Make 使用与makefile的编写

### Make 使用与makefile的编写 #### 一、Make 概述 - **make** 是一个自动化构建工具，主要用于组织和执行编译任务。 - **makefile** 是make的指令文件，它描述了如何构建软件项目的各个部分。 #### 二、Makefile文件介绍 ##### 2.1 规则的格式 - 规则定义了如何生成某个目标文件。 - 基本格式： ``` 目标 : 依赖 命令 ``` - 示例： ``` hello : main.o func.o gcc -o hello main.o func.o ``` ##### 2.2 一个简单的Makefile文件 - 示例： ``` CC = gcc CFLAGS = -Wall OBJS = main.o func.o hello : $(OBJS) $(CC) -o hello $(OBJS) clean : rm -f *.o hello ``` ##### 2.3 make处理Makefile文件的过程 - make读取一个或多个makefile文件中的指令。 - 分析依赖关系图。 - 执行必要的命令来更新目标文件。 ##### 2.4 使用变量简化Makefile文件 - 变量可以存储常用的命令或路径等。 - 示例： ``` CC = gcc CFLAGS = -Wall ``` ##### 2.5 让make推断命令 - make可以根据扩展名自动推断出构建命令。 - 例如，从`.c`到`.o`的转换。 ##### 2.6 另一种风格的Makefile文件 - 可以使用更复杂的结构来组织makefile。 - 包括使用宏和条件语句。 ##### 2.7 在目录中删除文件的规则 - `clean` 规则通常用于清理编译产生的临时文件。 - 示例： ``` clean : rm -f *.o hello ``` #### 三、编写Makefile文件 ##### 3.1 Makefile文件的内容 - 包括规则、变量声明和其他指令。 - 应当清晰地组织，便于维护。 ##### 3.2 Makefile文件的命名 - 默认情况下，make查找名为 `Makefile` 或 `makefile` 的文件。 - 可以通过 `-f` 参数指定其他文件名。 ##### 3.3 包含其他的Makefile文件 - 使用 `include` 指令可以引入其他文件。 - 示例： ``` include common.mk ``` ##### 3.4 变量MAKEFILES - `MAKEFILES` 变量包含了所有被包含的makefile文件的名称列表。 - 可用于跟踪依赖关系。 ##### 3.5 Makefile文件重新生成的过程 - 如果makefile文件本身发生变化，make将重新解析它。 - 这有助于确保makefile的更改被应用。 ##### 3.6 重载其他的Makefile文件 - 通过 `-f` 参数可以在命令行上重写默认的makefile文件。 - 示例： ``` make -f mymakefile ``` ##### 3.7 make读取Makefile文件的过程 - make按照指定的顺序读取makefile文件。 - 可以通过 `-f` 参数改变这个顺序。 #### 四、编写规则 ##### 4.1 规则的语法 - 规则的基本格式包括目标、依赖项和命令。 - 支持通配符和条件语句。 ##### 4.2 在文件名中使用通配符 - 通配符如 `*` 和 `?` 可用于匹配文件模式。 - 示例： ``` %.o : %.c $(CC) -c $< -o $@ ``` ##### 4.3 在目录中搜寻依赖 - `VPATH` 变量允许make在多个目录中寻找文件。 - 示例： ``` VPATH = src lib ``` ##### 4.4 假想目标 - 不代表真实文件的目标。 - 用于定义任务或标记。 - 示例： ``` all : hello world ``` ##### 4.5 没有命令或依赖的规则 - 只用于标记的目的。 - 示例： ``` .PHONY : clean ``` ##### 4.6 使用空目录文件记录事件 - 创建一个空文件作为完成某项任务的标志。 - 示例： ``` done : touch done ``` ##### 4.7 内建的特殊目标名 - `.PHONY`、`.PRECIOUS` 等特殊目标名用于控制make的行为。 ##### 4.8 具有多个目标的规则 - 规则可以有多个目标。 - 示例： ``` hello world : main.o $(CC) -o $@ main.o ``` ##### 4.9 具有多条规则的目标 - 同一目标可以有多个规则。 - 示例： ``` clean : rm -f *.o clean : rm -f hello ``` ##### 4.10 静态格式规则 - 用于定义一组相关的规则。 - 示例： ``` %.o : %.c $(CC) -c $< -o $@ ``` ##### 4.11 双冒号规则 - 双冒号规则表示一个目标有多个规则。 - 示例： ``` hello :: main.o func.o gcc -o hello main.o func.o ``` ##### 4.12 自动生成依赖 - 使用 `-M` 选项可以让make自动生成依赖信息。 - 示例： ``` gcc -MM -MF dep.mk main.c ``` #### 五、在规则中使用命令 ##### 5.1 命令回显 - 使用 `$(MAKE)` 调用另一个make实例。 - 示例： ``` sub-make : $(MAKE) -C subdir ``` ##### 5.2 执行命令 - 使用 `$(MAKE)` 可以递归地执行make。 - 示例： ``` $(MAKE) -C subdir ``` ##### 5.3 并行执行 - 使用 `-j` 选项可以让make并行执行多个命令。 - 示例： ``` make -j4 ``` ##### 5.4 命令错误 - 如果命令执行失败，make会停止后续操作。 - 可以通过 `-k` 选项继续执行其他命令。 ##### 5.5 中断或关闭make - 使用 `exit` 命令可以提前终止make的执行。 - 示例： ``` check : $(CC) -c test.c if [ $? -ne 0 ]; then exit 1; fi ``` ##### 5.6 递归调用make - 使用 `$(MAKE)` 调用make。 - 示例： ``` sub-make : $(MAKE) -C subdir ``` ##### 5.7 定义固定次序命令 - 使用 `order` 指令可以定义命令的执行顺序。 - 示例： ``` order clean : all ``` ##### 5.8 使用空命令 - 可以使用空命令来定义无实际操作的任务。 - 示例： ``` touch : touch $@ ``` #### 六、使用变量 ##### 6.1 变量引用基础 - 使用 `$` 符号引用变量。 - 示例： ``` CC = gcc ``` ##### 6.2 变量的两个特色 - 替换引用：`$(subst a,b,$(var))` 将变量 `var` 中的 `a` 替换成 `b`。 - 嵌套变量引用：`$(var1)` 中可以再次引用其他变量。 ##### 6.3 变量高级引用技术 - **替换引用**：修改变量值。 - **嵌套变量引用**：实现复杂逻辑。 ##### 6.4 变量取值 - 可以通过 `$()` 或 `$(var)` 获取变量值。 - 示例： ``` $(info $(CC)) ``` ##### 6.5 设置变量 - 在makefile中直接设置。 - 示例： ``` CC = gcc ``` ##### 6.6 为变量值追加文本 - 使用 `+=` 运算符追加文本。 - 示例： ``` CFLAGS += -g ``` ##### 6.7 override指令 - 可以覆盖已定义的变量。 - 示例： ``` override CFLAGS += -O2 ``` ##### 6.8 定义多行变量 - 使用 `\` 符号进行换行。 - 示例： ``` CFLAGS = \\ -Wall \\ -Wextra ``` ##### 6.9 环境变量 - make可以从环境变量中读取值。 - 示例： ``` $(info CC is $(CC)) ``` ##### 6.10 特定目标变量的值 - 可以为特定目标定义变量。 - 示例： ``` hello-CFLAGS = -DHELLO_WORLD ``` ##### 6.11 特定格式变量的值 - 根据目标文件的格式设置变量。 - 示例： ``` %.o-CFLAGS = -DDEBUG ``` #### 七、Makefile文件的条件语句 ##### 7.1 条件语句的例子 - 示例： ``` ifeq ($(CC),gcc) CFLAGS += -std=c99 endif ``` ##### 7.2 条件语句的语法 - `ifeq`、`ifdef`、`ifndef` 等用于条件判断。 - 示例： ``` ifdef DEBUG CFLAGS += -DDEBUG endif ``` #### 八、文本转换函数 ##### 8.1 函数调用语法 - 使用 `$()` 调用函数。 - 示例： ``` $(filter %.o,$(OBJS)) ``` ##### 8.2 字符串替换和分析函数 - `patsubst`、`subst` 等函数用于字符串操作。 - 示例： ``` $(patsubst %.c,%.o,$(SOURCES)) ``` ##### 8.3 文件名函数 - `basename`、`dirname` 等用于操作文件名。 - 示例： ``` $(basename $(notdir $(OBJS))) ``` ##### 8.4 函数foreach - 对列表中的每个元素执行相同的操作。 - 示例： ``` $(foreach obj,$(OBJS),$(info $(obj))) ``` ##### 8.5 函数if - `if` 函数用于条件判断。 - 示例： ``` $(if $(filter %.c,$(OBJS)),true,false) ``` ##### 8.6 函数call - `call` 函数用于调用其他函数。 - 示例： ``` $(call echo-list,$(OBJS)) ``` ##### 8.7 函数origin - 显示变量的来源。 - 示例： ``` $(origin $(CC)) ``` ##### 8.8 函数shell - 执行shell命令。 - 示例： ``` $(shell date) ``` ##### 8.9 控制Make的函数 - `wildcard`、`notdir` 等函数控制make的行为。 #### 九、运行make ##### 9.1 指定Makefile文件的参数 - 使用 `-f` 指定makefile文件。 - 示例： ``` make -f mymakefile ``` ##### 9.2 指定最终目标的参数 - 使用 `make target` 指定最终目标。 - 示例： ``` make all ``` ##### 9.3 代替执行命令 - 使用 `-n` 或 `--just-print` 只显示而不执行命令。 - 示例： ``` make -n all ``` ##### 9.4 避免重新编译文件 - 使用 `-t` 标志跳过未变化的文件。 - 示例： ``` make -t all ``` ##### 9.5 变量重载 - 使用 `make VARS=value` 重载变量。 - 示例： ``` make CC=gcc ``` ##### 9.6 测试编译程序 - 使用 `-B` 或 `--always-make` 强制重新编译。 - 示例： ``` make -B all ``` ##### 9.7 选项概要 - `make --help` 显示所有可用选项。 - 示例： ``` make --help ``` #### 十、使用隐含规则 ##### 10.1 使用隐含规则 - make根据文件扩展名自动应用规则。 - 示例： ``` %.o : %.c $(CC) -c $< ``` ##### 10.2 隐含规则目录 - make内置了一系列隐含规则。 - 可以查看文档获取完整列表。 ##### 10.3 隐含规则使用的变量 - `CC`、`CFLAGS` 等变量常用于隐含规则。 ##### 10.4 隐含规则链 - make可以尝试一系列规则来构建目标。 - 示例： ``` %.o : %.c %.o : %.cpp ``` ##### 10.5 定义与重新定义格式规则 ###### 10.5.1 格式规则简介 - 格式规则用于定义特定的转换。 - 示例： ``` %.o : %.c $(CC) -c $< ``` ###### 10.5.2 格式规则的例子 - 使用 `%.o : %.c` 来定义从 `.c` 文件到 `.o` 文件的转换。 ###### 10.5.3 自动变量 - `$<` 表示第一个依赖项。 - `$@` 表示目标文件。 ###### 10.5.4 格式匹配 - 使用 `*` 作为通配符。 - 示例： ``` %.o : %.c ``` ###### 10.5.5 万用规则 - 适用于多种情况的规则。 - 示例： ``` %.o : %.s %.o : %.cpp ``` ###### 10.5.6 删除隐含规则 - 使用 `%.o : ;` 来禁用特定的隐含规则。 ##### 10.6 定义最新类型的缺省规则 - 可以定义新的隐含规则。 - 示例： ``` %.o : %.java javac $< ``` ##### 10.7 过时的后缀规则 - 旧版本make支持的规则。 - 不建议使用。 ##### 10.8 隐含规则搜寻算法 - make根据文件扩展名顺序尝试不同的规则。 #### 十一、使用make更新档案文件 ##### 11.1 档案成员目标 - 使用 `ar` 工具管理档案文件。 - 示例： ``` libfoo.a : foo.o bar.o ar cr libfoo.a foo.o bar.o ``` ##### 11.2 档案成员目标的隐含规则 - make支持自动更新档案成员。 - 示例： ``` libfoo.a(bar.o) : ar r libfoo.a bar.o ``` ##### 11.2.1 更新档案成员的符号索引表 - 使用 `ranlib` 生成符号索引表。 - 示例： ``` libfoo.a(bar.o) : ar r libfoo.a bar.o ranlib libfoo.a ``` ##### 11.3 使用档案的危险 - 确保档案文件不会被意外覆盖或删除。 ##### 11.4 档案文件的后缀规则 - 可以定义特定的后缀规则来处理档案文件。 - 示例： ``` %.a : %.o ar cr $@ $< ``` #### 十二、GNU make的特点 - 支持复杂的依赖关系。 - 提供丰富的函数和变量。 - 支持并行构建。 #### 十三、不兼容性和失去的特点 - GNU make在不同版本之间可能存在不兼容性。 - 一些旧功能可能已被废弃。 #### 十四、Makefile文件惯例 ##### 14.1 makefile文件的通用惯例 - 使用一致的命名约定。 - 组织清晰的结构。 ##### 14.2 makefile文件的工具 - 使用 `include` 导入其他文件。 - 示例： ``` include config.mk ``` ##### 14.3 指定命令的变量 - `CFLAGS`、`LDFLAGS` 等用于指定编译选项。 ##### 14.4 安装路径变量 - `PREFIX`、`BINDIR` 等用于指定安装路径。 - 示例： ``` PREFIX ?= /usr/local BINDIR ?= $(PREFIX)/bin ``` ##### 14.5 用户标准目标 - `all`、`clean`、`install` 等标准目标。 - 示例： ``` all : hello ``` ##### 14.6 安装命令分类 - `install`、`uninstall` 等命令用于安装和卸载软件。 以上是对GNUMake使用及makefile编写的核心知识点的总结，这些知识点可以帮助开发人员更好地理解和使用make工具来自动化构建过程。