makefile 介紹
make命令執(zhí)行時(shí)，需要一個(gè) makefile 文件，以告訴make命令如何去編譯和鏈接程序。
首先，我們用一個(gè)示例來(lái)說(shuō)明makefile的書(shū)寫(xiě)規(guī)則。以便給大家一個(gè)感性認(rèn)識(shí)。這個(gè)示例來(lái)源于gnu的make使用手冊(cè)，在這個(gè)示例中，我們的工程有8個(gè)c文件，和3個(gè)頭文件，我們要寫(xiě)一個(gè)makefile來(lái)告訴make命令如何編譯和鏈接這幾個(gè)文件。我們的規(guī)則是：
1）如果這個(gè)工程沒(méi)有編譯過(guò)，那么我們的所有c文件都要編譯并被鏈接。
2）如果這個(gè)工程的某幾個(gè)c文件被修改，那么我們只編譯被修改的c文件，并鏈接目標(biāo)程序。
3）如果這個(gè)工程的頭文件被改變了，那么我們需要編譯引用了這幾個(gè)頭文件的c文件，并鏈接目標(biāo)程序。
只要我們的makefile寫(xiě)得夠好，所有的這一切，我們只用一個(gè)make命令就可以完成，make命令會(huì)自動(dòng)智能地根據(jù)當(dāng)前的文件修改的情況來(lái)確定哪些文件需要重編譯，從而自己編譯所需要的文件和鏈接目標(biāo)程序。
makefile的規(guī)則
在講述這個(gè)makefile之前，還是讓我們先來(lái)粗略地看一看makefile的規(guī)則。
target ... : prerequisites ...
command
...
...
target可以是一個(gè)object file(目標(biāo)文件)，也可以是一個(gè)執(zhí)行文件，還可以是一個(gè)標(biāo)簽（label）。對(duì)于標(biāo)簽這種特性，在后續(xù)的“偽目標(biāo)”章節(jié)中會(huì)有敘述。
prerequisites就是，要生成那個(gè)target所需要的文件或是目標(biāo)。
command也就是make需要執(zhí)行的命令。（任意的shell命令）
這是一個(gè)文件的依賴(lài)關(guān)系，也就是說(shuō)，target這一個(gè)或多個(gè)的目標(biāo)文件依賴(lài)于prerequisites中的文件，其生成規(guī)則定義在 command中。說(shuō)白一點(diǎn)就是說(shuō)，prerequisites中如果有一個(gè)以上的文件比target文件要新的話(huà)，command所定義的命令就會(huì)被執(zhí)行。這就是makefile的規(guī)則。也就是makefile中最核心的內(nèi)容。
說(shuō)到底，makefile的東西就是這樣一點(diǎn)，好像我的這篇文檔也該結(jié)束了。呵呵。還不盡然，這是makefile的主線(xiàn)和核心，但要寫(xiě)好一個(gè)makefile還不夠，我會(huì)以后面一點(diǎn)一點(diǎn)地結(jié)合我的工作經(jīng)驗(yàn)給你慢慢道來(lái)。內(nèi)容還多著呢。：）
一個(gè)示例
正如前面所說(shuō)的，如果一個(gè)工程有3個(gè)頭文件，和8個(gè)c文件，我們?yōu)榱送瓿汕懊嫠龅哪侨齻€(gè)規(guī)則，我們的makefile應(yīng)該是下面這個(gè)樣子的。
edit : main.o kbd.o command.o display.o \
insert.o search.o files.o utils.o /*注釋:如果后面這些.o文件比edit可執(zhí)行文件新,那么才會(huì)去執(zhí)行下面這句命令*/
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(gè)內(nèi)容保存在名字為“makefile”或“Makefile” 的文件中，然后在該目錄下直接輸入命令“make”就可以生成執(zhí)行文件edit。如果要?jiǎng)h除執(zhí)行文件和所有的中間目標(biāo)文件，那么，只要簡(jiǎn)單地執(zhí)行一下 “make clean”就可以了。
在這個(gè)makefile中，目標(biāo)文件（target）包含：執(zhí)行文件edit和中間目標(biāo)文件（*.o），依賴(lài)文件（prerequisites）就是冒號(hào)后面的那些 .c 文件和 .h文件。每一個(gè) .o 文件都有一組依賴(lài)文件，而這些 .o 文件又是執(zhí)行文件 edit 的依賴(lài)文件。依賴(lài)關(guān)系的實(shí)質(zhì)上就是說(shuō)明了目標(biāo)文件是由哪些文件生成的，換言之，目標(biāo)文件是哪些文件更新的。
在定義好依賴(lài)關(guān)系后，后續(xù)的那一行定義了如何生成目標(biāo)文件的操作系統(tǒng)命令，一定要以一個(gè)tab鍵作為開(kāi)頭。記住，make并不管命令是怎么工作的，他只管執(zhí)行所定義的命令。make會(huì)比較targets文件和prerequisites文件的修改日期，如果prerequisites文件的日期要比targets文件的日期要新，或者target不存在的話(huà)，那么，make就會(huì)執(zhí)行后續(xù)定義的命令。
這里要說(shuō)明一點(diǎn)的是，clean不是一個(gè)文件，它只不過(guò)是一個(gè)動(dòng)作名字，有點(diǎn)像c語(yǔ)言中的lable一樣，其冒號(hào)后什么也沒(méi)有，那么，make就不會(huì)自動(dòng)去找它的依賴(lài)性，也就不會(huì)自動(dòng)執(zhí)行其后所定義的命令。要執(zhí)行其后的命令（不僅用于clean，其他lable同樣適用），就要在make命令后明顯得指出這個(gè)lable的名字。這樣的方法非常有用，我們可以在一個(gè)makefile中定義不用的編譯或是和編譯無(wú)關(guān)的命令，比如程序的打包，程序的備份，等等。
make是如何工作的
在默認(rèn)的方式下，也就是我們只輸入make命令。那么，
- make會(huì)在當(dāng)前目錄下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。
- 如果找到，它會(huì)找文件中的第一個(gè)目標(biāo)文件（target），在上面的例子中，他會(huì)找到“edit”這個(gè)文件，并把這個(gè)文件作為最終的目標(biāo)文件。
- 如果edit文件不存在，或是edit所依賴(lài)的后面的 .o 文件的文件修改時(shí)間要比edit這個(gè)文件新，那么，他就會(huì)執(zhí)行后面所定義的命令來(lái)生成edit這個(gè)文件。
- 如果edit所依賴(lài)的.o文件也不存在，那么make會(huì)在當(dāng)前文件中找目標(biāo)為.o文件的依賴(lài)性，如果找到則再根據(jù)那一個(gè)規(guī)則生成.o文件。（這有點(diǎn)像一個(gè)堆棧的過(guò)程）
- 當(dāng)然，你的C文件和H文件是存在的啦，于是make會(huì)生成 .o 文件，然后再用 .o 文件生成make的終極任務(wù)，也就是執(zhí)行文件edit了。
這就是整個(gè)make的依賴(lài)性，make會(huì)一層又一層地去找文件的依賴(lài)關(guān)系，直到最終編譯出第一個(gè)目標(biāo)文件。在找尋的過(guò)程中，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，比如最后被依賴(lài)的文件找不到，那么make就會(huì)直接退出，并報(bào)錯(cuò)，而對(duì)于所定義的命令的錯(cuò)誤，或是編譯不成功，make根本不理。make只管文件的依賴(lài)性，即，如果在我找了依賴(lài)關(guān)系之后，冒號(hào)后面的文件還是不在，那么對(duì)不起，我就不工作啦。
通過(guò)上述分析，我們知道，像clean這種，沒(méi)有被第一個(gè)目標(biāo)文件直接或間接關(guān)聯(lián)，那么它后面所定義的命令將不會(huì)被自動(dòng)執(zhí)行，不過(guò)，我們可以顯式要make執(zhí)行。即命令——“make clean”，以此來(lái)清除所有的目標(biāo)文件，以便重編譯。
于是在我們編程中，如果這個(gè)工程已被編譯過(guò)了，當(dāng)我們修改了其中一個(gè)源文件，比如file.c，那么根據(jù)我們的依賴(lài)性，我們的目標(biāo)file.o會(huì)被重編譯（也就是在這個(gè)依性關(guān)系后面所定義的命令），于是file.o的文件也是最新的啦，于是file.o的文件修改時(shí)間要比edit要新，所以 edit也會(huì)被重新鏈接了（詳見(jiàn)edit目標(biāo)文件后定義的命令）。
而如果我們改變了“command.h”，那么，kdb.o、command.o和files.o都會(huì)被重編譯，并且，edit會(huì)被重鏈接。
makefile中使用變量
在上面的例子中，先讓我們看看edit的規(guī)則：
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]文件的字符串被重復(fù)了兩次，如果我們的工程需要加入一個(gè)新的[.o]文件，那么我們需要在兩個(gè)地方加（應(yīng)該是三個(gè)地方，還有一個(gè)地方在clean中）。當(dāng)然，我們的makefile并不復(fù)雜，所以在兩個(gè)地方加也不累，但如果makefile變得復(fù)雜，那么我們就有可能會(huì)忘掉一個(gè)需要加入的地方，而導(dǎo)致編譯失敗。所以，為了makefile的易維護(hù)，在makefile中我們可以使用變量。makefile的變量也就是一個(gè)字符串，理解成C語(yǔ)言中的宏可能會(huì)更好。
比如，我們聲明任意一變量名，叫objects, OBJECTS, objs, OBJS, obj, 或OBJ，只要能夠表示obj文件即可。我們?cè)趍akefile起始處按如下定義此變量：
objects = main.o kbd.o command.o display.o \
insert.o search.o files.o utils.o
于是，我們就可以很方便地在我們的makefile中以“$(objects)”的方式來(lái)使用這個(gè)變量了，于是我們的改良版makefile變?yōu)槿缦拢?/p>
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 : 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)
如果有新的 .o 文件加入，我們只需簡(jiǎn)單地修改變量objects即可。
更多關(guān)于變量的話(huà)題，我會(huì)在后續(xù)詳細(xì)介紹。
讓make自動(dòng)推導(dǎo)
GNU的make很強(qiáng)大，它可以自動(dòng)推導(dǎo)文件以及文件依賴(lài)關(guān)系后面的命令，于是我們就沒(méi)必要去在每一個(gè)[.o]文件后都寫(xiě)上類(lèi)似的命令，因?yàn)?，我們的make會(huì)自動(dòng)識(shí)別，并自己推導(dǎo)命令。
只要make看到一個(gè)[.o]文件，它就會(huì)自動(dòng)的把[.c]文件加在依賴(lài)關(guān)系中，如果make找到一個(gè)whatever.o，那么 whatever.c，就會(huì)是whatever.o的依賴(lài)文件。并且 cc -c whatever.c 也會(huì)被推導(dǎo)出來(lái)，于是，我們的makefile 再也不用寫(xiě)得這么復(fù)雜。我們的新makefile又出爐了。
objects = main.o kbd.o command.o display.o \
insert.o search.o files.o utils.o
cc = gcc
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“隱晦規(guī)則”。這種規(guī)則對(duì)比顯示規(guī)則，其實(shí)只是隱藏了[.c]文件，顯得稍微清爽一點(diǎn)而已，上面文件內(nèi)容中，“.PHONY”表示，clean是個(gè)偽目標(biāo)文件。
關(guān)于更為詳細(xì)的“隱晦規(guī)則”和“偽目標(biāo)文件”，我會(huì)在后續(xù)給你一一道來(lái)。
另類(lèi)風(fēng)格的makefile
既然我們的make可以自動(dòng)推導(dǎo)命令，那么我看到那堆[.o]和[.h]的依賴(lài)就有點(diǎn)不爽，那么多的重復(fù)的[.h]，能不能把其收攏起來(lái)，好吧，沒(méi)有問(wèn)題，這個(gè)對(duì)于make來(lái)說(shuō)很容易，誰(shuí)叫它提供了自動(dòng)推導(dǎo)命令和文件的功能呢？來(lái)看看最新風(fēng)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(fēng)格，讓我們的makefile變得很簡(jiǎn)單，但我們的文件依賴(lài)關(guān)系就顯得有點(diǎn)凌亂了。魚(yú)和熊掌不可兼得。還看你的喜好了。我是不喜歡這種風(fēng)格的，一是文件的依賴(lài)關(guān)系看不清楚，二是如果文件一多，要加入幾個(gè)新的.o文件，那就理不清楚了。
清空目標(biāo)文件的規(guī)則
每個(gè)Makefile中都應(yīng)該寫(xiě)一個(gè)清空目標(biāo)文件（.o和執(zhí)行文件）的規(guī)則，這不僅便于重編譯，也很利于保持文件的清潔。這是一個(gè)“修養(yǎng)”。一般的風(fēng)格都是：
clean:
rm edit $(objects)
更為穩(wěn)健的做法是：
.PHONY : clean
clean :
-rm edit $(objects)
前面說(shuō)過(guò)，.PHONY意思表示clean是一個(gè)“偽目標(biāo)”。哪怕當(dāng)前目錄下已經(jīng)存在了一個(gè)名為clean的文件，make仍然會(huì)去執(zhí)行clean目標(biāo)下的命令。
而在rm命令前面加了一個(gè)小減號(hào)的意思就是，也許某些文件出現(xiàn)問(wèn)題，但不要管，繼續(xù)做后面的事。當(dāng)然，clean的規(guī)則不要放在文件的開(kāi)頭，不然，這就會(huì)變成make的默認(rèn)目標(biāo)，相信誰(shuí)也不愿意這樣。不成文的規(guī)矩是——“clean從來(lái)都是放在文件的最后”。
上面就是一個(gè)makefile的概貌，也是makefile的基礎(chǔ)，下面還有很多makefile的相關(guān)細(xì)節(jié)，準(zhǔn)備好了嗎？準(zhǔn)備好了就來(lái)。
Makefile里有什么？
Makefile里主要包含了五個(gè)東西：顯式規(guī)則、隱晦規(guī)則、變量定義、文件指示和注釋。
- 顯式規(guī)則。顯式規(guī)則說(shuō)明了，如何生成一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)文件。這是由Makefile的書(shū)寫(xiě)者明顯指出，要生成的文件，文件的依賴(lài)文件，生成的命令。
- 隱晦規(guī)則。由于我們的make有自動(dòng)推導(dǎo)的功能，所以隱晦的規(guī)則可以讓我們比較簡(jiǎn)略地書(shū)寫(xiě)Makefile，這是由make所支持的。
- 變量的定義。在Makefile中我們要定義一系列的變量，變量一般都是字符串，這個(gè)有點(diǎn)像你C語(yǔ)言中的宏，當(dāng)Makefile被執(zhí)行時(shí)，其中的變量都會(huì)被擴(kuò)展到相應(yīng)的引用位置上。
- 文件指示。其包括了三個(gè)部分，一個(gè)是在一個(gè)Makefile中引用另一個(gè)Makefile，就像C語(yǔ)言中的include一樣；另一個(gè)是指根據(jù)某些情況指定Makefile中的有效部分，就像C語(yǔ)言中的預(yù)編譯#if一樣；還有就是定義一個(gè)多行的命令。有關(guān)這一部分的內(nèi)容，我會(huì)在后續(xù)的部分中講述。
- 注釋。Makefile中只有行注釋?zhuān)蚒NIX的Shell腳本一樣，其注釋是用“#”字符，這個(gè)就像C/C++中的“//”一樣。如果你要在你的Makefile中使用“#”字符，可以用反斜杠進(jìn)行轉(zhuǎn)義，如：“#”。
最后，還值得一提的是，在Makefile中的命令，必須要以[Tab]鍵開(kāi)始。
Makefile的文件名
默認(rèn)的情況下，make命令會(huì)在當(dāng)前目錄下按順序找尋文件名為“GNUmakefile”、“makefile”、“Makefile”的文件，找到了解釋這個(gè)文件。在這三個(gè)文件名中，最好使用“Makefile”這個(gè)文件名，因?yàn)椋@個(gè)文件名第一個(gè)字符為大寫(xiě)，這樣有一種顯目的感覺(jué)（好吧，其實(shí)這個(gè)理由我看到是有點(diǎn)呵呵的）。最好不要用 “GNUmakefile”，這個(gè)文件是GNU的make識(shí)別的。有另外一些make只對(duì)全小寫(xiě)的“makefile”文件名敏感，但是基本上來(lái)說(shuō)，大多數(shù)的make都支持“makefile”和“Makefile”這兩種默認(rèn)文件名。
當(dāng)然，你可以使用別的文件名來(lái)書(shū)寫(xiě)Makefile，比如：“Make.Linux”，“Make.Solaris”，“Make.AIX”等，如果要指定特定的Makefile，你可以使用make的“-f”和“--file”參數(shù)，如：make -f Make.Linux或make --file Make.AIX。
總結(jié)文件名：“GNUmakefile”、“makefile”、“Makefile”支持這三種， 以Makefile為優(yōu)。
引用其它的Makefile
在Makefile使用include關(guān)鍵字可以把別的Makefile包含進(jìn)來(lái)，這很像C語(yǔ)言的#include，被包含的文件會(huì)原模原樣的放在當(dāng)前文件的包含位置。include的語(yǔ)法是：
include <filename>;
filename可以是當(dāng)前操作系統(tǒng)Shell的文件模式（可以包含路徑和通配符）
在include前面可以有一些空字符，但是絕不能是[Tab]鍵開(kāi)始。include和<filename>;可以用一個(gè)或多個(gè)空格隔開(kāi)。舉個(gè)例子，你有這樣幾個(gè)Makefile：a.mk、b.mk、c.mk，還有一個(gè)文件叫foo.make，以及一個(gè)變量$(bar)，其包含了 e.mk和f.mk，那么，下面的語(yǔ)句：
include foo.make *.mk $(bar)
等價(jià)于：
include foo.make [a.mk](http://a.mk) [b.mk](http://b.mk) [c.mk](http://c.mk) [e.mk](http://e.mk) [f.mk](http://f.mk)
make命令開(kāi)始時(shí)，會(huì)找尋include所指出的其它Makefile，并把其內(nèi)容安置在當(dāng)前的位置。就好像C/C++的#include指令一樣。如果文件都沒(méi)有指定絕對(duì)路徑或是相對(duì)路徑的話(huà)，make會(huì)在當(dāng)前目錄下首先尋找，如果當(dāng)前目錄下沒(méi)有找到，那么，make還會(huì)在下面的幾個(gè)目錄下找：
- 如果make執(zhí)行時(shí)，有“-I”或“--include-dir”參數(shù)，那么make就會(huì)在這個(gè)參數(shù)所指定的目錄下去尋找。
- 如果目錄<prefix>;/include（一般是：/usr/local/bin或/usr/include）存在的話(huà)，make也會(huì)去找。
如果有文件沒(méi)有找到的話(huà)，make會(huì)生成一條警告信息，但不會(huì)馬上出現(xiàn)致命錯(cuò)誤。它會(huì)繼續(xù)載入其它的文件，一旦完成makefile的讀取， make會(huì)再重試這些沒(méi)有找到，或是不能讀取的文件，如果還是不行，make才會(huì)出現(xiàn)一條致命信息。如果你想讓make不理那些無(wú)法讀取的文件，而繼續(xù)執(zhí)行，你可以在include前加一個(gè)減號(hào)“-”。如：
-include <filename>;
其表示，無(wú)論include過(guò)程中出現(xiàn)什么錯(cuò)誤，都不要報(bào)錯(cuò)繼續(xù)執(zhí)行。和其它版本make兼容的相關(guān)命令是sinclude，其作用和這一個(gè)是一樣的。
環(huán)境變量 MAKEFILES
如果你的當(dāng)前環(huán)境中定義了環(huán)境變量MAKEFILES，那么，make會(huì)把這個(gè)變量中的值做一個(gè)類(lèi)似于include的動(dòng)作。這個(gè)變量中的值是其它的Makefile，用空格分隔。只是，它和include不同的是，從這個(gè)環(huán)境變量中引入的Makefile的“目標(biāo)”不會(huì)起作用，如果環(huán)境變量中定義的文件發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，make也會(huì)不理。
但是在這里我還是建議不要使用這個(gè)環(huán)境變量，因?yàn)橹灰@個(gè)變量一被定義，那么當(dāng)你使用make時(shí)，所有的Makefile都會(huì)受到它的影響，這絕不是你想看到的。在這里提這個(gè)事，只是為了告訴大家，也許有時(shí)候你的Makefile出現(xiàn)了怪事，那么你可以看看當(dāng)前環(huán)境中有沒(méi)有定義這個(gè)變量。
make的工作方式
GNU的make工作時(shí)的執(zhí)行步驟如下：（想來(lái)其它的make也是類(lèi)似）
- 讀入所有的Makefile。
- 讀入被include的其它Makefile。
- 初始化文件中的變量。
- 推導(dǎo)隱晦規(guī)則，并分析所有規(guī)則。
- 為所有的目標(biāo)文件創(chuàng)建依賴(lài)關(guān)系鏈。
- 根據(jù)依賴(lài)關(guān)系，決定哪些目標(biāo)要重新生成。
- 執(zhí)行生成命令。
1-5步為第一個(gè)階段，6-7為第二個(gè)階段。第一個(gè)階段中，如果定義的變量被使用了，那么，make會(huì)把其展開(kāi)在使用的位置。但make并不會(huì)完全馬上展開(kāi)，make使用的是拖延戰(zhàn)術(shù)，如果變量出現(xiàn)在依賴(lài)關(guān)系的規(guī)則中，那么僅當(dāng)這條依賴(lài)被決定要使用了，變量才會(huì)在其內(nèi)部展開(kāi)。
當(dāng)然，這個(gè)工作方式你不一定要清楚，但是知道這個(gè)方式你也會(huì)對(duì)make更為熟悉。有了這個(gè)基礎(chǔ)，后續(xù)部分也就容易看懂了。
