Makefile編寫

1. make和Makefile的介紹

1.1 make工具

利用make工具可以自動完成編譯工作。這些工作包括：

• 如果僅僅修改了某幾個原始檔，則只重新編譯這幾個原始檔；
• 如果某個標頭檔案被修改，則重新編譯所有包含該標頭檔案的原始檔。

利用這種自動編譯可大大簡化開發工作，避免不必要的重新編譯。

1.2 Makefile

make工具通過一個稱為Makefile的檔案來完成並自動維護編譯工作。Makefile檔案描述了整個工程的編譯、連結等規則。

2. Makefile基本規則

TARGET ...:DEPENDENCIES ...
 

    COMMAND
    ...

• 目標（TARGET）程式產生的檔案，如可執行檔案和目標檔案；目標也可以是要執行的動作，如clean，也稱偽目標。
• 依賴（DEPENDENCIES）是用來產生目標的輸入檔案列表，一個目標通常依賴於多個檔案。
• 命令（COMMAND）是make執行的動作（命令是shell命令或者是可在shell下執行的程式）。注意：每個命令列的起始字元必須為TAB字元。
• 如果DEPENDENCIES中有一個或多個檔案更新的話，COMMAND就要執行，這就是Makefile最核心的內容。

接下來就根據這個Makefile基本規則來編寫一個最基本的Makefile檔案

.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

我們可以看到，main是我們最終想要生成的目標檔案，它依賴main.o sub.o add.o print.o這四個.o檔案。因此要執行gcc -Wall -g main.o add.o sub.o print.o -o main命令來生成目標檔案，但是當前沒有這些.o檔案，因此就要先生成這些.o檔案。我們寫了四條xxx.o:xxx.c然後執行gcc -Wall -g -c xxx.c -o xxx.o，這些語句就會生成目標檔案的依賴項。

clean是一個偽目標檔案，因為它沒有依賴項。我們只是想通過make clean來將.o檔案刪除，但是我們通常要指定.PHONY:clean這條語句，用來顯式的指定clean是偽目標，來防止當前目錄下有一個同名的clean檔案。這樣，一個簡單呢的Makefile檔案就寫好了。

3. Makefile自動化變數

雖然像上述那樣可以完成編譯，但是明顯非常麻煩，接下來介紹Makefile的自動化變數。

我們使用這些自動化變數來嘗試從寫剛才的Makefile

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

我們定義了一個變數叫OBJ，他是我們的依賴項列表。然後使用自動化變數來代替對應的檔案，如上所示。

但是，我們這些.c檔案都要生成.o檔案，這樣寫也非常麻煩，我們介紹另一些規則。

• 模式規則
  
  • %.o:%.c
• 字尾規則
  
  • .c:.o

我們來使用這兩種規則：

.PHONY:clean

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

clean:
    rm -f *.o main

使用這兩個規則，就會將所有.c檔案生成同名的.o檔案，這樣，Makefile就更加簡潔。

4. make常用的內嵌函式

• 函式呼叫
  
  • $(function arguments)
• $(wildcard PATTERN)
  
  • 當前目錄寫的匹配模式的檔案
  • 例如：src=$(wildcard *.c)
• $(patsubst PATTERN,REPLACEMENT,TEXT)
  
  • 模式替換函式
  • 例如：$(patsubst %.c, %.o, \$src)
  • 等價於$(src:.c=.o)
• shell函式
  
  • 執行shell命令
  • 例如：$(shell ls -d */)