跟我一起寫 Makefile（十二）

 隐含規則

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在我們使用Makefile時，有一些我們會經常使用，而且使用頻率非常高的東西，比如，我們編譯C/C++的源程式為中間目标檔案（Unix下是[.o]檔案，Windows下是[.obj]檔案）。本章講述的就是一些在Makefile中的“隐含的”，早先約定了的，不需要我們再寫出來的規則。

“隐含規則”也就是一種慣例，make會按照這種“慣例”心照不喧地來運作，那怕我們的Makefile中沒有書寫這樣的規則。例如，把[.c]檔案編譯成[.o]檔案這一規則，你根本就不用寫出來，make會自動推導出這種規則，并生成我們需要的[.o]檔案。

“隐含規則”會使用一些我們系統變量，我們可以改變這些系統變量的值來定制隐含規則的運作時的參數。如系統變量“CFLAGS”可以控制編譯時的編譯器參數。

我們還可以通過“模式規則”的方式寫下自己的隐含規則。用“字尾規則”來定義隐含規則會有許多的限制。使用“模式規則”會更回得智能和清楚，但“字尾規則”可以用來保證我們Makefile的相容性。

我們了解了“隐含規則”，可以讓其為我們更好的服務，也會讓我們知道一些“約定俗成”了的東西，而不至于使得我們在運作Makefile時出現一些我們覺得莫名其妙的東西。當然，任何事物都是沖突的，水能載舟，亦可覆舟，是以，有時候“隐含規則”也會給我們造成不小的麻煩。隻有了解了它，我們才能更好地使用它。

一、使用隐含規則

如果要使用隐含規則生成你需要的目标，你所需要做的就是不要寫出這個目标的規則。那麼，make會試圖去自動推導産生這個目标的規則和指令，如果make可以自動推導生成這個目标的規則和指令，那麼這個行為就是隐含規則的自動推導。當然，隐含規則是make事先約定好的一些東西。例如，我們有下面的一個Makefile：

    foo : foo.o bar.o

            cc –o foo foo.o bar.o $(CFLAGS) $(LDFLAGS)

我們可以注意到，這個Makefile中并沒有寫下如何生成foo.o和bar.o這兩目标的規則和指令。因為make的“隐含規則”功能會自動為我們自動去推導這兩個目标的依賴目标和生成指令。

make會在自己的“隐含規則”庫中尋找可以用的規則，如果找到，那麼就會使用。如果找不到，那麼就會報錯。在上面的那個例子中，make調用的隐含規則是，把[.o]的目标的依賴檔案置成[.c]，并使用C的編譯指令“cc –c $(CFLAGS) [.c]”來生成[.o]的目标。也就是說，我們完全沒有必要寫下下面的兩條規則：

    foo.o : foo.c

            cc –c foo.c $(CFLAGS)

    bar.o : bar.c

        cc –c bar.c $(CFLAGS)

因為，這已經是“約定”好了的事了，make和我們約定好了用C編譯器“cc”生成[.o]檔案的規則，這就是隐含規則。

當然，如果我們為[.o]檔案書寫了自己的規則，那麼make就不會自動推導并調用隐含規則，它會按照我們寫好的規則忠實地執行。

還有，在make的“隐含規則庫”中，每一條隐含規則都在庫中有其順序，越靠前的則是越被經常使用的，是以，這會導緻我們有些時候即使我們顯示地指定了目标依賴，make也不會管。如下面這條規則（沒有指令）：

    foo.o : foo.p

依賴檔案“foo.p”（Pascal程式的源檔案）有可能變得沒有意義。如果目錄下存在了“foo.c”檔案，那麼我們的隐含規則一樣會生效，并會通過“foo.c”調用C的編譯器生成foo.o檔案。因為，在隐含規則中，Pascal的規則出現在C的規則之後，是以，make找到可以生成foo.o的C的規則就不再尋找下一條規則了。如果你确實不希望任何隐含規則推導，那麼，你就不要隻寫出“依賴規則”，而不寫指令。

二、隐含規則一覽

這裡我們将講述所有預先設定（也就是make内建）的隐含規則，如果我們不明确地寫下規則，那麼，make就會在這些規則中尋找所需要規則和指令。當然，我們也可以使用make的參數“-r”或“--no-builtin-rules”選項來取消所有的預設定的隐含規則。

當然，即使是我們指定了“-r”參數，某些隐含規則還是會生效，因為有許多的隐含規則都是使用了“字尾規則”來定義的，是以，隻要隐含規則中有“字尾清單”（也就一系統定義在目标.SUFFIXES的依賴目标），那麼隐含規則就會生效。預設的字尾清單是：.out, .a, .ln, .o, .c, .cc, .C, .p, .f, .F, .r, .y, .l, .s, .S, .mod, .sym, .def, .h, .info, .dvi, .tex, .texinfo, .texi, .txinfo, .w, .ch .web, .sh, .elc, .el。具體的細節，我們會在後面講述。

還是先來看一看常用的隐含規則吧。

1、編譯C程式的隐含規則。

“<n>.o”的目标的依賴目标會自動推導為“<n>.c”，并且其生成指令是“$(CC) –c $(CPPFLAGS) $(CFLAGS)”

2、編譯C++程式的隐含規則。

“<n>.o”的目标的依賴目标會自動推導為“<n>.cc”或是“<n>.C”，并且其生成指令是“$(CXX) –c $(CPPFLAGS) $(CFLAGS)”。（建議使用“.cc”作為C++源檔案的字尾，而不是“.C”）

3、編譯Pascal程式的隐含規則。

“<n>.o”的目标的依賴目标會自動推導為“<n>.p”，并且其生成指令是“$(PC) –c  $(PFLAGS)”。

4、編譯Fortran/Ratfor程式的隐含規則。

“<n>.o”的目标的依賴目标會自動推導為“<n>.r”或“<n>.F”或“<n>.f”，并且其生成指令是:

    “.f”  “$(FC) –c  $(FFLAGS)”

    “.F”  “$(FC) –c  $(FFLAGS) $(CPPFLAGS)”

    “.f”  “$(FC) –c  $(FFLAGS) $(RFLAGS)”

5、預處理Fortran/Ratfor程式的隐含規則。

“<n>.f”的目标的依賴目标會自動推導為“<n>.r”或“<n>.F”。這個規則隻是轉換Ratfor或有預處理的Fortran程式到一個标準的Fortran程式。其使用的指令是：

    “.F”  “$(FC) –F $(CPPFLAGS) $(FFLAGS)”

    “.r”  “$(FC) –F $(FFLAGS) $(RFLAGS)”

6、編譯Modula-2程式的隐含規則。

“<n>.sym”的目标的依賴目标會自動推導為“<n>.def”，并且其生成指令是：“$(M2C) $(M2FLAGS) $(DEFFLAGS)”。“<n.o>” 的目标的依賴目标會自動推導為“<n>.mod”，并且其生成指令是：“$(M2C) $(M2FLAGS) $(MODFLAGS)”。

7、彙編和彙編預處理的隐含規則。

“<n>.o” 的目标的依賴目标會自動推導為“<n>.s”，預設使用編譯品“as”，并且其生成指令是：“$(AS) $(ASFLAGS)”。“<n>.s” 的目标的依賴目标會自動推導為“<n>.S”，預設使用C預編譯器“cpp”，并且其生成指令是：“$(AS) $(ASFLAGS)”。

8、連結Object檔案的隐含規則。

“<n>”目标依賴于“<n>.o”，通過運作C的編譯器來運作連結程式生成（一般是“ld”），其生成指令是：“$(CC) $(LDFLAGS) <n>.o $(LOADLIBES) $(LDLIBS)”。這個規則對于隻有一個源檔案的工程有效，同時也對多個Object檔案（由不同的源檔案生成）的也有效。例如如下規則：

    x : y.o z.o

并且“x.c”、“y.c”和“z.c”都存在時，隐含規則将執行如下指令：

    cc -c x.c -o x.o

    cc -c y.c -o y.o

    cc -c z.c -o z.o

    cc x.o y.o z.o -o x

    rm -f x.o

    rm -f y.o

    rm -f z.o

如果沒有一個源檔案（如上例中的x.c）和你的目标名字（如上例中的x）相關聯，那麼，你最好寫出自己的生成規則，不然，隐含規則會報錯的。

9、Yacc C程式時的隐含規則。

“<n>.c”的依賴檔案被自動推導為“n.y”（Yacc生成的檔案），其生成指令是：“$(YACC) $(YFALGS)”。（“Yacc”是一個文法分析器，關于其細節請檢視相關資料）

10、Lex C程式時的隐含規則。

“<n>.c”的依賴檔案被自動推導為“n.l”（Lex生成的檔案），其生成指令是：“$(LEX) $(LFALGS)”。（關于“Lex”的細節請檢視相關資料）

11、Lex Ratfor程式時的隐含規則。

“<n>.r”的依賴檔案被自動推導為“n.l”（Lex生成的檔案），其生成指令是：“$(LEX) $(LFALGS)”。

12、從C程式、Yacc檔案或Lex檔案建立Lint庫的隐含規則。

“<n>.ln” （lint生成的檔案）的依賴檔案被自動推導為“n.c”，其生成指令是：“$(LINT) $(LINTFALGS) $(CPPFLAGS) -i”。對于“<n>.y”和“<n>.l”也是同樣的規則。

三、隐含規則使用的變量

在隐含規則中的指令中，基本上都是使用了一些預先設定的變量。你可以在你的makefile中改變這些變量的值，或是在make的指令行中傳入這些值，或是在你的環境變量中設定這些值，無論怎麼樣，隻要設定了這些特定的變量，那麼其就會對隐含規則起作用。當然，你也可以利用make的“-R”或“--no–builtin-variables”參數來取消你所定義的變量對隐含規則的作用。

例如，第一條隐含規則——編譯C程式的隐含規則的指令是“$(CC) –c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS)”。Make預設的編譯指令是“cc”，如果你把變量“$(CC)”重定義成“gcc”，把變量“$(CFLAGS)”重定義成“-g”，那麼，隐含規則中的指令全部會以“gcc –c -g $(CPPFLAGS)”的樣子來執行了。

我們可以把隐含規則中使用的變量分成兩種：一種是指令相關的，如“CC”；一種是參數相的關，如“CFLAGS”。下面是所有隐含規則中會用到的變量：

1、關于指令的變量。

AR 

    函數庫打包程式。預設指令是“ar”。 

AS 

    彙編語言編譯程式。預設指令是“as”。

CC 

    C語言編譯程式。預設指令是“cc”。

CXX 

    C++語言編譯程式。預設指令是“g++”。

CO 

    從 RCS檔案中擴充檔案程式。預設指令是“co”。

CPP 

    C程式的預處理器（輸出是标準輸出裝置）。預設指令是“$(CC) –E”。

FC 

    Fortran 和 Ratfor 的編譯器和預處理程式。預設指令是“f77”。

GET 

    從SCCS檔案中擴充檔案的程式。預設指令是“get”。 

LEX 

    Lex方法分析器程式（針對于C或Ratfor）。預設指令是“lex”。

PC 

    Pascal語言編譯程式。預設指令是“pc”。

YACC 

    Yacc文法分析器（針對于C程式）。預設指令是“yacc”。

YACCR 

    Yacc文法分析器（針對于Ratfor程式）。預設指令是“yacc –r”。

MAKEINFO 

    轉換Texinfo源檔案（.texi）到Info檔案程式。預設指令是“makeinfo”。

TEX 

    從TeX源檔案建立TeX DVI檔案的程式。預設指令是“tex”。

TEXI2DVI 

    從Texinfo源檔案建立軍TeX DVI 檔案的程式。預設指令是“texi2dvi”。

WEAVE 

    轉換Web到TeX的程式。預設指令是“weave”。

CWEAVE 

    轉換C Web 到 TeX的程式。預設指令是“cweave”。

TANGLE 

    轉換Web到Pascal語言的程式。預設指令是“tangle”。

CTANGLE 

    轉換C Web 到 C。預設指令是“ctangle”。

RM 

    删除檔案指令。預設指令是“rm –f”。

2、關于指令參數的變量

下面的這些變量都是相關上面的指令的參數。如果沒有指明其預設值，那麼其預設值都是空。

ARFLAGS 

    函數庫打包程式AR指令的參數。預設值是“rv”。

ASFLAGS 

    彙編語言編譯器參數。（當明顯地調用“.s”或“.S”檔案時）。 

CFLAGS 

    C語言編譯器參數。

CXXFLAGS 

    C++語言編譯器參數。

COFLAGS 

    RCS指令參數。 

CPPFLAGS 

    C預處理器參數。（ C 和 Fortran 編譯器也會用到）。

FFLAGS 

    Fortran語言編譯器參數。

GFLAGS 

    SCCS “get”程式參數。

LDFLAGS 

    連結器參數。（如：“ld”）

LFLAGS 

    Lex文法分析器參數。

PFLAGS 

    Pascal語言編譯器參數。

RFLAGS 

    Ratfor 程式的Fortran 編譯器參數。

YFLAGS 

    Yacc文法分析器參數。

四、隐含規則鍊

有些時候，一個目标可能被一系列的隐含規則所作用。例如，一個[.o]的檔案生成，可能會是先被Yacc的[.y]檔案先成[.c]，然後再被C的編譯器生成。我們把這一系列的隐含規則叫做“隐含規則鍊”。

在上面的例子中，如果檔案[.c]存在，那麼就直接調用C的編譯器的隐含規則，如果沒有[.c]檔案，但有一個[.y]檔案，那麼Yacc的隐含規則會被調用，生成[.c]檔案，然後，再調用C編譯的隐含規則最終由[.c]生成[.o]檔案，達到目标。

我們把這種[.c]的檔案（或是目标），叫做中間目标。不管怎麼樣，make會努力自動推導生成目标的一切方法，不管中間目标有多少，其都會執着地把所有的隐含規則和你書寫的規則全部合起來分析，努力達到目标，是以，有些時候，可能會讓你覺得奇怪，怎麼我的目标會這樣生成？怎麼我的makefile發瘋了？

在預設情況下，對于中間目标，它和一般的目标有兩個地方所不同：第一個不同是除非中間的目标不存在，才會引發中間規則。第二個不同的是，隻要目标成功産生，那麼，産生最終目标過程中，所産生的中間目标檔案會被以“rm -f”删除。

通常，一個被makefile指定成目标或是依賴目标的檔案不能被當作中介。然而，你可以明顯地說明一個檔案或是目标是中介目标，你可以使用僞目标“.INTERMEDIATE”來強制聲明。（如：.INTERMEDIATE ： mid ）

你也可以阻止make自動删除中間目标，要做到這一點，你可以使用僞目标“.SECONDARY”來強制聲明（如：.SECONDARY : sec）。你還可以把你的目标，以模式的方式來指定（如：%.o）成僞目标“.PRECIOUS”的依賴目标，以儲存被隐含規則所生成的中間檔案。

在“隐含規則鍊”中，禁止同一個目标出現兩次或兩次以上，這樣一來，就可防止在make自動推導時出現無限遞歸的情況。

Make會優化一些特殊的隐含規則，而不生成中間檔案。如，從檔案“foo.c”生成目标程式“foo”，按道理，make會編譯生成中間檔案“foo.o”，然後連結成“foo”，但在實際情況下，這一動作可以被一條“cc”的指令完成（cc –o foo foo.c），于是優化過的規則就不會生成中間檔案。

本文轉自 haoel 51CTO部落格，原文連結：http://blog.51cto.com/haoel/124643，如需轉載請自行聯系原作者