自動推導
GNU的make很強大，它可以自動推導檔案以及檔案依賴關係後面的命令，於是我們就沒必要去在每一個[.o]檔案後都寫上類似的命令，因為，我們的make會自動識別，並自己推導命令。只要make看到一個[.o]檔案，它就會自動的把[.c]檔案加在依賴關係中，如果make找到一個whatever.o，那麼whatever.c，就會是whatever.o的依賴檔案。並且 cc -c whatever.c 也會被推匯出來，於是，我們的makefile再也不用寫得這麼複雜。我們的是新的makefile又出爐了。
objects= main.o kbd.o command.o display.o insert.o search.o files.o utils.o
edit :$(objects)
cc-o edit $(objects)
main.o: defs.h
kbd.o: defs.h command.h
command.o: defs.h command.h
display.o: defs.h buffer.h
insert.o: defs.h buffer.h
search.o: defs.h buffer.h
files.o: defs.h buffer.h command.h
utils.o: defs.h
.PHONY: clean
clean:
rmedit $(objects)
這種方法，也就是make的“隱晦規則”。上面檔案內容中，“.PHONY”表示，clean是個偽目標檔案。
關於更為詳細的“隱晦規則”和“偽目標檔案”，我會在後續給你一一道來。
1.6 另類風格的makefile
即然我們的make可以自動推導命令，那麼我看到那堆[.o]和[.h]的依賴就有點不爽，那麼多的重複的[.h]，能不能把其收攏起來，好吧，沒有問題，這個對於make來說很容易，誰叫它提供了自動推導命令和檔案的功能呢？來看看最新風格的makefile吧。
objects= main.o kbd.o command.o display.o insert.o search.o files.o utils.o
edit: $(objects)
cc-o edit $(objects)
$(objects): defs.h
kbd.ocommand.o files.o : command.h
display.oinsert.o search.o files.o : buffer.h
.PHONY : clean //“.PHONY”表示，clean是個偽目標檔案
clean:
rmedit $(objects)
這種風格，讓我們的makefile變得很簡單，但我們的檔案依賴關係就顯得有點凌亂了。魚和熊掌不可兼得。還看你的喜好了。我是不喜歡這種風格的，一是檔案的依賴關係看不清楚，二是如果檔案一多，要加入幾個新的.o檔案，那就理不清楚了。
1.7 清空目標檔案的規則
每個Makefile中都應該寫一個清空目標檔案（.o和執行檔案）的規則，這不僅便於重編譯，也很利於保持檔案的清潔。這是一個“修養”（呵呵，還記得我的《程式設計修養》嗎）。一般的風格都是：
clean:
rmedit $(objects)
更為穩健的做法是：
.PHONY : clean
clean:
-rmedit $(objects)
前面說過，.PHONY意思表示clean是一個“偽目標”。而在rm命令前面加了一個小減號的意思就是，也許某些檔案出現問題，但不要管，繼續做後面的事。當然，clean的規則不要放在檔案的開頭，不然，這就會變成make的預設目標，相信誰也不願意這樣。不成文的規矩是——“clean從來都是放在檔案的最後”。
上面就是一個makefile的概貌，也是makefile的基礎，下面還有很多makefile的相關細節，準備好了嗎？準備好了就來。
2 Makefile 總述
2.1 Makefile裡有什麼？
Makefile裡主要包含了五個東西：顯式規則、隱晦規則、變數定義、檔案指示和註釋。
1. 顯式規則。顯式規則說明了，如何生成一個或多的的目標檔案。這是由Makefile的書寫者明顯指出，要生成的檔案，檔案的依賴檔案，生成的命令。
2. 隱晦規則。由於我們的make有自動推導的功能，所以隱晦的規則可以讓我們比較粗糙地簡略地書寫Makefile，這是由make所支援的。
3. 變數的定義。在Makefile中我們要定義一系列的變數，變數一般都是字串，這個有點你C語言中的巨集，當Makefile被執行時，其中的變數都會被擴充套件到相應的引用位置上。
4. 檔案指示。其包括了三個部分，一個是在一個Makefile中引用另一個Makefile，就像C語言中的include一樣；另一個是指根據某些情況指定Makefile中的有效部分，就像C語言中的預編譯#if一樣；還有就是定義一個多行的命令。有關這一部分的內容，我會在後續的部分中講述。
5. 註釋。Makefile中只有行註釋，和UNIX的Shell指令碼一樣，其註釋是用“#”字元，這個就像C/C++中的“//”一樣。如果你要在你的Makefile中使用“#”字元，可以用反斜框進行轉義，如：“\#”。
最後，還值得一提的是，在Makefile中的命令，必須要以[Tab]鍵開始。
2.2Makefile的檔名
預設的情況下，make命令會在當前目錄下按順序找尋檔名為“GNUmakefile”、“makefile”、“Makefile”的檔案，找到了解釋這個檔案。在這三個檔名中，最好使用“Makefile”這個檔名，因為，這個檔名第一個字元為大寫，這樣有一種顯目的感覺。最好不要用“GNUmakefile”，這個檔案是GNU的make識別的。有另外一些make只對全小寫的“makefile”檔名敏感，但是基本上來說，大多數的make都支援“makefile”和“Makefile”這兩種預設檔名。
當然，你可以使用別的檔名來書寫Makefile，比如：“Make.Linux”，“Make.Solaris”，“Make.AIX”等，如果要指定特定的Makefile，你可以使用make的“-f”和“--file”引數，如：make -f Make.Linux或make --file Make.AIX。
2.3 引用其它的Makefile
在Makefile使用include關鍵字可以把別的Makefile包含進來，這很像C語言的#include，被包含的檔案會原模原樣的放在當前檔案的包含位置。include的語法是：
include<filename>filename可以是當前作業系統Shell的檔案模式（可以保含路徑和萬用字元）
在include前面可以有一些空字元，但是絕不能是[Tab]鍵開始。include和可以用一個或多個空格隔開。舉個例子，你有這樣幾個Makefile：a.mk、b.mk、c.mk，還有一個檔案叫foo.make，以及一個變數$(bar)，其包含了e.mk和f.mk，那麼，下面的語句：
include foo.make *.mk$(bar)
等價於：
include foo.make a.mkb.mk c.mk e.mk f.mk
make命令開始時，會把找尋include所指出的其它Makefile，並把其內容安置在當前的位置。就好像C/C++的#include指令一樣。如果檔案都沒有指定絕對路徑或是相對路徑的話，make會在當前目錄下首先尋找，如果當前目錄下沒有找到，那麼，make還會在下面的幾個目錄下找：
1.如果make執行時，有“-I”或“--include-dir”引數，那麼make就會在這個引數所指定的目錄下去尋找。
2.如果目錄/include（一般是：/usr/local/bin或/usr/include）存在的話，make也會去找。
如果有檔案沒有找到的話，make會生成一條警告資訊，但不會馬上出現致命錯誤。它會繼續載入其它的檔案，一旦完成makefile的讀取，make會再重試這些沒有找到，或是不能讀取的檔案，如果還是不行，make才會出現一條致命資訊。如果你想讓make不理那些無法讀取的檔案，而繼續執行，你可以在include前加一個減號“-”。如：
-include<filename>
其表示，無論include過程中出現什麼錯誤，都不要報錯繼續執行。和其它版本make相容的相關命令是sinclude，其作用和這一個是一樣的。
2.4 環境變數 MAKEFILES
如果你的當前環境中定義了環境變數MAKEFILES，那麼，make會把這個變數中的值做一個類似於include的動作。這個變數中的值是其它的Makefile，用空格分隔。只是，它和include不同的是，從這個環境變中引入的Makefile的“目標”不會起作用，如果環境變數中定義的檔案發現錯誤，make也會不理。
但是在這裡我還是建議不要使用這個環境變數，因為只要這個變數一被定義，那麼當你使用make時，所有的Makefile都會受到它的影響，這絕不是你想看到的。在這裡提這個事，只是為了告訴大家，也許有時候你的Makefile出現了怪事，那麼你可以看看當前環境中有沒有定義這個變數。
2.5 make的工作方式
GNU的make工作時的執行步驟入下：（想來其它的make也是類似）
1. 讀入所有的Makefile。
2. 讀入被include的其它Makefile。
3. 初始化檔案中的變數。
4. 推導隱晦規則，並分析所有規則。
5. 為所有的目標檔案建立依賴關係鏈。
6. 根據依賴關係，決定哪些目標要重新生成。
7. 執行生成命令。
1-5步為第一個階段，6-7為第二個階段。第一個階段中，如果定義的變數被使用了，那麼，make會把其展開在使用的位置。但make並不會完全馬上展開，make使用的是拖延戰術，如果變量出現在依賴關係的規則中，那麼僅當這條依賴被決定要使用了，變數才會在其內部展開。
當然，這個工作方式你不一定要清楚，但是知道這個方式你也會對make更為熟悉。有了這個基礎，後續部分也就容易看懂了。
3 Makefile書寫規則
規則包含兩個部分，一個是依賴關係，一個是生成目標的方法。
在Makefile中，規則的順序是很重要的，因為，Makefile中只應該有一個最終目標，其它的目標都是被這個目標所連帶出來的，所以一定要讓make知道你的最終目標是什麼。一般來說，定義在Makefile中的目標可能會有很多，但是第一條規則中的目標將被確立為最終的目標。如果第一條規則中的目標有很多個，那麼，第一個目標會成為最終的目標。make所完成的也就是這個目標。
好了，還是讓我們來看一看如何書寫規則。
3.1 規則舉例
foo.o: foo.cdefs.h # foo模組 //這是一個註釋
cc-c -g foo.c
看到這個例子，各位應該不是很陌生了，前面也已說過，foo.o是我們的目標，foo.c和defs.h是目標所依賴的原始檔，而只有一個命令“cc -c -g foo.c”（以Tab鍵開頭）。這個規則告訴我們兩件事：
1. 檔案的依賴關係，foo.o依賴於foo.c和defs.h的檔案，如果foo.c和defs.h的檔案日期要比foo.o檔案日期要新，或是foo.o不存在，那麼依賴關係發生。
2. 如果生成（或更新）foo.o檔案。也就是那個cc命令，其說明了，如何生成foo.o這個檔案。（當然foo.c檔案include了defs.h檔案）
3.2 規則的語法
targets :prerequisites
command
...
或是這樣：
targets : prerequisites; command
command
...
targets是檔名，以空格分開，可以使用萬用字元。一般來說，我們的目標基本上是一個檔案，但也有可能是多個檔案。
command是命令列，如果其不與“target:prerequisites”在一行，那麼，必須以[Tab鍵]開頭，如果和prerequisites在一行，那麼可以用分號做為分隔。（見上）
prerequisites也就是目標所依賴的檔案（或依賴目標）。如果其中的某個檔案要比目標檔案要新，那麼，目標就被認為是“過時的”，被認為是需要重生成的。這個在前面已經講過了。
如果命令太長，你可以使用反斜框（‘\’）作為換行符。make對一行上有多少個字元沒有限制。規則告訴make兩件事，檔案的依賴關係和如何成成目標檔案。
一般來說，make會以UNIX的標準Shell，也就是/bin/sh來執行命令。
3.3 在規則中使用萬用字元
如果我們想定義一系列比較類似的檔案，我們很自然地就想起使用萬用字元。make支援三個萬用字元：“*”，“?”和“[...]”。這是和Unix的B-Shell是相同的。
"~" //在linux中代表使用者根目錄
波浪號（“~”）字元在檔名中也有比較特殊的用途。如果是“~/test”，這就表示當前使用者的$HOME目錄下的test目錄。而“~hchen/test”則表示使用者hchen的宿主目錄下的test目錄。（這些都是Unix下的小知識了，make也支援）而在Windows或是MS-DOS下，使用者沒有宿主目錄，那麼波浪號所指的目錄則根據環境變數“HOME”而定。
"*" //萬用字元就是想去通過識別符號去識別一些列檔案的總稱
萬用字元代替了你一系列的檔案，如“*.c”表示所有後綴為c的檔案。一個需要我們注意的是，如果我們的檔名中有萬用字元，如：“*”，那麼可以用轉義字元“\”，如“\*”來表示真實的“*”字元，而不是任意長度的字串。
好吧，還是先來看幾個例子吧：
clean:
rm -f *.o
上面這個例子我不不多說了，這是作業系統Shell所支援的萬用字元。這是在命令中的萬用字元。
print: *.c
lpr-p $?
touchprint
上面這個例子說明了萬用字元也可以在我們的規則中，目標print依賴於所有的[.c]檔案。其中的“$?”是一個自動化變數，我會在後面給你講述。
objects = *.o //這裡就用到萬用字元號了，這個是代表所有的.O檔案
上面這個例子，表示了，通符同樣可以用在變數中。並不是說[*.o]會展開，不！objects的值就是“*.o”。Makefile中的變數其實就是C/C++中的巨集。如果你要讓萬用字元在變數中展開，也就是讓objects的值是所有[.o]的檔名的集合，那麼，你可以這樣：
objects := $(wildcard*.o)
這種用法由關鍵字“wildcard”指出，關於Makefile的關鍵字，我們將在後面討論。
3.4 檔案搜尋
在一些大的工程中，有大量的原始檔，我們通常的做法是把這許多的原始檔分類，並存放在不同的目錄中。所以，當make需要去找尋檔案的依賴關係時，你可以在檔案前加上路徑，但最好的方法是把一個路徑告訴make，讓make在自動去找。
Makefile檔案中的特殊變數“VPATH”就是完成這個功能的，如果沒有指明這個變數，make只會在當前的目錄中去找尋依賴檔案和目標檔案。如果定義了這個變數，那麼，make就會在當前目錄找不到的情況下，到所指定的目錄中去找尋檔案了。
VPATH = src:../headers
上面的的定義指定兩個目錄，“src”和“../headers”，make會按照這個順序進行搜尋。目錄由“冒號”分隔。（當然，當前目錄永遠是最高優先搜尋的地方）
另一個設定檔案搜尋路徑的方法是使用make的“vpath”關鍵字（注意，它是全小寫的），這不是變數，這是一個make的關鍵字，這和上面提到的那個VPATH變數很類似，但是它更為靈活。它可以指定不同的檔案在不同的搜尋目錄中。這是一個很靈活的功能。它的使用方法有三種：
1. vpath < pattern> <directories> 為符合模式<pattern>的檔案指定搜尋目錄<directories>。
2. vpath < pattern> 清除符合模式< pattern>的檔案的搜尋目錄。
3. vpath 清除所有已被設定好了的檔案搜尋目錄。
vapth使用方法中的< pattern>需要包含“%”字元。“%”的意思是匹配零或若干字元，例如，“%.h”表示所有以“.h”結尾的檔案。< pattern>指定了要搜尋的檔案集，而< directories>則指定了的檔案集的搜尋的目錄。例如：
vpath %.h ../headers
該語句表示，要求make在“../headers”目錄下搜尋所有以“.h”結尾的檔案。（如果某檔案在當前目錄沒有找到的話）
我們可以連續地使用vpath語句，以指定不同搜尋策略。如果連續的vpath語句中出現了相同的
< pattern>，或是被重複了的< pattern>，那麼，make會按照vpath語句的先後順序來執行搜尋。如：
vpath %.c foo
vpath % blish
vpath %.c bar
其表示“.c”結尾的檔案，先在“foo”目錄，然後是“blish”，最後是“bar”目錄。
vpath %.c foo:bar
vpath % blish
而上面的語句則表示“.c”結尾的檔案，先在“foo”目錄，然後是“bar”目錄，最後才是“blish”目錄。
3.5 偽目標
最早先的一個例子中，我們提到過一個“clean”的目標，這是一個“偽目標”
clean:
rm*.o temp
正像我們前面例子中的“clean”一樣，即然我們生成了許多檔案編譯檔案，我們也應該提供一個清除它們的“目標”以備完整地重編譯而用。（以“make clean”來使用該目標）
因為，我們並不生成“clean”這個檔案。“偽目標”並不是一個檔案，只是一個標籤，由於“偽目標”不是檔案，所以make無法生成它的依賴關係和決定它是否要執行。我們只有通過顯示地指明這個“目標”才能讓其生效。當然，“偽目標”的取名不能和檔名重名，不然其就失去了“偽目標”的意義了。
當然，為了避免和檔案重名的這種情況，我們可以使用一個特殊的標記“.PHONY”來顯示地指明一個目標是“偽目標”，向make說明，不管是否有這個檔案，這個目標就是“偽目標”。
.PHONY : clean
只要有這個宣告，不管是否有“clean”檔案，要執行“clean”這個目標，只有“make clean”這樣。於是整個過程可以這樣寫：
.PHONY: clean
clean:
rm*.o temp
偽目標一般沒有依賴的檔案。但是，我們也可以為偽目標指定所依賴的檔案。偽目標同樣可以作為“預設目標”，只要將其放在第一個。一個示例就是，如果你的Makefile需要一口氣生成若干個可執行檔案，但你只想簡單地敲一個make完事，並且，所有的目標檔案都寫在一個Makefile中，那麼你可以使用“偽目標”這個特性：
all : prog1 prog2 prog3
.PHONY : all
prog1 : prog1.o utils.o
cc-o prog1 prog1.o utils.o
prog2 : prog2.o
cc-o prog2 prog2.o
prog3 : prog3.o sort.outils.o
cc-o prog3 prog3.o sort.o utils.o
我們知道，Makefile中的第一個目標會被作為其預設目標。我們聲明瞭一個“all”的偽目標，其依賴於其它三個目標。由於偽目標的特性是，總是被執行的，所以其依賴的那三個目標就總是不如“all”這個目標新。所以，其它三個目標的規則總是會被決議。也就達到了我們一口氣生成多個目標的目的。“.PHONY : all”聲明瞭“all”這個目標為“偽目標”。
隨便提一句，從上面的例子我們可以看出，目標也可以成為依賴。所以，偽目標同樣也可成為依賴。看下面的例子：
.PHONY: cleanall cleanobjcleandiff
cleanall : cleanobjcleandiff
rmprogram
cleanobj :
rm*.o
cleandiff :
rm*.diff
“makeclean”將清除所有要被清除的檔案。“cleanobj”和“cleandiff”這兩個偽目標有點像“子程式”的意思。我們可以輸入“make clean all”和“make clean obj”和“make clean diff”命令來達到清除不同種類檔案的目的
Makefile的規則中的目標可以不止一個，其支援多目標，有可能我們的多個目標同時依賴於一個檔案，並且其生成的命令大體類似。於是我們就能把其合併起來。當然，多個目標的生成規則的執行命令是同一個，這可能會可我們帶來麻煩，不過好在我們的可以使用一個自動化變數“[email protected]”（關於自動化變數，將在後面講述），這個變量表示著目前規則中所有的目標的集合，這樣說可能很抽象，還是看一個例子吧。
bigoutput littleoutput :text.g
generatetext.g -$(subst output,,[email protected]) > [email protected]
上述規則等價於：
bigoutput : text.g
generatetext.g -big > bigoutput
littleoutput : text.g
generatetext.g -little > littleoutput
其中，-$(subst output,,[email protected])中的“$”表示執行一個Makefile的函式，函式名為subst，後面的為引數。關於函式，將在後面講述。這裡的這個函式是擷取字串的意思，“[email protected]”表示目標的集合，就像一個數組，“[email protected]”依次取出目標，並執於命令。
3.7 靜態模式
靜態模式可以更加容易地定義多目標的規則，可以讓我們的規則變得更加的有彈性和靈活。我們還是先來看一下語法：
<targets...>: <target-pattern>:<prereq-patterns ...>
<commands>
...
targets定義了一系列的目標檔案，可以有萬用字元。是目標的一個集合。
target-parrtern是指明瞭targets的模式，也就是的目標集模式。
prereq-parrterns是目標的依賴模式，它對target-parrtern形成的模式再進行一次依賴目標的定義。
這樣描述這三個東西，可能還是沒有說清楚，還是舉個例子來說明一下吧。如果我們的<target-parrtern>定義成“%.o”，意思是我們的集合中都是以“.o”結尾的，而如果我們的<prereq-parrterns>定義成“%.c”，意思是對<target-parrtern>所形成的目標集進行二次定義，其計算方法是，取<target-parrtern>模式中的“%”（也就是去掉了[.o]這個結尾），併為其加上[.c]這個結尾，形成的新集合。
所以，我們的“目標模式”或是“依賴模式”中都應該有“%”這個字元，如果你的檔名中有“%”那麼你可以使用反斜槓“\”進行轉義，來標明真實的“%”字元。
看一個例子：
objects = foo.o bar.o
all: $(objects)
$(objects): %.o:%.c
$(CC)-c $(CFLAGS) $< -o [email protected]
上面的例子中，指明瞭我們的目標從$object中獲取，“%.o”表明要所有以“.o”結尾的目標，也就是“foo.o bar.o”，也就是變數$object集合的模式，而依賴模式“%.c”則取模式“%.o”的“%”，也就是“foobar”，併為其加下“.c”的字尾，於是，我們的依賴目標就是“foo.cbar.c”。而命令中的“$<”和“[email protected]”則是自動化變數，“$<”表示所有的依賴目標集（也就是“foo.c bar.c”），“[email protected]”表示目標集（也褪恰癴oo.o bar.o”）。於是，上面的規則展開後等價於下面的規則：
foo.o : foo.c
$(CC)-c $(CFLAGS) foo.c -o foo.o
bar.o : bar.c
$(CC)-c $(CFLAGS) bar.c -o bar.o
試想，如果我們的“%.o”有幾百個，那種我們只要用這種很簡單的“靜態模式規則”就可以寫完一堆規則，實在是太有效率了。“靜態模式規則”的用法很靈活，如果用得好，那會一個很強大的功能。再看一個例子：
files = foo.elcbar.o lose.o
$(filter%.o,$(files)): %.o: %.c
$(CC)-c $(CFLAGS) $< -o [email protected]
$(filter %.elc,$(files)):%.elc: %.el
emacs-f batch-byte-compile $<
$(filter%.o,$(files))表示呼叫Makefile的filter函式，過濾“$filter”集，只要其中模式為“%.o”的內容。其的它內容，我就不用多說了吧。這個例字展示了Makefile中更大的彈性。
3.8 自動生成依賴性
在Makefile中，我們的依賴關係可能會需要包含一系列的標頭檔案，比如，如果我們的main.c中有一句“#include "defs.h"”，那麼我們的依賴關係應該是：
main.o : main.c defs.h
但是，如果是一個比較大型的工程，你必需清楚哪些C檔案包含了哪些標頭檔案，並且，你在加入或刪除標頭檔案時，也需要小心地修改Makefile，這是一個很沒有維護性的工作。為了避免這種繁重而又容易出錯的事情，我們可以使用C/C++編譯的一個功能。大多數的C/C++編譯器都支援一個“-M”的選項，即自動找尋原始檔中包含的標頭檔案，並生成一個依賴關係。例如，如果我們執行下面的命令：
cc -M main.c
其輸出是：
main.o : main.c defs.h
於是由編譯器自動生成的依賴關係，這樣一來，你就不必再手動書寫若干檔案的依賴關係，而由編譯器自動生成了。需要提醒一句的是，如果你使用GNU的C/C++編譯器，你得用“-MM”引數，不然，“-M”引數會把一些標準庫的標頭檔案也包含進來。
gcc-M main.c的輸出是：
main.o: main.c defs.h /usr/include/stdio.h/usr/include/features.h \
/usr/include/sys/cdefs.h/usr/include/gnu/stubs.h \
/usr/lib/gcc-lib/i486-suse-linux/2.95.3/include/stddef.h\
/usr/include/bits/types.h/usr/include/bits/pthreadtypes.h \
/usr/include/bits/sched.h/usr/include/libio.h \
/usr/include/_G_config.h/usr/include/wchar.h \
/usr/include/bits/wchar.h/usr/include/gconv.h \
/usr/lib/gcc-lib/i486-suse-linux/2.95.3/include/stdarg.h\
/usr/include/bits/stdio_lim.h
gcc-MM main.c的輸出則是：
main.o: main.c defs.h
那麼，編譯器的這個功能如何與我們的Makefile聯絡在一起呢。因為這樣一來，我們的Makefile也要根據這些原始檔重新生成，讓Makefile自已依賴於原始檔？這個功能並不現實，不過我們可以有其它手段來迂迴地實現這一功能。GNU組織建議把編譯器為每一個原始檔的自動生成的依賴關係放到一個檔案中，為每一個“name.c”的檔案都生成一個“name.d”的Makefile檔案，[.d]檔案中就存放對應[.c]檔案的依賴關係。
於是，我們可以寫出[.c]檔案和[.d]檔案的依賴關係，並讓make自動更新或自成[.d]檔案，並把其包含在我們的主Makefile中，這樣，我們就可以自動化地生成每個檔案的依賴關係了。
這裡，我們給出了一個模式規則來產生[.d]檔案：
%.d: %.c
@set-e; rm -f [email protected]; \
$(CC)-M $(CPPFLAGS) $< > [email protected]
; \
sed's,$∗\.o[ :]*,\1.o [email protected] : ,g' < [email protected]
rm-f [email protected]
這個規則的意思是，所有的[.d]檔案依賴於[.c]檔案，“rm-f [email protected]”的意思是刪除所有的目標，也就是[.d]檔案，第二行的意思是，為每個依賴檔案“$<”，也就是[.c]檔案生成依賴檔案，“[email protected]”表示模式“%.d”檔案，如果有一個C檔案是name.c，那麼“%”就是“name”，“
”意為一個隨機編號，第二行生成的檔案有可能是“name.d.12345”，第三行使用sed命令做了一個替換，關於sed命令的用法請參看相關的使用文件。第四行就是刪除臨時檔案。
總而言之，這個模式要做的事就是在編譯器生成的依賴關係中加入[.d]檔案的依賴，即把依賴關係：
main.o : main.c defs.h
轉成：
main.o main.d : main.cdefs.h
於是，我們的[.d]檔案也會自動更新了，並會自動生成了，當然，你還可以在這個[.d]檔案中加入的不只是依賴關係，包括生成的命令也可一併加入，讓每個[.d]檔案都包含一個完賴的規則。一旦我們完成這個工作，接下來，我們就要把這些自動生成的規則放進我們的主Makefile中。我們可以使用Makefile的“include”命令，來引入別的Makefile檔案（前面講過），例如：
sources = foo.c bar.c
include$(sources:.c=.d)
上述語句中的“$(sources:.c=.d)”中的“.c=.d”的意思是做一個替換，把變數$(sources)所有[.c]的字串都替換成[.d]，關於這個“替換”的內容，在後面我會有更為詳細的講述。當然，你得注意次序，因為include是按次來載入檔案，最先載入的[.d]檔案中的目標會成為預設目標
4 Makefile 書寫命令
每條規則中的命令和作業系統Shell的命令列是一致的。make會一按順序一條一條的執行命令，每條命令的開頭必須以[Tab]鍵開頭，除非，命令是緊跟在依賴規則後面的分號後的。在命令列之間中的空格或是空行會被忽略，但是如果該空格或空行是以Tab鍵開頭的，那麼make會認為其是一個空命令。
我們在UNIX下可能會使用不同的Shell，但是make的命令預設是被“/bin/sh”——UNIX的標準Shell解釋執行的。除非你特別指定一個其它的Shell。Makefile中，“#”是註釋符，很像C/C++中的“//”，其後的本行字元都被註釋。
4.1 顯示命令
通常，make會把其要執行的命令列在命令執行前輸出到螢幕上。當我們用“@”字元在命令列前，那麼，這個命令將不被make顯示出來，最具代表性的例子是，我們用這個功能來像螢幕顯示一些資訊。如：
@echo 正在編譯XXX模組......
當make執行時，會輸出“正在編譯XXX模組......”字串，但不會輸出命令，如果沒有“@”，那麼，make將輸出：
echo 正在編譯XXX模組......
正在編譯XXX模組......
如果make執行時，帶入make引數“-n”或“--just-print”，那麼其只是顯示命令，但不會執行命令，這個功能很有利於我們除錯我們的Makefile，看看我們書寫的命令是執行起來是什麼樣子的或是什麼順序的。
而make引數“-s”或“--slient”則是全面禁止命令的顯示。
4.2 命令執行
當依賴目標新於目標時，也就是當規則的目標需要被更新時，make會一條一條的執行其後的命令。需要注意的是，如果你要讓上一條命令的結果應用在下一條命令時，你應該使用分號分隔這兩條命令。比如你的第一條命令是cd命令，你希望第二條命令得在cd之後的基礎上執行，那麼你就不能把這兩條命令寫在兩行上，而應該把這兩條命令寫在一行上，用分號分隔。如：
示例一：
exec:
cd/home/hchen
pwd
示例二：
exec:
cd/home/hchen; pwd
當我們執行“make exec”時，第一個例子中的cd沒有作用，pwd會打印出當前的Makefile目錄，而第二個例子中，cd就起作用了，pwd會打印出“/home/hchen”。
make一般是使用環境變數SHELL中所定義的系統Shell來執行命令，預設情況下使用UNIX的標準Shell——/bin/sh來執行命令。但在MS-DOS下有點特殊，因為MS-DOS下沒有SHELL環境變數，當然你也可以指定。如果你指定了UNIX風格的目錄形式，首先，make會在SHELL所指定的路徑中找尋命令直譯器，如果找不到，其會在當前碟符中的當前目錄中尋找，如果再找不到，其會在PATH環境變數中所定義的所有路徑中尋找。MS-DOS中，如果你定義的命令直譯器沒有找到，其會給你的命令直譯器加上諸如“.exe”、“.com”、“.bat”、“.sh”等字尾。
4.3 命令出錯
每當命令執行完後，make會檢測每個命令的返回碼，如果命令返回成功，那麼make會執行下一條命令，當規則中所有的命令成功返回後，這個規則就算是成功完成了。如果一個規則中的某個命令出錯了（命令退出碼非零），那麼make就會終止執行當前規則，這將有可能終止所有規則的執行。
有些時候，命令的出錯並不表示就是錯誤的。例如mkdir命令，我們一定需要建立一個目錄，如果目錄不存在，那麼mkdir就成功執行，萬事大吉，如果目錄存在，那麼就出錯了。我們之所以使用mkdir的意思就是一定要有這樣的一個目錄，於是我們就不希望mkdir出錯而終止規則的執行。
為了做到這一點，忽略命令的出錯，我們可以在Makefile的命令列前加一個減號“-”（在Tab鍵之後），標記為不管命令出不出錯都認為是成功的。如：
clean:
-rm-f *.o
還有一個全域性的辦法是，給make加上“-i”或是“--ignore-errors”引數，那麼，Makefile中所有命令都會忽略錯誤。而如果一個規則是以“.IGNORE”作為目標的，那麼這個規則中的所有命令將會忽略錯誤。這些是不同級別的防止命令出錯的方法，你可以根據你的不同喜歡設定。
還有一個要提一下的make的引數的是“-k”或是“--keep-going”，這個引數的意思是，如果某規則中的命令出錯了，那麼就終目該規則的執行，但繼續執行其它規則。
4.4 巢狀執行make
在一些大的工程中，我們會把我們不同模組或是不同功能的原始檔放在不同的目錄中，我們可以在每個目錄中都書寫一個該目錄的Makefile，這有利於讓我們的Makefile變得更加地簡潔，而不至於把所有的東西全部寫在一個Makefile中，這樣會很難維護我們的Makefile，這個技術對於我們模組編譯和分段編譯有著非常大的好處。
例如，我們有一個子目錄叫subdir，這個目錄下有個Makefile檔案，來指明瞭這個目錄下檔案的編譯規則。那麼我們總控的Makefile可以這樣書寫：
subsystem:
cdsubdir && $(MAKE)
其等價於：
subsystem:
$(MAKE)-C subdir
定義$(MAKE)巨集變數的意思是，也許我們的make需要一些引數，所以定義成一個變數比較利於維護。這兩個例子的意思都是先進入“subdir”目錄，然後執行make命令。
我們把這個Makefile叫做“總控Makefile”，總控Makefile的變數可以傳遞到下級的Makefile中（如果你顯示的宣告），但是不會覆蓋下層的Makefile中所定義的變數，除非指定了“-e”引數。
如果你要傳遞變數到下級Makefile中，那麼你可以使用這樣的宣告：
export<variable ...>
如果你不想讓某些變數傳遞到下級Makefile中，那麼你可以這樣宣告：
unexport<variable ...>
如：
示例一：
exportvariable = value
其等價於：
variable = value
exportvariable
其等價於：
exportvariable := value
其等價於：
variable:= value
exportvariable
示例二：
exportvariable += value
其等價於：
variable+= value
exportvariable
如果你要傳遞所有的變數，那麼，只要一個export就行了。後面什麼也不用跟，表示傳遞所有的變數。
需要注意的是，有兩個變數，一個是SHELL，一個是MAKEFLAGS，這兩個變數不管你是否export，其總是要傳遞到下層Makefile中，特別是MAKEFILES變數，其中包含了make的引數資訊，如果我們執行“總控Makefile”時有make引數或是在上層Makefile中定義了這個變數，那麼MAKEFILES變數將會是這些引數，並會傳遞到下層Makefile中，這是一個系統級的環境變數。
但是make命令中的有幾個引數並不往下傳遞，它們是“-C”,“-f”,“-h”“-o”和“-W”（有關Makefile引數的細節將在後面說明），如果你不想往下層傳遞引數，那麼，你可以這樣來：
subsystem:
cdsubdir && $(MAKE) MAKEFLAGS=
如果你定義了環境變數MAKEFLAGS，那麼你得確信其中的選項是大家都會用到的，如果其中有“-t”,“-n”,和“-q”引數，那麼將會有讓你意想不到的結果，或許會讓你異常地恐慌。
還有一個在“巢狀執行”中比較有用的引數，“-w”或是“--print-directory”會在make的過程中輸出一些資訊，讓你看到目前的工作目錄。比如，如果我們的下級make目錄是“/home/hchen/gnu/make”，如果我們使用“make -w”來執行，那麼當進入該目錄時，我們會看到：
make: Entering directory`/home/hchen/gnu/make'.
而在完成下層make後離開目錄時，我們會看到：
make: Leaving directory`/home/hchen/gnu/make'
當你使用“-C”引數來指定make下層Makefile時，“-w”會被自動開啟的。如果引數中有“-s”（“--slient”）或是“--no-print-directory”，那麼，“-w”總是失效的。
4.5 定義命令包
如果Makefile中出現一些相同命令序