1、什么是 Makefile
一個(gè)企業(yè)級(jí)項(xiàng)目，通常會(huì)有很多源文件，有時(shí)也會(huì)按功能、類(lèi)型、模塊分門(mén)別類(lèi)的放在不同的目錄中，有時(shí)候也會(huì)在一個(gè)目錄里存放了多個(gè)程序的源代碼。
這時(shí)，如何對(duì)這些代碼的編譯就成了個(gè)問(wèn)題。Makefile 就是為這個(gè)問(wèn)題而生的，它定義了一套規(guī)則，決定了哪些文件要先編譯，哪些文件后編譯，哪些文件要重新編譯。
整個(gè)工程通常只要一個(gè) make 命令就可以完成編譯、鏈接，甚至更復(fù)雜的功能。可以說(shuō)，任何一個(gè) Linux 源程序都帶有一個(gè)Makefile 文件。
2、Makefile 的優(yōu)點(diǎn)
管理代碼的編譯，決定該編譯什么文件，編譯順序，以及是否需要重新編譯；
節(jié)省編譯時(shí)間。如果文件有更改，只需重新編譯此文件即可，無(wú)需重新編譯整個(gè)工程；
一勞永逸。Makefile 通常只需編寫(xiě)一次，后期就不用過(guò)多更改。
3、命名規(guī)則
一般來(lái)說(shuō)將 Makefile 命名為 Makefile 或 makefile 都可以，但很多源文件的名字是小寫(xiě)的，所以更多程序員采用的是 Makefile 的名字，因?yàn)檫@樣可以將 Makefile 居前顯示。
如果將 Makefile 命為其它名字，比如 Makefile_demo，也是允許的，但使用的時(shí)候應(yīng)該采用以下方式：
make -f Makefile_demo
4、基本規(guī)則
Makefile 的基本格式為：
目標(biāo): 依賴(lài)
(tab)規(guī)則
目標(biāo) --> 需要生成的目標(biāo)文件
依賴(lài) --> 生成該目標(biāo)所需的一些文件
規(guī)則 --> 由依賴(lài)文件生成目標(biāo)文件的手段
tab --> 每條規(guī)則必須以 tab 開(kāi)頭，使用空格不行
例如我們經(jīng)常寫(xiě)的 gcc test.c -o test，使用 Makefile 可以寫(xiě)成：
test: test.c
gcc test.c -o test
其中，第一行中的 test 就是要生成的目標(biāo)，test.c 就是依賴(lài)，第二行就是由 test.c 生成 test 的規(guī)則。
Makefile 中有時(shí)會(huì)有多個(gè)目標(biāo)，但 Makefile 會(huì)將第一個(gè)目標(biāo)定為終極目標(biāo)。
5、工作原理
目標(biāo)的生成
檢查規(guī)則中的依賴(lài)文件是否存在；
若依賴(lài)文件不存在，則尋找是否有規(guī)則用來(lái)生成該依賴(lài)文件。
比如上圖中，生成 calculator 的規(guī)則是 gcc main.o add.o sub.o mul.o div.o -o，Makefile 會(huì)先檢查 main.o、add.o、sub.o、 mul.o、 div.o 是否存在，如果不存在，就會(huì)再尋找是否有規(guī)則可以生成該依賴(lài)文件。
比如缺少了 main.o 這個(gè)依賴(lài)，Makefile 就會(huì)在下面尋找是否有規(guī)則生成 main.o。當(dāng)它發(fā)現(xiàn) gcc main.c -o main.o這條規(guī)則可以生成 main.o 時(shí)，它就利用此規(guī)則生成 main.o，然后再生成終極目標(biāo) calculator。
整個(gè)過(guò)程是向下尋找依賴(lài)，再向上執(zhí)行命令，生成終極目標(biāo)。
目標(biāo)的更新
檢查目標(biāo)的所有依賴(lài)，任何一個(gè)依賴(lài)有更新時(shí)，就重新生成目標(biāo)；
目標(biāo)文件比依賴(lài)文件時(shí)間晚，則需要更新。
比如，修改了 main.c，則 main.o 目標(biāo)會(huì)被重新編譯，當(dāng) main.o 更新時(shí)，終極目標(biāo) calculator 也會(huì)被重新編譯。其它文件的更新也是類(lèi)推。
6、命令執(zhí)行
make：使用此命令即可按預(yù)定的規(guī)則生成目標(biāo)文件。 如果 Makefile 文件的名字不為 Makefile 或 makefile，則應(yīng)加上 -f 選項(xiàng)，比如：
make -f Makefile_demo
make clean：清除編譯過(guò)程中產(chǎn)生的中間文件（.o文件）及最終目標(biāo)文件。
如果當(dāng)前目錄下存在名為 clean 的文件，則該命令不執(zhí)行。
解決辦法是偽目標(biāo)聲明：.PHONY:clean。
特殊符號(hào)：
- ：表示此命令即使執(zhí)行出錯(cuò)，也依然繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)命令。如：-rm a.o build/
@：表示該命令只執(zhí)行，不回顯。一般規(guī)則執(zhí)行時(shí)會(huì)在終端打印出正在執(zhí)行的規(guī)則，而加上此符號(hào)后將只執(zhí)行命令，不回顯執(zhí)行的規(guī)則。如：@echo $(SOURCE)
7、普通變量
變量定義及賦值：
變量直接采用賦值的方法即可完成定義，如：
INCLUDE = ./include/
變量取值：
用括號(hào)括起來(lái)再加個(gè)美元符，如：
FOO = $(OBJ)
系統(tǒng)自帶變量：
通常都是大寫(xiě)，比如 CC、PWD、CFLAG，等等。
有些有默認(rèn)值，有些沒(méi)有。比如常見(jiàn)的幾個(gè)：
CPPFLAGS : 預(yù)處理器需要的選項(xiàng) 如：-I
CFLAGS：編譯的時(shí)候使用的參數(shù) –Wall –g -c
LDFLAGS ：鏈接庫(kù)使用的選項(xiàng) –L -l
變量的默認(rèn)值可以修改，比如 CC 默認(rèn)值是 cc，但可以修改為 gcc：CC=gcc
8、自動(dòng)變量
常用自動(dòng)變量：
Makefile 提供了很多自動(dòng)變量，但常用的為以下三個(gè)。這些自動(dòng)變量只能在規(guī)則中的命令中使用，其它地方使用都不行。
$@ --> 規(guī)則中的目標(biāo)
$< --> 規(guī)則中的第一個(gè)依賴(lài)條件
$^ --> 規(guī)則中的所有依賴(lài)條件
例如：
app: main.c func1.c fun2.c ?gcc @
其中：< 表示 main.c，$@ 表示 app。
模式規(guī)則：
模式規(guī)則是在目標(biāo)及依賴(lài)條件中使用 % 來(lái)匹配對(duì)應(yīng)的文件，比如在目錄下有 main.c、func1.c、func2.c 三個(gè)文件，對(duì)這三個(gè)文件的編譯可以由一條規(guī)則完成：
%.o:%.c ? < -o $@
這條模式規(guī)則表示：
main.o 由 main.c 生成， ? func1.o 由 func1.c 生成， ? func2.o 由 func2.c 生成。
這就是模式規(guī)則的作用，可以一次匹配目錄下的所有文件。
9、函數(shù)
Makefile 也為我們提供了大量的函數(shù)，同樣經(jīng)常使用到的函數(shù)為以下兩個(gè)。需要注意的是，Makefile 中所有的函數(shù)必須都有返回值。在以下的例子中，假如目錄下有 main.c、func1.c、func2.c 三個(gè)文件。
通配符：
用于查找指定目錄下指定類(lèi)型的文件，跟的參數(shù)就是目錄+文件類(lèi)型，比如：
src = $（wildcard ./src/*.c)
這句話(huà)表示：找到 ./src 目錄下所有后綴為 .c 的文件，并賦給變量 src。
命令執(zhí)行完成后，src 的值為：main.c func1.c fun2.c。
patsubst：
匹配替換，例如以下例子，用于從 src 目錄中找到所有 .c 結(jié)尾的文件，并將其替換為 .o 文件，并賦值給 obj。
obj = (src))
命令執(zhí)行完成后，obj 的值為 main.o func1.o func2.o。
特別地，如果要把所有 .o 文件放在 obj 目錄下，可用以下方法：
obj = (src))
10、小結(jié)
Makefile 其實(shí)提供了非常非常多的功能，但本文所寫(xiě)的對(duì)于一般的企業(yè)應(yīng)用完全夠用了。特別對(duì)于初學(xué)者，學(xué)習(xí)一些基礎(chǔ)知識(shí)（如本文），再輔一些案例（如本系列的幾個(gè)案例），完全可以達(dá)到企業(yè)用人標(biāo)準(zhǔn)了。正所謂要抓住事物的主要矛盾，可以先把基礎(chǔ)知識(shí)吃透再去延伸 Makefile 的其它知識(shí)。
