跟我一起寫 Makefile（四）

書寫規則

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規則包含兩個部分，一個是依賴關系，一個是生成目标的方法。

在Makefile中，規則的順序是很重要的，因為，Makefile中隻應該有一個最終目标，其它的目标都是被這個目标所連帶出來的，是以一定要讓make知道你的最終目标是什麼。一般來說，定義在Makefile中的目标可能會有很多，但是第一條規則中的目标将被确立為最終的目标。如果第一條規則中的目标有很多個，那麼，第一個目标會成為最終的目标。make所完成的也就是這個目标。

好了，還是讓我們來看一看如何書寫規則。

一、規則舉例

    foo.o : foo.c defs.h       # foo子產品

            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是我們的目标，foo.c和defs.h是目标所依賴的源檔案，而隻有一個指令“cc -c -g foo.c”（以Tab鍵開頭）。這個規則告訴我們兩件事：

    1、檔案的依賴關系，foo.o依賴于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，那麼依賴關系發生。

    2、如果生成（或更新）foo.o檔案。也就是那個cc指令，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）

二、規則的文法

      targets : prerequisites

        command

        ...

      或是這樣：

      targets : prerequisites ; command

            command

            ...

targets是檔案名，以空格分開，可以使用通配符。一般來說，我們的目标基本上是一個檔案，但也有可能是多個檔案。

command是指令行，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，那麼可以用分号做為分隔。（見上）

prerequisites也就是目标所依賴的檔案（或依賴目标）。如果其中的某個檔案要比目标檔案要新，那麼，目标就被認為是“過時的”，被認為是需要重生成的。這個在前面已經講過了。

如果指令太長，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，檔案的依賴關系和如何成成目标檔案。

一般來說，make會以UNIX的标準Shell，也就是/bin/sh來執行指令。

三、在規則中使用通配符

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通配符。make支援三各通配符：“*”，“?”和“[...]”。這是和Unix的B-Shell是相同的。

波浪号（“~”）字元在檔案名中也有比較特殊的用途。如果是“~/test”，這就表示目前使用者的$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，那麼波浪号所指的目錄則根據環境變量“HOME”而定。

通配符代替了你一系列的檔案，如“*.c”表示是以字尾為c的檔案。一個需要我們注意的是，如果我們的檔案名中有通配符，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元串。

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所支援的通配符。這是在指令中的通配符。

    print: *.c

         lpr -p $?

         touch print

    上面這個例子說明了通配符也可以在我們的規則中，目标print依賴于所有的[.c]檔案。其中的“$?”是一個自動化變量，我會在後面給你講述。

    objects = *.o

    上面這個例子，表示了，通符同樣可以用在變量中。并不是說[*.o]會展開，不！objects的值就是“*.o”。Makefile中的變量其實就是C/C++中的宏。如果你要讓通配符在變量中展開，也就是讓objects的值是所有[.o]的檔案名的集合，那麼，你可以這樣：

    objects := $(wildcard *.o)

這種用法由關鍵字“wildcard”指出，關于Makefile的關鍵字，我們将在後面讨論。

四、檔案搜尋

在一些大的工程中，有大量的源檔案，我們通常的做法是把這許多的源檔案分類，并存放在不同的目錄中。是以，當make需要去找尋檔案的依賴關系時，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檔案中的特殊變量“VPATH”就是完成這個功能的，如果沒有指明這個變量，make隻會在目前的目錄中去找尋依賴檔案和目标檔案。如果定義了這個變量，那麼，make就會在當目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“冒号”分隔。（當然，目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），這不是變量，這是一個make的關鍵字，這和上面提到的那個VPATH變量很類似，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。“%”的意思是比對零或若幹字元，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<pattern>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。（如果某檔案在目前目錄沒有找到的話）

我們可以連續地使用vpath語句，以指定不同搜尋政策。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

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。

五、僞目标

最早先的一個例子中，我們提到過一個“clean”的目标，這是一個“僞目标”，

            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“目标”以備完整地重編譯而用。 （以“make clean”來使用該目标）

因為，我們并不生成“clean”這個檔案。“僞目标”并不是一個檔案，隻是一個标簽，由于“僞目标”不是檔案，是以make無法生成它的依賴關系和決定它是否要執行。我們隻有通過顯示地指明這個“目标”才能讓其生效。當然，“僞目标”的取名不能和檔案名重名，不然其就失去了“僞目标”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标記“.PHONY”來顯示地指明一個目标是“僞目标”，向make說明，不管是否有這個檔案，這個目标就是“僞目标”。

    .PHONY : clean

隻要有這個聲明，不管是否有“clean”檔案，要運作“clean”這個目标，隻有“make clean”這樣。于是整個過程可以這樣寫：

     .PHONY: clean

僞目标一般沒有依賴的檔案。但是，我們也可以為僞目标指定所依賴的檔案。僞目标同樣可以作為“預設目标”，隻要将其放在第一個。一個示例就是，如果你的Makefile需要一口氣生成若幹個可執行檔案，但你隻想簡單地敲一個make完事，并且，所有的目标檔案都寫在一個Makefile中，那麼你可以使用“僞目标”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.o utils.o

            cc -o prog3 prog3.o sort.o utils.o

我們知道，Makefile中的第一個目标會被作為其預設目标。我們聲明了一個“all”的僞目标，其依賴于其它三個目标。由于僞目标的特性是，總是被執行的，是以其依賴的那三個目标就總是不如“all”這個目标新。是以，其它三個目标的規則總是會被決議。也就達到了我們一口氣生成多個目标的目的。“.PHONY : all”聲明了“all”這個目标為“僞目标”。

随便提一句，從上面的例子我們可以看出，目标也可以成為依賴。是以，僞目标同樣也可成為依賴。看下面的例子：

    .PHONY: cleanall cleanobj cleandiff

    cleanall : cleanobj cleandiff

            rm program

    cleanobj :

            rm *.o

    cleandiff :

            rm *.diff

“make clean”将清除所有要被清除的檔案。“cleanobj”和“cleandiff”這兩個僞目标有點像“子程式”的意思。我們可以輸入“make cleanall”和“make cleanobj”和“make cleandiff”指令來達到清除不同種類檔案的目的