天天看點

linux下makefile的編寫

預設的編譯器是linux下的GCC和CC

make編譯的步驟:

源檔案首先會生成中間目标檔案(一般為.o檔案),再由中間目标檔案生成執行檔案。在編譯時,編譯器隻檢測程式文法,和函數、變量是否被聲明。如果函數未被聲明,編譯器會給出一個警告,但可以生成Object File。而在連結程式時,連結器會在所有的Object File中找尋函數的實作。

1、Makefile的規則

target... : prerequisites ...
 		
 [tab鍵]	command
           

target也就是一個目标檔案,可以是Object File,也可以是執行檔案。

prerequisites就是,要生成那個target所需要的檔案或是目标。

command也就是make需要執行的指令。

這是一個檔案的依賴關系,也就是說,target這一個或多個的目标檔案依賴于prerequisites中的檔案,其生成規則定義在command中。說白一點就是說,prerequisites中如果有一個以上的檔案比target檔案要新的話,command所定義的指令就會被執行。

2、一個例子

正如前面所說的,如果一個工程有3個頭檔案,和8個C檔案,我們為了完成前面所述的那三個規則,我們的Makefile應該是下面的這個樣子的。

edit : main.o kbd.o command.o display.o \

          insert.o search.o files.o utils.o

           cc -o edit main.o kbd.o command.o display.o \

                      insert.o search.o files.o utils.o

 

   main.o : main.c defs.h

           cc -c main.c

   kbd.o : kbd.c defs.h command.h

           cc -c kbd.c

   command.o : command.c defs.h command.h

           cc -c command.c

   display.o : display.c defs.h buffer.h

           cc -c display.c

   insert.o : insert.c defs.h buffer.h

           cc -c insert.c

   search.o : search.c defs.h buffer.h

           cc -c search.c

   files.o : files.c defs.h buffer.h command.h

           cc -c files.c

   utils.o : utils.c defs.h

           cc -c utils.c

   clean :

           rm edit main.o kbd.o command.o display.o \

              insert.o search.o files.o utils.o
           

反斜杠(\)是換行符的意思。這樣比較便于Makefile的易讀。我們可以把這個内容儲存在檔案為“Makefile”或“makefile”的檔案中,然後在該目錄下直接輸入指令“make”就可以生成執行檔案edit。如果要删除執行檔案和所有的中間目标檔案,那麼,隻要簡單地執行一下“make clean”就可以了。

在這個makefile中,目标檔案(target)包含:執行檔案edit和中間目标檔案(*.o),依賴檔案(prerequisites)就是冒号後面的那些 .c 檔案和 .h檔案。每一個 .o 檔案都有一組依賴檔案,而這些 .o 檔案又是執行檔案 edit 的依賴檔案。依賴關系的實質上就是說明了目标檔案是由哪些檔案生成的,換言之,目标檔案是哪些檔案更新的。

在定義好依賴關系後,後續的那一行定義了如何生成目标檔案的作業系統指令,一定要以一個Tab鍵作為開頭。記住,make并不管指令是怎麼工作的,他隻管執行所定義的指令。make會比較targets檔案和prerequisites檔案的修改日期,如果prerequisites檔案的日期要比targets檔案的日期要新,或者target不存在的話,那麼,make就會執行後續定義的指令。

這裡要說明一點的是,clean不是一個檔案,它隻不過是一個動作名字,有點像C語言中的lable一樣,其冒号後什麼也沒有,那麼,make就不會自動去找檔案的依賴性,也就不會自動執行其後所定義的指令。要執行其後的指令,就要在make指令後明顯得指出這個lable的名字。這樣的方法非常有用,我們可以在一個makefile中定義不用的編譯或是和編譯無關的指令,比如程式的打包,程式的備份,等等。

3、make是如何工作的

1、make會在目前目錄下找名字叫“Makefile”或“makefile”的檔案。
  
  2、如果找到,它會找檔案中的第一個目标檔案(target),在上面的例子中,他會找到“edit”這個檔案,并把這個檔案作為最終的目标檔案。
  
  3、如果edit檔案不存在,或是edit所依賴的後面的 .o 檔案的檔案修改時間要比edit這個檔案新,那麼,他就會執行後面所定義的指令來生成edit這個檔案。
  
  4、如果edit所依賴的.o檔案也存在,那麼make會在目前檔案中找目标為.o檔案的依賴性,如果找到則再根據那一個規則生成.o檔案。(這有點像一個堆棧的過程)
  
  5、當然,你的C檔案和H檔案是存在的啦,于是make會生成 .o 檔案,然後再用 .o 檔案聲明make的終極任務,也就是執行檔案edit了。
           

這就是整個make的依賴性,make會一層又一層地去找檔案的依賴關系,直到最終編譯出第一個目标檔案。在找尋的過程中,如果出現錯誤,比如最後被依賴的檔案找不到,那麼make就會直接退出,并報錯,而對于所定義的指令的錯誤,或是編譯不成功,make根本不理。make隻管檔案的依賴性,即,如果在我找了依賴關系之後,冒号後面的檔案還是不在,那麼對不起,我就不工作啦。

于是在我們程式設計中,如果這個工程已被編譯過了,當我們修改了其中一個源檔案,比如file.c,那麼根據我們的依賴性,我們的目标file.o會被重編譯(也就是在這個依性關系後面所定義的指令),于是file.o的檔案也是最新的啦,于是file.o的檔案修改時間要比edit要新,是以edit也會被重新連結了(詳見edit目标檔案後定義的指令)。

而如果我們改變了“command.h”,那麼,kdb.o、command.o和files.o都會被重編譯,并且,edit會被重連結。

4、makefile使用變量

edit : main.o kbd.o command.o display.o \

                 insert.o search.o files.o utils.o

           cc -o edit main.o kbd.o command.o display.o \

                      insert.o search.o files.o utils.o
           

我們可以看到[.o]檔案的字元串被重複了兩次,如果我們的工程需要加入一個新的[.o]檔案,那麼我們需要在兩個地方加(應該是三個地方,還有一個地方在clean中)。當然,我們的makefile并不複雜,是以在兩個地方加也不累,但如果makefile變得複雜,那麼我們就有可能會忘掉一個需要加入的地方,而導緻編譯失敗。是以,為了makefile的易維護,在makefile中我們可以使用變量。makefile的變量也就是一個字元串,了解成C語言中的宏可能會更好。

于是,我們就可以很友善地在我們的makefile中以“$(objects)”的方式來使用這個變量了,于是我們的改良版makefile就變成下面這個樣子:

objects = main.o kbd.o command.o display.o \
             insert.osearch.o files.o utils.o 
   edit : $(objects)
           cc -o edit $(objects)
   main.o : main.c defs.h
           cc -c main.c
   kbd.o : kbd.c defs.h command.h
           cc -c kbd.c
   command.o : command.c defs.h command.h
           cc -c command.c
   display.o : display.c defs.h buffer.h
           cc -c display.c
   insert.o : insert.c defs.h buffer.h
           cc -c insert.c
   search.o : search.c defs.h buffer.h
           cc -c search.c
   files.o : files.c defs.h buffer.h command.h
           cc -c files.c
   utils.o : utils.c defs.h
           cc -c utils.c
   clean :
           rm edit $(objects)
           

于是如果有新的 .o 檔案加入,我們隻需簡單地修改一下 objects 變量就可以了。

5、讓make自動推導

GNU的make很強大,它可以自動推導檔案以及檔案依賴關系後面的指令,于是我們就沒必要去在每一個[.o]檔案後都寫上類似的指令,因為,我們的make會自動識别,并自己推導指令。

隻要make看到一個[.o]檔案,它就會自動的把[.c]檔案加在依賴關系中,如果make找到一個whatever.o,那麼whatever.c,就會是whatever.o的依賴檔案。并且 cc -c whatever.c 也會被推導出來,于是,我們的makefile再也不用寫得這麼複雜。我們的是新的makefile又出爐了。

objects = main.o kbd.o command.o display.o \
             insert.o search.o files.o utils.o
 
   edit : $(objects)
           cc -o edit $(objects)
 
   main.o : defs.h
   kbd.o : defs.h command.h
   command.o : defs.h command.h
   display.o : defs.h buffer.h
   insert.o : defs.h buffer.h
   search.o : defs.h buffer.h
   files.o : defs.h buffer.h command.h
   utils.o : defs.h
 
   .PHONY : clean
   clean :
           rm edit $(objects)

           

這種方法,也就是make的“隐晦規則”。上面檔案内容中,“.PHONY”表示,clean是個僞目标檔案。

6、另類風格的makefile

即然我們的make可以自動推導指令,那麼我看到那堆[.o]和[.h]的依賴就有點不爽,那麼多的重複的[.h],能不能把其收攏起來,好吧,沒有問題,這個對于make來說很容易,誰叫它提供了自動推導指令和檔案的功能呢?來看看最新風格的makefile吧。

objects = main.o kbd.o command.o display.o \
             insert.o search.o files.o utils.o
 
   edit : $(objects)
           cc -o edit $(objects)
 
   $(objects) : defs.h
   kbd.o command.o files.o : command.h
   display.o insert.o search.o files.o : buffer.h
 
   .PHONY : clean
   clean :
           rm edit $(objects)
           

這種風格,讓我們的makefile變得很簡單,但我們的檔案依賴關系就顯得有點淩亂了。魚和熊掌不可兼得。還看你的喜好了。我是不喜歡這種風格的,一是檔案的依賴關系看不清楚,二是如果檔案一多,要加入幾個新的.o檔案,那就理不清楚了。

每個Makefile中都應該寫一個清空目标檔案(.o和執行檔案)的規則,這不僅便于重編譯,也很利于保持檔案的清潔。一般的風格都是:

clean:

           rm edit $(objects)
           

更為穩健的做法是:

.PHONY : clean

       clean :

               -rm edit $(objects)
           

前面說過,.PHONY意思表示clean是一個“僞目标”,。而在rm指令前面加了一個小減号的意思就是,也許某些檔案出現問題,但不要管,繼續做後面的事。當然,clean的規則不要放在檔案的開頭,不然,這就會變成make的預設目标,相信誰也不願意這樣。

到這裡其實就已經滿足我們日常使用makefile了,還有一些通配符的使用,

可以參考該連結,本文也是參考這個經典的連結

給出:大神連結

繼續閱讀