Makefile中如何根據原始檔自動生成其所需要的標頭檔案
前言
Makefile自動生成標頭檔案依賴是很常用的功能,本文的目的是想盡量詳細說明其中的原理和過程。
Makefile模板
首先給出一個本人在小專案中常用的Makefile模板,支援自動生成標頭檔案依賴。
CC = gcc
CFLAGS = -Wall -O
INCLUDEFLAGS =
LDFLAGS =
OBJS = seq.o
TARGETS = test_seq
.PHONY:all
all : $(TARGETS)
test_seq:test_seq.o $(OBJS)
$(CC) -o [email protected] $^ $(LDFLAGS)
%.o:%.c
$(CC) -o [email protected] -c $< $(CFLAGS) $(INCLUDEFLAGS)
%.d:%.c
@set -e; rm -f [email protected]; $(CC) -MM $< $(INCLUDEFLAGS) > [email protected]$$$$; \
sed 's,\($*\)\.o[ :]*,\1.o [email protected] : ,g' < [email protected]$$$$ > [email protected]; \
rm -f [email protected]$$$$
-include $(OBJS:.o=.d)
.PHONY:clean
clean:
rm -f $(TARGETS) *.o *.d *.d.*
基礎知識
在進行下一步之前,首先需要了解make的執行步驟:
- 讀入Makefile
- 讀入被include的其它Makefile
- 初始化Makefile中的變數
- 推導隱晦規則,並分析所有規則
- 為所有目標建立依賴關係鏈
- 根據依賴關係,決定哪些目標需要重新生成
- 執行生成命令
如何動態生成依賴關係?
從上面make的執行過程中可看出,要動態生成依賴關係,只能利用第2步讀入其它Makefile的機制。那麼,我們是否可以先把生成的依賴關係儲存到檔案,然後再把該檔案的內容包含進來? 答案是Yes! 只要利用include的機制。
include關鍵字是用於讀入其它Makefile檔案。當該檔案不存在時,make會尋找是否有生成它的規則,如果有,則執行其生成命令,然後再嘗試讀入。在include前加減號"-"可以上make忽略其產生的錯誤,並不輸出任何錯誤資訊。
即是說,我們需要提供生成規則檔案的規則。例如,我們可以這樣動態生成標頭檔案依賴關係:
seq.d : seq.c
@echo “seq.o seq.d : seq.c seq.h" > [email protected]
-include seq.d
當make執行時,Makefile中的內容將是這樣子(指記憶體上的資料):
seq.d : seq.c
@echo “seq.o seq.d : seq.c seq.h" > [email protected]
seq.o seq.d : seq.c seq.h
特別注意的是,由於對seq.c和seq.h的修改需要更新seq.d的內容(因為依賴關係可能已變化),因此seq.d也要在依賴關係的目標列表中。
自動生成標頭檔案依賴
基於上面的例子,現在可以開始討論如何自動生成標頭檔案依賴。
自動生成依賴關係
大多數c/c++編譯器提供了-M選項,可自動尋找原始檔依賴的標頭檔案,並生成依賴規則。對於gcc,需要使用-MM選項,否則它會把系統依賴的標頭檔案也包含進來。例如執行下面一個命令:
gcc -MM seq.c
將輸出:
seq.o : seq.c seq.h
但我們需要結果是seq.d也要包含在目標列表中,所以還需要對它進行文字處理。因此,上面的例子可改為:
seq.d : seq.c
@set -e; \
gcc -MM $< > [email protected]$$$$; \
sed 's,\($*\)\.o[ :]*,\1.o [email protected] : ,g' < [email protected]$$$$ > [email protected]; \
rm -f [email protected]$$$$
-include seq.d
生成規則中的執行命令解釋
第一個命令@set -e
。@關鍵字告訴make不輸出該行命令;set -e的作用是,當後面的命令的返回值非0時,立即退出。
那麼為什麼要把幾個命令寫在”同一行“(是對於make來說,因為\的作用就是連線行),並用分號隔開每個命令?因為在Makefile這樣做才能使上一個命令作用於下一個命令。這裡是想要set -e作用於後面的命令。
第二個命令gcc -MM $< > [email protected]$$$$
, 作用是根據原始檔生成依賴關係,並儲存到臨時檔案中。內建變數$<
的值為第一個依賴檔案(那seq.c),$$$$
為字串"$$"
,由於makefile中所有的$字元都是特殊字元(即使在單引號之中!),要得到普通字元$,需要用$$
來轉義;
而$$
是shell的特殊變數,它的值為當前程序號;使用程序號為字尾的名稱建立臨時檔案,是shell程式設計常用做法,這樣可保證檔案唯一性。
第三個命令作用是將目標檔案加入依賴關係的目錄列表中,並儲存到目標檔案。關於正則表示式部分就不說了,唯一要注意的是內建變數$*
,$*
的值為第一個依賴檔案去掉字尾的名稱(這裡即是seq)。
第四個命令是將該臨時檔案刪除。
如果把內建變數都替換成其值後,實際內容是這樣子:
seq.d : seq.c
@set -e; \
gcc -MM seq.c > seq.d.$$$$; \
sed 's,\(seq\)\.o[ :]*,\1.o seq.d : ,g' < seq.d.$$$$ > seq.d; \
rm -f seq.d.$$$$
-include seq.d
Makefile的模式匹配
最後,再把Makefile的模式匹配應用上,就完成自動生成標頭檔案依賴功能了:
%.d : %.c
@set -e; \
gcc -MM [email protected] > [email protected]$$$$; \
sed 's,\($*\)\.o[ :]*,\1.o [email protected] : ,g' < [email protected]$$$$ > [email protected]; \
rm -f [email protected]$$$$
-include seq.d
參考資料
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