|
本文是介紹3.3 初識 Makefile+3.4Makefile語法 3.3 初識 Makefile 3.3.1 什么是 Makefile 在 3.2 章節我們了解了在 Ubuntu 系統下通過 gcc 編譯器來編譯 C 程序，在我們演示的歷程中只有一個C 文件，我們直接在終端輸入 gcc 的編譯命令，就完成了 C 程序的編譯。我們在實際開發過程中，如果我們的工程有幾十個，或者幾百幾千個 C 文件，我們通過在終端輸入 gcc 命令來編譯，這顯然是不現實的。為了解決這個問題我們可以使用“make”命令，它會解析 Makefile 文件中的指令（應該說是規則）來編譯整個工程。在 Makefile 文件中描述了整個工程的所有文件的編譯順序，編譯規則。 作為一個專業的程序員，一定要掌握 Makefile 的，我們可以通過 Makefile 能了解到整個工程的處理過程的。 由于Makefile涉及到很多的知識點，以至于可以單獨寫本書來講述，所以本章我們只是講解下Makefile的基礎入門，如果詳細的研究 Makefile，可以給大家推薦《跟我一起寫 Makefile》這個電子文檔，該文檔已經放在了：i.MX6UL 終結者光盤資料\09_其它參考資料里面了。 3.3.2 第一個 Makefile在本節我們建立這樣一個工程，計算兩個整形數的和，并將結果在終端顯示出來。在這個工程中一共有main.c、calc.c 兩個 C 文件和 calc.h 這個頭文件。其中 main.c 是主文件，calc.c 負責接收 main.c 傳過來的數據，然后進行相加。main.c 文件的內用如下： #include include "calc.h" int main(int argc, char *argv[]) { int a = 3, b = 6, sum; sum = calc(a, b); printf("%d + %d = %d\n", a, b, sum); return 0; } calc.c 文件內容如下： #include int calc(int a, ing b) { return (a+b); } 文件 calc.h 內容如下： #ifndef _CALC_H #define _CALC_H int calc(int a, int b); #endif 上面就是我們這個工程的所有源文件，我們在終端使用 gcc 編譯這個工程，在終端輸入“gcc main.ccalc.c -o main”，該命令的意思是用 gcc 對 main.c、calc.c 進行編譯，然后輸出可執行文件 main，運行結果如下圖所示： 
通過上圖可以看到生成了可執行文件 main，我們在終端運行 main 執行文件，運行結果如下圖所示：
我們可以看到上圖的運行結果和我們設計的結果是一致的。由于我們的這個工程是有三個文件，如果工程有幾百個，幾千個的文件，或者如果有一個文件被修改，使用上面的命令將會編譯所有的文件，如果我們的工程有上萬個文件，編譯完一次工程所需要的時間就很可怕。最優的方法就是編譯過一次以后，如果后面在編譯，只編譯修改的文件，這樣就會節約很多時間，因此我們修改下編譯方法，命令如下：
gcc -c main.c gcc -c calc.c gcc main.o calc.o -o main 我們在終端輸入上面的命令，結果如下圖所示：
上圖的第一條和第二條命令里面使用了參數“-c”是把 main.c 和 calc.c 編譯成對應的.o 文件，最后一條命令是把編譯生成的.o 文件鏈接成可執行文件 main。假如我們修改了 main.c 這個文件。只需將 main.c這個一個文件重新編譯下，然后在把所有的.o 文件重新鏈接成可執行文件，對應的命令如下： gcc -c main.c gcc main.o calc.o -o main 可是這樣還有一個問題，如果需要修改的文件有很多，這樣工作量也會不小，所以我們需要一個工具： 1.如果工程沒有編譯過，就會把工程中的.c 文件全部編譯并連接成可執行文件 2.如果工程中有某些文件修改了，只編譯修改的文件并連接成可執行文件 3.如果工程中的頭文件修改了，那么就要編譯所有引用這個頭文件的.c 文件，并且連 接成可執行文件 我們開頭說的 Makefile 就是完成這個功能的，下面我們在工程中建立一個 Makefile 文件來實現這樣的功能（注意：文件名字必須為 Makefile，大小寫是區分的）。我們使用 vim 創建 Makefile 文件（Makefile和我們的 main.c、calc.c 在同一級目錄下），然后輸入下面的腳本： main：main.o calc.o gcc -o main main.o calc.o main.o：main.c gcc -c main.c calc.o：calc.c gcc -c calc.c clean： rm -rf *.o rm -rf main 上面腳本縮進的行需要使用“Tab”鍵縮進，不要使用空格，這是 Makefile 的語法要求，編寫完成的腳本如下圖所示： 編寫好 Makefile，保存并退出，然后我們在終端輸入“make”命令來編譯我們的工程，make 命令會在當前目錄下查找“Makefile”文件，如果存在的話就按照 Makefile 里面的規則進行編譯，如下圖所示：
通過上圖可以看到編譯產生了 main.o、calc.o 和 main 執行文件，說明編譯成功了。接下來我們修改下 main.c 這個文件，如下圖所示：
然后保存并退出，然后在終端輸入“make”再次編譯下工程，如下圖所示：
通過上圖我們可以看到只重新編譯了修改的 main.c，并最終重新鏈接生成可執行文件 main，我們在終端運行可執行文件 main，如下圖所示：
3.4 e Makefile 語法 3.4.1 初識 Makefile Makefile 文件是由一些列的規則組合而成的，格式如下： target（目標文件） ...: prerequisites（依賴的文件） ... command（命令） ... ... 比如 3.3.2 中寫的 Makefile 的規則： main.o：main.c gcc -c main.c 這條規則的 main.o 是目標文件（將要生成的文件），main.c 是依賴的文件（生成 main.o 需要的文件），“gcc -c main.c”是生成 main.o 需要運行的命令。e Makefile 中每行的腳本如果有縮進的情況，必須使用“ Tab ” 鍵縮進，切記不能使用空格縮進（這是 e Makefile 的語法要求），大家一定要切記！下面我們來分析一下圖 3.3.2 章節中寫的 Makefile 文件，腳本如下： 1 main：main.o calc.o 2 2 gcc -o main main.o calc.o 3 3 main.o：main.c 4 4 gcc -c main.c 5 5 calc.o：calc.c 6 6 gcc -c calc.c 7 7 8 8 clean： 9 9 rm -rf *.o 10 rm -rf main 從上圖的運行結果可以看到最后的結果等于 10 了，和我們程序的設計結果是一樣的。 該腳本一共有 4 條規則，1、2 行是第一條規則，3、4 行是第二條規則，5、6 是第三條規則 8、9、10是第四條規則。我們在運行 make 命令的時候，會解析當前目錄下的這個 Makefile 文件里面的規則，首先解析第一條規則，第一條規則中的目標文件是 main，只要完成了該目標文件的更新，整個 Makefile 的功能 就完成了。在第一次編譯的時候，由于目標文件 main 不存在，則會解析第一條規則，第一條規則依賴文件main.o、calc.o，make 命令會檢查當前目錄下是否有這兩個.o 文件，經過檢查發現沒有，然后 make 會在Makefile 中查找分別以 main.o、calc.o 為目標的規則（第二條，第三條規則）。執行第二條規則依賴的文件是 main.c，make 命令檢查發現當前目錄下有這個文件，然后執行第二條規則的命令“gcc -c main.c”生成 main.o 文件。然后執行第三條規則，第三條規則的目標文件是 calc.o，依賴的文件是 calc.c，make命令檢查發現當前目錄下存在該文件，然后執行第三條規則的命令“gcc -c calc.c”生成 calc.o 文件，至此第一條規則依賴的 main.o、calc.o；兩個文件已經生成了，然后運行第一條規則的命令“gcc -o mainmain.o calc.o”生成 main 文件。因為 make 命令運行的時候會從 Makefile 的第一條規則開始解析，然后根據第一條規則的依賴文件去遍歷文件中的“對應規則”，然后在根據“對應規則”的依賴文件去遍歷“對應的規則”，采用這樣遞歸的方式會遍歷出完成第一條規則所需要的所有規則。下面我們來看看第四條規則的目標文件是 clean，我們通過查看發現該規則與第一條規則沒有關聯，所以我們在運行 make 命令的時候，不會遍歷到該規則。我們可以在終端輸入“make clean”命令來運行第四條規則，第四條規則沒有依賴的文件，所以執行運行命令“rm -rf *.o”和“rm -rf main”，這兩條命令的功能是刪除以.o 問結尾的所有文件，刪除文件 main，運行如下圖所示：
通過上圖可以看到 main.o、mcalc.o 和 main 三個文件已經刪除了。通過該規則我們可以清除編譯產生的文件，實現工程的清理。 我們再來總結一下 make 命令的執行過程： 1.make 命令會在當前目錄下查找以 Makefile 命名的文件 2.找到 Makefile 文件，就會按照 Makefile 里面的規則去編譯，并生成最終文件 3.當發現目標文件不存在或者所依賴的文件比目標文件新（修改時間），就會執行規則對應的命令來更新。我們可以看到 make 是一個工具，他會通過 Makefile 文件里面的內容來執行具體的編譯過程。
3.4.2 Makefile 的變量 在 3.3.2 章節中的 Makefile 第一條規則： main：main.o calc.o gcc -o main main.o calc.o 在該規則中 main.o、calc.o 這兩個文件我們輸入了兩次，由于我們的額 Makefile 文件內容比較少，如果 Makefile 復雜的情況下，這種重復的輸入就會非常占用時間，而且修改起來也會很麻煩，為了解決這個問題，Makefile 可以使用變量。Makefile 的變量是一個字符串。比如上面的規則我們聲明一個變量，叫objects，objs 或者是 OBJ，反正不管是什么，只要能夠表示 main.o、calc.o 就行了，我們修改上面的規則 1 objects = main.o calc.o 2 2 main  ( objects)3 3 gcc -o main $( objects) 我們來分析下修改后的規則，首先第一行是我們定義了一個變量 objects，并給賦值“main.o calc.o”，第二行、第三行用到了變量 objects。Makefile 中的變量引用方式是“$(變量名)”，變量 objects 的賦值使用“=”，Makefile 中變量的賦值還可以使用“:=”、“?=”、“+=”，這四種賦值的區別如下： 1. “= = ” 賦值符 我們先在用戶根目錄的 work 目錄下創建一個 Makefile 腳本，輸入下面的內容： 1 ceshi1 = test 2 ceshi2 = $(ceshi1) 3 ceshi1 = temp 4 5 out: 6 @echo ceshi2 (ceshi2)第一行我們定義了變量并賦值“test”，第二行定義了變量 ceshi2 并賦值變量 ceshi1，第三行修改變量ceshi1 的值為“temp”，第五行、第六行是輸出變量 ceshi2 的值。我們在終端輸入“make out”命令，如下圖所示：
在上圖可以看到變量 ceshi2 的值是 temp，也就是變量 ceshi1 最后一次的賦值。 2. “ := ” 賦值符 我們修改“=”賦值符中的代碼，第二行的“=”改成“:=”,代碼如下： 1 ceshi1 = test 2 ceshi2 := $(ceshi1) 3 ceshi1 = temp 4 5 out: 6 @echo ceshi2 (ceshi2)我們在終端輸入“make out”命令，如下圖所示： file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml10068\wps4.png 我們可以看到上圖的運行結果輸出變量 ceshi2 的值是 test，雖然在第三行我們修改了變量 ceshi1 的 值，通過本實驗我們可以看到“:=”賦值符的功能了。 3. “ ?= ” 賦值符 ceshi ?= test “?=”賦值符的作用是如果前面沒有給變量 ceshi 賦值，那么變量就賦值“test”，如果前面已經賦值了，就使用前面的賦值。 4. “ += ” 賦值符 objs = main.o objs += calc.o 上面的腳本最后變量 objs 的值是“main.o calc.o”，“+=”賦值符的功能是實現變量的追加。 3.4.3 條件判斷 使用條件判斷，可以讓 make 根據運行時的不同情況選擇不同的執行分支。條件表達式可以是比較變量的值，或是比較變量和常量的值。其語法有下面兩種： 1. <條件比較> [條件為真時執行的腳本] endif 2. <條件比較> [條件為真時執行的腳本] else [條件為假時執行的腳本] endif 條件比較用到的比較關鍵字有：ifeq、ifneq、ifdef、ifndef。 ifeq 表示如果比較相等，語法如下： ifeq(<參數 1>, <參數 2>) ifneq 表示如果不相等，語法如下： ifneq(<參數 1>, <參數 2>) ifdef 表示如果定義了變量，語法如下： ifdef <變量名> ifndef 表示如果沒有定義變量，語法如下： ifndef <變量名> 3.4.4 使用函數 在 Makefile 中可以使用函數來處理變量，從而讓我們的命令或是規則更為的靈活和具有智能。make 所支持的函數也不算很多，不過已經足夠我們的操作了。函數調用后，函數的返回值可以當做變量來使用。 函數的調用很像變量的使用，也是以“$”來標識的，語法如下： $(<函數名> <參數集合>) 或者： ${<函數名> <參數集合>} 函數名和參數集合之間以空格分隔，參數集合的參數通過逗號分隔。函數調用以“$”開頭，以圓括號或花括號把函數名和參數括起。感覺很像一個變量。函數中的參數可以使用變量。為了風格的統一，函數和變量的括號最好一樣，如使用“$(subst a,b,$(x))”這樣的形式，而不是“$(subst a,b,${x})”的形式。 因為統一會更清楚，也會減少一些不必要的麻煩。 接下來我們介紹幾個常用的函數，其它的函數可以參考文檔《跟我一起寫 Makefile》。 t 1.subst 函數 $(subst 此函數的功能是把字串 $(subst ee,EE,feet on the street) 以上腳本實現把字符串“feet on the street”中的“ee”字符串替換成“EE”字符串，替換后的字符串 為“feet on the strEEt”。 . 2. t patsubst 函數 $(patsubst 此函數的功能是查找 $(patsubst %.c,%.o,x.c bar.c) 以上腳本實現把字串“x.c bar.c”符合模式[%.c]的單詞替換成[%.o]，返回結果是“x.o bar.o” 3.strip 函數 $(strip 此函數的功能是去掉 $(strip a b c ) 以上腳本實現把字串“a b c ”去掉開頭和結尾的空格，結果是“a b c”。 . 4. g findstring 函數 $(findstring 此函數的功能是在字串 例： $(findstring a,a b c) $(findstring a,b c) 以上腳本，第一個返回“a”字符串，第二個返回空字符串。 r 5.dir 函數 $(dir 此函數的功能是從文件名序列 分。如果沒有反斜杠，那么返回“./”。返回文件名序列 $(dir src/foo.c hacks) 以上腳本運行結果返回“src/”。 . 6. r notdir 函數 $(notdir 此函數的功能是從文件名序列 的部分，返回文件名序列 $(notdir src/foo.c) 以上腳本返回字符串“foo.c” . 7. h foreach 函數 $(foreach ,
此函數的功能是把參數
names := a b c d files := $(foreach n,$(names),$(n).o) 以上腳本實現$(name)中的單詞會被挨個取出，并存到變量“n”中，“$(n).o”每次根據“$(n)”計算出一個值，這些值以空格分隔，最后作為 foreach 函數的返回，所以$(files)的值是“a.o b.o c.o d.o”。（注意，foreach 中的參數是一個臨時的局部變量，foreach 函數執行完后，參數的變量將不在作用，其作用域只在 foreach 函數當中）。 3.4.5 在規則中使用通配符 如果我們想定義一系列比較類似的文件，我們很自然地就想起使用通配符。make 命令支持三種通配符：“*”，“?”和“[...]”，這是和 Unix 的 B-Shell 是相同的。“~”字符在文件名中也有比較特殊的用途。如果是“~/test”，這就表示當前用戶根目錄下的 test 文件。而“~admin/test”則表示用戶 admin 根目錄下的 test 文件。通配符代替了一系列的文件，如“*.c”表示所有后綴為 .c 的文件。一個需要我們注意的是，如果我們的文件名中有通配符，如：“*”，那么可以用轉義字符“\”，如“\*” 來表示真實的“*”字符，而不是任意長度的字符串。 下面我們來看幾個具體的示例： clean: rm -rf *.o 上面這個示例說明通配符可以在規則的命令中使用。 print: *.c 上面這個示例說明通配符可以在規則的依賴中使用 objects = *.o 上面這個示例表示了，通符同樣可以用在變量中。并不是說[*.o]會展開，objects 的值就是“*.o”。Makefile中的變量其實就是 C/C++中的宏。如果你要讓通配符在變量中展開，也就是讓 objects 的值是所有[.o]的文件名的集合，那么，你可以這樣： objects := $(wildcard *.o) 這種用法由關鍵字“wildcard”指出，關于 Makefile 的關鍵字可以參考文檔《跟我一起寫 Makefile》。 關于 Makefile 的相關內容我們就介紹到這里，本節只是對 Makefile 做了基本的講解，Mkaefile 還有大量 完結，更多內容關注： https://item.taobao.com/item.htm?spm=a2oq0.12575281.0.0.34851debJbM0Ye&ft=t&id=614020183147&qq-pf-to=pcqq.c2c
|
