跟我一起寫 Makefile（五）

六、多目标

Makefile的規則中的目标可以不止一個，其支援多目标，有可能我們的多個目标同時依賴于一個檔案，并且其生成的指令大體類似。于是我們就能把其合并起來。當然，多個目标的生成規則的執行指令是同一個，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量“$@”（關于自動化變量，将在後面講述），這個變量表示着目前規則中所有的目标的集合，這樣說可能很抽象，還是看一個例子吧。

    bigoutput littleoutput : text.g

            generate text.g -$(subst output,,$@) > $@

    上述規則等價于：

    bigoutput : text.g

            generate text.g -big > bigoutput

    littleoutput : text.g

            generate text.g -little > littleoutput

    其中，-$(subst output,,$@)中的“$”表示執行一個Makefile的函數，函數名為subst，後面的為參數。關于函數，将在後面講述。這裡的這個函數是截取字元串的意思，“$@”表示目标的集合，就像一個數組，“$@”依次取出目标，并執于指令。

七、靜态模式

靜态模式可以更加容易地定義多目标的規則，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文法：

    <targets ...>: <target-pattern>: <prereq-patterns ...>

            <commands>

            ...

    targets定義了一系列的目标檔案，可以有通配符。是目标的一個集合。

    target-parrtern是指明了targets的模式，也就是的目标集模式。

    prereq-parrterns是目标的依賴模式，它對target-parrtern形成的模式再進行一次依賴目标的定義。

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<target>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>所形成的目标集進行二次定義，其計算方法是，取<target-parrtern>模式中的“%”（也就是去掉了[.o]這個結尾），并為其加上[.c]這個結尾，形成的新集合。

是以，我們的“目标模式”或是“依賴模式”中都應該有“%”這個字元，如果你的檔案名中有“%”那麼你可以使用反斜杠“/”進行轉義，來标明真實的“%”字元。

看一個例子：

    objects = foo.o bar.o

    all: $(objects)

    $(objects): %.o: %.c

            $(CC) -c $(CFLAGS) $< -o $@

上面的例子中，指明了我們的目标從$object中擷取，“%.o”表明要所有以“.o”結尾的目标，也就是“foo.o bar.o”，也就是變量$object集合的模式，而依賴模式“%.c”則取模式“%.o”的“%”，也就是“foo bar”，并為其加下“.c”的字尾，于是，我們的依賴目标就是“foo.c bar.c”。而指令中的“$<”和“$@”則是自動化變量，“$<”表示所有的依賴目标集（也就是“foo.c bar.c”），“$@”表示目标集（也就是“foo.o bar.o”）。于是，上面的規則展開後等價于下面的規則：

    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，那種我們隻要用這種很簡單的“靜态模式規則”就可以寫完一堆規則，實在是太有效率了。“靜态模式規則”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.elc bar.o lose.o

    $(filter %.o,$(files)): %.o: %.c

    $(filter %.elc,$(files)): %.elc: %.el

            emacs -f batch-byte-compile $<

$(filter %.o,$(files))表示調用Makefile的filter函數，過濾“$filter”集，隻要其中模式為“%.o”的内容。其的它内容，我就不用多說了吧。這個例字展示了Makefile中更大的彈性。

八、自動生成依賴性

在Makefile中，我們的依賴關系可能會需要包含一系列的頭檔案，比如，如果我們的main.c中有一句“#include "defs.h"”，那麼我們的依賴關系應該是：

    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檔案包含了哪些頭檔案，并且，你在加入或删除頭檔案時，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，即自動找尋源檔案中包含的頭檔案，并生成一個依賴關系。例如，如果我們執行下面的指令：

    cc -M main.c

其輸出是：

于是由編譯器自動生成的依賴關系，這樣一來，你就不必再手動書寫若幹檔案的依賴關系，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”參數，不然，“-M”參數會把一些标準庫的頭檔案也包含進來。

    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聯系在一起呢。因為這樣一來，我們的Makefile也要根據這些源檔案重新生成，讓Makefile自已依賴于源檔案？這個功能并不現實，不過我們可以有其它手段來迂回地實作這一功能。GNU組織建議把編譯器為每一個源檔案的自動生成的依賴關系放到一個檔案中，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]檔案的依賴關系。

于是，我們可以寫出[.c]檔案和[.d]檔案的依賴關系，并讓make自動更新或自成[.d]檔案，并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系了。

這裡，我們給出了一個模式規則來産生[.d]檔案：

    %.d: %.c

            @set -e; rm -f $@; /

這個規則的意思是，所有的[.d]檔案依賴于[.c]檔案，“rm -f $@”的意思是删除所有的目标，也就是[.d]檔案，第二行的意思是，為每個依賴檔案“$<”，也就是[.c]檔案生成依賴檔案，“$@”表示模式“%.d”檔案，如果有一個C檔案是name.c，那麼“%”就是“name”，“$$$$”意為一個随機編号，第二行生成的檔案有可能是“name.d.12345”，第三行使用sed指令做了一個替換，關于sed指令的用法請參看相關的使用文檔。第四行就是删除臨時檔案。

總而言之，這個模式要做的事就是在編譯器生成的依賴關系中加入[.d]檔案的依賴，即把依賴關系：

轉成：

    main.o main.d : main.c defs.h

于是，我們的[.d]檔案也會自動更新了，并會自動生成了，當然，你還可以在這個[.d]檔案中加入的不隻是依賴關系，包括生成的指令也可一并加入，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”指令，來引入别的Makefile檔案（前面講過），例如：

    sources = foo.c bar.c

    include $(sources:.c=.d)

上述語句中的“$(sources:.c=.d)”中的“.c=.d”的意思是做一個替換，把變量$(sources)所有[.c]的字串都替換成[.d]，關于這個“替換”的内容，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]檔案中的目标會成為預設目标.