【導(dǎo)讀】在Linux環(huán)境下使用GNU的make工具能夠比較容易。不過這需要我們投入一些時(shí)間去完。成一個(gè)或者多個(gè)稱之為Makefile文件的編寫。所要完成的Makefile文件描述了整個(gè)工程的編譯、連接等規(guī)則。文件以及如何創(chuàng)建這些庫(kù)文件、如何最后產(chǎn)生我們想要得可執(zhí)行文件。件事就是在shell提示符下輸入make命令。Makefile有自己的書寫格式、關(guān)鍵字、函數(shù)。我整理這個(gè)文檔就是希望能使眾多的Linux環(huán)境下的程序員能夠。本文所要介紹的是GNU的。現(xiàn)這個(gè)目的提供了非常有利的支持。這是GNUmake的執(zhí)行依據(jù)。高級(jí)語言后生成的指令雖然可被機(jī)器識(shí)別，但是還不能被執(zhí)行。編譯器檢查高級(jí)語言的語法、函數(shù)與變量的聲明是否正確。為了和規(guī)則的目標(biāo)文件相區(qū)別。享庫(kù)已經(jīng)具備了可執(zhí)行條件）。make以何種方式編譯源代碼和鏈接程序。make會(huì)自動(dòng)根據(jù)修改情況完成源文件的對(duì)應(yīng).o文。來決定哪些文件需要更新、那些文件不需要更新。此數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄了所有各個(gè)文件之間。而且可以通過make的命令行選項(xiàng)來指定需要重新編譯的文件。

　　

【正文】 le –n foo‖首先會(huì)試圖重建 ―mfile文件 ‖、并重新讀取它，之后會(huì)打印出更新目標(biāo) ―foo‖所要執(zhí)行的命令（但不會(huì)真正的執(zhí)行這些命令）。在這種情況時(shí)，如果不希望重建 makefile文件。我們需要在執(zhí)行 make時(shí)，在命令行中將這個(gè) makefile文件作為一個(gè)最終目標(biāo)，這樣選項(xiàng) ―–t‖和其它的選項(xiàng)就對(duì)這個(gè) makefile文件目標(biāo)有效，防止執(zhí)行這個(gè) makefile作為目標(biāo)的規(guī)則（如果是 ―t‖參數(shù)，則是簡(jiǎn)單的更新這個(gè) makefile文件的時(shí)間戳）。同樣，命令 ―make –f mfile –n mfile foo‖會(huì)讀取文件 ―mfile‖，打印出重建文件 ―mfile‖的命令、重建 ―foo‖的命令而實(shí)際不執(zhí)行任何命令。并且所打印的用于更新 ―foo‖目標(biāo)的命令是選項(xiàng)―f‖指定的、沒有被重建的 ―mfile‖文件中所定義的命令。 重載另外一個(gè) makefile 有些情況下，存在兩個(gè)比較類似的 makefile 文件。其中一個(gè)（ makefileA）需要使用另外一個(gè)（ makefileB）中所定義 的變量和規(guī)則。通常我們會(huì)想到在 ―makefileA‖中使用指示符 ―include‖包含―mkaefileB‖來達(dá)到目的。但使用這種方式，如果在兩個(gè) makefile文件中存在相同目標(biāo)，而在不同的文件中其描述規(guī)則使用不同的命令。這樣，相同的目標(biāo)文件就同時(shí)存在兩個(gè)不同的規(guī)則命令，這是 makefile所不允許的。遇到這種情況，使用指示符 ―include‖顯然是行不通的。 GNU make提供另外一種途徑 2020年 9月 11日 28GNU make中文手冊(cè) 來實(shí)現(xiàn)此目的。具體的做法如下： 在需要包含的 makefile文件（ makefileA）中，定義一個(gè)稱之為 ―所有匹配模式 ‖（參考 模式規(guī)則 一節(jié)）的規(guī)則，它用來述那些在―makefileA‖中沒有給出明確創(chuàng)建規(guī)則的目標(biāo)的重建規(guī)則。就是說，如果在當(dāng)前 makefile文件中不能找到重建一個(gè)目標(biāo)的規(guī)則時(shí)，就使用 ―所有匹配模式 ‖所在的規(guī)則來重建這個(gè)目標(biāo)。 看一個(gè)例子，如果存在一個(gè)命名為 ―Makefile‖的 makefile文件，其中描述目標(biāo) ―foo‖的規(guī)則和其他的一些規(guī)，我們也可以書寫一個(gè)內(nèi)容如下命名為 ―GNUmakefile‖的文件。 sample GNUmakefile foo: frobnicate foo %: force @$(MAKE) f Makefile $@ force: 。 執(zhí)行命令 ―make foo‖ ， make 將使用工作目錄下命名為―GNUmakefile‖的文件并執(zhí)行目標(biāo) ―foo‖所在的規(guī)則，創(chuàng)建目標(biāo) ―foo‖的命令是： ―frobnicate foo‖。如果執(zhí)行另外一個(gè)命令 ―make bar‖，因?yàn)樵讪DGUNmakefile‖中沒有此目標(biāo)的更新規(guī)則。 make將使用 ―所有匹配模式 ‖規(guī)則，執(zhí)行命令 ―$(MAKE) f Makefile bar‖。如果文件 ―Makefile‖中存在此目標(biāo)更新規(guī)則的定義，那么這個(gè)規(guī)則會(huì)被執(zhí)行。此過程同樣適用于其它 ―GNUmakefile‖中沒有給出的目標(biāo)更新規(guī)則。此方式的靈活之處在于：如果在 ―Makefile‖文件中存在同樣一一個(gè)目標(biāo) ―foo‖的重建規(guī)則，由于 make執(zhí)行時(shí)首先讀取文件 ―GUNmakefile‖并在其中能夠找到目標(biāo)―foo‖的重建規(guī)則，所以 make就不會(huì)去執(zhí)行這個(gè) ―所有模式匹配規(guī)則 ‖（上例中目標(biāo) ―%‖所在的規(guī)則）。這樣就避免了使用指示符 ―include‖包 含一個(gè) makefile文件時(shí)所帶來的目標(biāo)規(guī)則的重復(fù)定義問題。 此種方式，模式規(guī)則的模式只使用了單獨(dú)的 ―%‖（我們稱他為 ―所有模式匹配規(guī)則 ‖），它可以匹配任何一個(gè)目標(biāo)；它的依賴是 ―force‖，保證了即使目標(biāo)文件已經(jīng)存在也會(huì)執(zhí)行這個(gè)規(guī)則（文件已存在時(shí)，需要根據(jù)它的依賴文件的修改情況決定是否需要重建這個(gè)目標(biāo)文件）； ―force‖規(guī)則中使用空命令是為了防止 make程序試圖尋找一個(gè)規(guī)則去創(chuàng)建目標(biāo)―force‖時(shí)，又使用了模式規(guī)則 ―%: force‖而陷入無限循環(huán)。 2020年 9月 11日 29GNU make中文手冊(cè) make如何解析 makefile文件 GUN make的執(zhí)行過程分為兩個(gè)階段。 第一階段：讀取所有的 makefile文件（包括 ―MAKIFILES‖變量指定的、指示符 ―include‖指定的、以及命令行選項(xiàng) ―f(file)‖指定的 makefile文件），內(nèi)建所有的變量、明確規(guī)則和隱含規(guī)則，并建立所有目標(biāo)和依賴之間的依賴關(guān)系結(jié)構(gòu)鏈表。 在第二階段：根據(jù)第一階段已經(jīng)建立的依賴關(guān)系結(jié)構(gòu)鏈表決定哪些目標(biāo)需要更新，并使用對(duì)應(yīng)的規(guī)則來重建這些目標(biāo)。 理解 make執(zhí)行過程的兩個(gè)階段是很重 要的。它能幫助我們更深入的了解執(zhí)行過程中變量以及函數(shù)是如何被展開的。變量和函數(shù)的展開問題是書寫 Makefile時(shí)容易犯錯(cuò)和引起大家迷惑的地方之一。本節(jié)將對(duì)這些不同的結(jié)構(gòu)的展開階段進(jìn)行簡(jiǎn)單的總結(jié)（明確變量和函數(shù)的展開階段，對(duì)正確的使用變量非常有幫助）。首先，明確以下基本的概念；在 make執(zhí)行的第一階段中如果變量和函數(shù)被展開，那么稱此展開是 ―立即 ‖的，此時(shí)所有的變量和函數(shù)被展開在需要構(gòu)建的結(jié)構(gòu)鏈表的對(duì)應(yīng)規(guī)則中（此規(guī)則在建立鏈表是需要使用）。其他的展開稱之為 ―延后 ‖的。這些變量和函數(shù)不會(huì)被 ―立即 ‖展開，而是直到后 續(xù)某些規(guī)則須要使用時(shí)或者在make處理的第二階段它們才會(huì)被展開。 可能現(xiàn)在講述的這些還不能完全理解。不過沒有關(guān)系，通過后續(xù)章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，我們會(huì)一步一步的熟悉 make的執(zhí)行過程。學(xué)習(xí)過程中可以回過頭來參考本節(jié)的內(nèi)容。相信在看完本書之后，會(huì)對(duì) make的整個(gè)過程有全面深入的理解。 變量取值 變量定義解析的規(guī)則如下： IMMEDIATE = DEFERRED IMMEDIATE ?= DEFERRED IMMEDIATE := IMMEDIATE IMMEDIATE += DEFERRED or IMMEDIATE define IMMEDIATE DEFERRED Endef 當(dāng)變量使用追加符（ +=）時(shí)，如果此前這個(gè)變量是一個(gè)簡(jiǎn)單變量（使用 :=定義的）則認(rèn)為它是立即展開的，其它情況時(shí)都被認(rèn)為是 ―延后 ‖展開的變量。 2020年 9月 11日 30GNU make中文手冊(cè) 條件語句 所有使用到條件語句在產(chǎn)生分支的地方， make程序會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)條件將正確地分支展開。就是說條件分支的展開是 ―立即 ‖的。其中包括：―ifdef‖、 ―ifeq‖、 ―ifndef‖和 ―ifneq‖所確定的所有分支命令。 規(guī)則的定義 所有的規(guī)則在 make執(zhí)行時(shí)，都按照如下的模式展開： IMMEDIATE : IMMEDIATE 。 DEFERRED DEFERRED 其中，規(guī)則中目標(biāo)和依賴如果引用其他的變量，則被立即展開。而規(guī)則的命令行中的變量引用會(huì)被延后展開。此模板適合所有的規(guī)則，包括明確規(guī)則、模式規(guī)則、后綴規(guī)則、靜態(tài)模式規(guī)則。 總結(jié) make的執(zhí)行過程如下： 1. 依次讀取變量 ―MAKEFILES‖定義的 makefile文件列表 2. 讀 取工作目錄 下的 makefile 文 件（根據(jù)命名的查找順 序―GNUmakefile‖， ―makefile‖， ―Makefile‖，首先找到那個(gè)就讀取那個(gè)） 3. 依次讀取工作目錄 makefile文件中使用指示符 ―include‖包含的文件 4. 查找重建所有已讀取的 makefile文件的規(guī)則（如果存在一個(gè)目標(biāo)是當(dāng)前讀取的某一個(gè) makefile文件，則執(zhí)行此規(guī)則重建此 makefile文件，完成以后從第一步開始重新執(zhí)行） 5. 初始化變量值并展開那些需要立即展開的變量和函數(shù)并根據(jù)預(yù)設(shè)條件確定執(zhí)行分支 6. 根據(jù) ―終極目標(biāo) ‖以 及其他目標(biāo)的依賴關(guān)系建立依賴關(guān)系鏈表 7. 執(zhí)行除 ―終極目標(biāo) ‖以外的所有的目標(biāo)的規(guī)則（規(guī)則中如果依賴文件中任一個(gè)文件的時(shí)間戳比目標(biāo)文件新，則使用規(guī)則所定義的命令重建目標(biāo)文件） 8. 執(zhí)行 ―終極目標(biāo) ‖所在的規(guī)則 2020年 9月 11日 31GNU make中文手冊(cè) 說明： 執(zhí)行一個(gè)規(guī)則的過程是這樣的： 對(duì)于一個(gè)存在的規(guī)則（明確規(guī)則和隱含規(guī)則）首先， make程序?qū)⒈容^目標(biāo)文件和所有的依賴文件的時(shí)間戳。如果目標(biāo)的時(shí)間戳比所有依賴文件的時(shí)間戳更新（依賴文件在上一次執(zhí)行 make之后沒有被修改），那么什么 也不做。否則（依賴文件中的某一個(gè)或者全部在上一次執(zhí)行 make后已經(jīng)被修改過），規(guī)則所定義的重建目標(biāo)的命令將會(huì)被執(zhí)行。這就是make工作的基礎(chǔ)，也是其執(zhí)行規(guī)制所定義命令的依據(jù)。（后續(xù)討論規(guī)則時(shí)將會(huì)對(duì)此詳細(xì)地說明） 2020年 9月 11日 32GNU make中文手冊(cè) 第四章： Makefile的規(guī)則 Makefile規(guī)則 本章我們將討論 Makefile的一個(gè)重要內(nèi)容，規(guī)則。熟悉規(guī)則對(duì)于書寫 Makefile至關(guān)重要。 Makefile中，規(guī)則描述了在何種情況下使用什么命令來重建一個(gè)特定的文件，此文件被稱為規(guī) 則 ―目標(biāo) ‖（通常規(guī)則中的目標(biāo)只有一個(gè)）。規(guī)則中出目標(biāo)之外的羅列的其它文件稱為 ―目標(biāo) ‖的依賴，而規(guī)則的命令是用來更新或者創(chuàng)建此規(guī)則的目標(biāo)。 除了 makefile的 ―終極目標(biāo) ‖所在的規(guī)則以外，其它規(guī)則的順序在makefile文件中沒有意義。 ―終極目標(biāo) ‖就是當(dāng)沒有使用 make 命令行指定具體目標(biāo)時(shí)， make默認(rèn)的更新的哪一個(gè)目標(biāo)。它是 makefile文件中第一個(gè)規(guī)則的目標(biāo)。如果在 makefile中第一個(gè)規(guī)則有多個(gè)目標(biāo)的話，那么多個(gè)目標(biāo)中的第一個(gè)將會(huì)被作為 make的 ―終極目標(biāo) ‖。有兩種情況的例外：1. 目標(biāo)名以點(diǎn) 號(hào) ―.‖開始的并且其后不存在斜線 ―/‖（ ―./‖被認(rèn)為是當(dāng)前目錄； ―../‖被認(rèn)為是上一級(jí)目錄）； 2. 模式規(guī)則的目標(biāo)。當(dāng)這兩種目標(biāo)所在的規(guī)則是 Makefile的第一個(gè)規(guī)則時(shí)，它們并不會(huì)被作為 ―終極目標(biāo) ‖。 ―終極目標(biāo) ‖是執(zhí)行 make的唯一目的，其所在的規(guī)則作為第一個(gè)被執(zhí)行的規(guī)則。而其它的規(guī)則是在完成重建 ―終極目標(biāo) ‖的過程中被連帶出來的。所以這些目標(biāo)所在規(guī)則在 Makefile中的順序無關(guān)緊要。 因此，我們書寫的 makefile的第一個(gè)規(guī)則應(yīng)該就是重建整個(gè)程序或者多個(gè)程序的依賴關(guān)系和執(zhí)行命令的描述。 一個(gè)例子 我們來看一個(gè)規(guī)則的例子： : module for twiddling the frobs cc c g 這是一個(gè)典型的規(guī)則?？吹竭@個(gè)例子，大家應(yīng)該能夠說出這個(gè)規(guī)則的各個(gè)部分之間的關(guān)系。不過我們還是要把這個(gè)例子拿出來討論。目的是讓我們更加明確地理解 Makefile的規(guī)則。本例第一行中，文件 ―‖是規(guī)則需要重建的文件，而 ―‖和 ―‖是重建 ―‖所要使用的文件。我們把規(guī)則所需要重建的文件稱為規(guī)則 2020年 9月 11日 33GNU make中文手冊(cè) 的 “目標(biāo) ”（ ），而把重新目標(biāo)所需要的文件稱為規(guī)則的 ―依賴 ‖（或者目標(biāo)的依賴）。規(guī)則中的第二行 ―cc c g ‖是規(guī)則的 ―命令 ‖。它描述了如何使用規(guī)則中的依賴文件重建目標(biāo)。 而且，上面的規(guī)則告訴我們了兩件事： 1. 如何確定目標(biāo)文件是否過期（需要重建目標(biāo)），過期是指目標(biāo)文件不存在或者目標(biāo)文件 ―‖在時(shí)間戳上比依賴文件中的任何一個(gè)（ ―‖或者 ―‖） ―老 ‖。 2. 如何重建目標(biāo)文件 ―‖。這個(gè)規(guī)則中使用 cc編譯器。規(guī)則的命令中沒有明確的使用到依賴文件 ―‖。我們假設(shè)在源文件―‖中已經(jīng)包含了此頭文件。這也是為什么它作為目標(biāo)依賴出現(xiàn)的原因。 規(guī)則語法 通常規(guī)則的語法格式如下： TARGETS : PREREQUISITES COMMAND ... 或者： TARGETS : PREREQUISITES 。 COMMAND COMMAND ... 規(guī)則中 ―TARGETS‖可以是空格分開的多個(gè)文件名，也可以是一個(gè)標(biāo)簽（例如：執(zhí)行清空的 ―clean‖）。 ―TARGETS‖的文件名可以使用通配符，格式 ―A(M)‖表示檔案文件（ Linux下的靜態(tài)庫(kù) .a文件）的成員 ―M‖（關(guān)于靜態(tài)庫(kù)的重建可參考 第十一章 使用 make更新靜態(tài)庫(kù)文件 ）。通常規(guī)則只有一個(gè)目標(biāo)文件（建議這么做），偶爾會(huì)在一個(gè)規(guī)則中需要多個(gè)目標(biāo)（可參考 多目標(biāo) 一節(jié)）。 書寫規(guī)則是我們需要注意的幾點(diǎn)： 1. 規(guī)則的命令部分有兩種書寫方式： a. 命令可以和目標(biāo)：依賴描述放在同一行。命令在依賴文件列表后并使用分號(hào)（；）和依賴文件列表分開。 b. 命令在目標(biāo)：依賴的描述的下一行，作為獨(dú)立的命 令行。當(dāng)作為獨(dú)立的命令行時(shí)此行必須以 2020年 9月 11日 34GNU make中文手冊(cè) [Tab]字符開始。在 Makefile中，在第一個(gè)規(guī)則之后出現(xiàn)的所有以[Tab]字符開始的行都會(huì)被當(dāng)作命令來處理。 2. Ma