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C语言 Make命令教程

make只是一个根据指定的Shell命令进行构建的工具

在linux和unix中,有一个强大的使用程序,叫make,可以用它来管理多模块程序的编译和链接,直至生成可执行文件

make使用程序读取一个说明文件,称为Makefile,Makefile文件中描述了整个软件工程的 编译规则和各个文件之间的依赖关系;

Makefile就像是一个Shell脚本一样,其中可以执行操作系统的命令,它带来的好处就是我们能够实现“自动化编译”,一旦写好,只要一个make命令,整个软件功能就完全自动编译,极大的提高了软件开发的效率;

make是一个命令工具,是一个解释Makefile中指令的命令工具,一般来说大多数IDE都有这个命令

使用make可以是重新编译的次数达到最小化;

格式

Makefile文件由一系列规则(rules)构成。每条规则的形式如下。

<target> : <prerequisites>[tab]  <commands>

target

一个目标(target)就构成一条规则。目标通常是文件名,指明Make命令所要构建的对象,

目标可以是一个文件名,也可以是多个文件名,之间用空格分隔。

伪目标

除了文件名,目标还可以是某个操作的名字,这称为"伪目标"(phony target)

clean:rm *.o

clean不是文件名,而是操作的名字,属于“伪目标”,作用是删除对象文件

$ make clean

:如果当前目录中,正好有一个文件叫做clean,那么此命令不会执行。因为make发现clean文件已经存在,就没有必要重新构建 了。就不会执行rm命令。

为了避免这种情况,可以声明clean是“伪目标”。

.PHONY: cleanclean:rm *.o temp

声明clean是伪目标之后,make就不会去检车是否存在一个叫做clean的文件,而是每次运行都执行对应的命令。

如果Make命令运行时没有指定目标,默认会执行Makefile文件的第一个目标。

$ make

上面代码执行Makefile文件的第一个目标。

prerequistites

前置条件通常是一组文件名,之间用空格分隔。它指定了"目标"是否重新构建的判断标准:只要有一个前置文件不存在,或者有过更新(前置文件的last-modification时间戳比目标的时间戳新),"目标"就需要重新构建。

result.txt: source.txtcp source.txt result.txt

上面代码中,构建 result.txt 的前置条件是 source.txt 。如果当前目录中,source.txt 已经存在,那么

make result.txt

可以正常运行,否则必须再写一条规则,来生成 source.txt 。

注:若前置文件不存在,那么make会自动寻找生成前置文件的语句,会先生成前置文件再生成目标文件,如没有生成前置文件的语句,那么则无法生成目标文件。

source.txt:echo "this is the source" > source.txt

上面代码中,source.txt后面没有前置条件,就意味着它跟其他文件都无关,只要这个文件还不存在,每次调用

make source.txt

,它都会生成。

:多次执行生成同一文件,若前置条件不变,则不会重复生成。

$ make result.txt$ make result.txt

上面命令连续执行两次

make result.txt

。第一次执行会先新建 source.txt,然后再新建 result.txt。第二次执行,Make发现 source.txt 没有变动(时间戳晚于 result.txt),就不会执行任何操作,result.txt 也不会重新生成。

多文件

如果需要生成多个文件,往往采用下面的写法。

source: file1 file2 file3

上面代码中,source 是一个伪目标,只有三个前置文件,没有任何对应的命令。

$ make source

执行

make source

命令后,就会一次性生成 file1,file2,file3 三个文件。这比下面的写法要方便很多。

$ make file1$ make file2$ make file3

commands

命令(commands)表示如何更新目标文件,由一行或多行的Shell命令组成。它是构建"目标"的具体指令,它的运行结果通常就是生成目标文件。

每行命令之前必须有一个tab键。如果想用其他键,可以用内置变量.RECIPEPREFIX声明。

.RECIPEPREFIX = >all:> echo Hello, world

上面代码用.RECIPEPREFIX指定,大于号(>)替代tab键。所以,每一行命令的起首变成了大于号,而不是tab键。

需要注意的是,每行命令在一个单独的shell中执行。这些Shell之间没有继承关系。

var-lost:export foo=barecho "foo=[$$foo]"

上面代码执行后(

make var-lost

),取不到foo的值。因为两行命令在两个不同的进程执行。

  1. 一个解决办法是将两行命令写在一行,中间用分号分隔。

    var-kept:export foo=bar; echo "foo=[$$foo]"
  2. 另一个解决办法是在换行符前加反斜杠转义。

    var-kept:export foo=bar; \\echo "foo=[$$foo]"
  3. 最后一个方法是加上

    .ONESHELL:

    命令。

    .ONESHELL:var-kept:export foo=bar;echo "foo=[$$foo]"

语法

注释

井号(#)在Makefile中表示注释。

# 这是注释result.txt: source.txt# 这是注释cp source.txt result.txt # 这也是注释

echoing

正常情况下,make会打印每条命令,然后再执行,这就叫做回声(echoing)。

test:# 这是测试

执行上面的规则,会得到下面的结果。

$ make test# 这是测试

在命令的前面加上@,就可以关闭回声。

test:@# 这是测试

:由于在构建过程中,需要了解当前在执行哪条命令,所以通常只在注释和纯显示的echo命令前面加上@。

test:@# 这是测试@echo TODO

通配符

通配符(wildcard)用来指定一组符合条件的文件名。Makefile 的通配符与 Bash 一致,主要有星号(*)、问号(?)和 […] 。比如, *.o 表示所有后缀名为o的文件。

模式匹配

Make命令允许对文件名,进行类似正则运算的匹配,主要用到的匹配符是%。比如,假定当前目录下有 f1.c 和 f2.c 两个源码文件,需要将它们编译为对应的对象文件。

%.o: %.c

等同于下面的写法。

f1.o: f1.cf2.o: f2.c

使用匹配符%,可以将大量同类型的文件,只用一条规则就完成构建。

变量和赋值符

Makefile 允许使用等号自定义变量。

txt = Hello Worldtest:@echo $(txt)

上面代码中,变量 txt 等于 Hello World。调用时,变量需要放在 $( ) 之中。

调用Shell变量,需要在美元符号前,再加一个美元符号,这是因为Make命令会对美元符号转义。

test:@echo $$HOME

变量赋值

v1 = $(v2)

上面代码中,变量 v1 的值是另一个变量 v2。这时会产生一个问题,v1 的值到底在定义时扩展(静态扩展),还是在运行时扩展(动态扩展)?如果 v2 的值是动态的,这两种扩展方式的结果可能会差异很大。

静态扩展是指v1的值是v2的初始值,而动态扩展是v1的值会随着v2进行改变

为了解决类似问题,Makefile一共提供了四个赋值运算符 (=、:=、?=、+=),它们的区别请看StackOverflow

VARIABLE = value# 在执行时扩展,允许递归扩展。动态扩展VARIABLE := value# 在定义时扩展。静态扩展VARIABLE ?= value# 只有在该变量为空时才设置值。VARIABLE += value# 将值追加到变量的尾端。

example

/* Filename: Makefile*/x := fooy := $(x) barx := latera = foob = $(a) bara = latertest:@echo x - $(x)@echo y - $(y)@echo a - $(a)@echo b - $(b)

make test

prints:

x - latery - foo bara - laterb - later bar

y值中用的是x的初始值,而b值用的是a的最新值。

:= 静态扩展

= 动态扩展

内置变量

Make命令提供一系列内置变量,比如,

$(CC)

指向当前使用的编译器,

$(MAKE)

指向当前使用的Make工具。这主要是为了跨平台的兼容性,详细的内置变量清单见手册。

自动变量

1. $@

$@

指代当前目标,就是Make命令当前构建的那个目标。比如,

make foo

$@

就指代foo。

a.txt b.txt:touch $@

等同于下面的写法。

a.txt:touch a.txtb.txt:touch b.txt

2. $<

$<

指代第一个前置条件。比如,规则为

t: p1 p2

,那么

$<

就指代

p1

a.txt: b.txt c.txtcp $< $@

等同于下面的写法。

a.txt: b.txt c.txtcp b.txt a.txt

3. $?

$?

指代比目标更新的所有前置条件,之间以空格分隔。比如,规则为

t: p1 p2

,其中

p2

的时间戳比 t 新,

$?

就指代

p2

4. $^

$^

指代所有前置条件,之间以空格分隔。比如,规则为

t: p1 p2

,那么

$^

就指代

p1 p2

5. $*

$*

指代匹配符

%

匹配的部分, 比如

%

匹配

f1.txt

中的

f1

$*

就表示

f1

6.

$(@D)

$(@F)

$(@D)

$(@F)

分别指向

$@

的目录名和文件名。

比如,

$@

src/input.c

,那么

$(@D)

的值为

src

$(@F)

的值为

input.c

7.

$(<D)

$(<F)

$(<D)

$(<F)

分别指向

$<

的目录名和文件名。

example

dest/%.txt: src/%.txt@[ -d dest ] || mkdir destcp $< $@

上面代码将

src

目录下的 txt 文件,拷贝到 dest 目录下。首先判断 dest 目录是否存在,如果不存在就新建,然后,

$<

指代前置文件

(src/%.txt)

$@

指代目标文件

(dest/%.txt)

判断和循环

Makefile使用 Bash 语法,完成判断和循环。

ifeq ($(CC),gcc)libs=$(libs_for_gcc)elselibs=$(normal_libs)endif

上面代码判断当前编译器是否 gcc ,然后指定不同的库文件。

LIST = one two threeall:for i in $(LIST); do \\echo $$i; \\done# 等同于all:for i in one two three; do \\echo $i; \\done

上面代码的运行结果。

onetwothree

函数

Makefile 还可以使用函数,格式如下。

$(function arguments)# 或者${function arguments}

Makefile提供了许多内置函数,可供调用。下面是几个常用的内置函数。

1. shell 函数

shell 函数用来执行 shell 命令

srcfiles := $(shell echo src/{00..99}.txt)

2. wildcard 函数

wildcard 函数用来在 Makefile 中,替换 Bash 的通配符。

srcfiles := $(wildcard src/*.txt)

3. subst 函数

subst 函数用来文本替换,格式如下。

$(subst from,to,text)

下面的例子将字符串"feet on the street"替换成"fEEt on the strEEt"。

$(subst ee,EE,feet on the street)
comma:= ,empty:=# space变量用两个空变量作为标识符,当中是一个空格space:= $(empty) $(empty)foo:= a b cbar:= $(subst $(space),$(comma),$(foo))# bar is now `a,b,c\'.

4. patsubst函数

patsubst 函数用于模式匹配的替换,格式如下。

$(patsubst pattern,replacement,text)

下面的例子将文件名"x.c.c bar.c",替换成"x.c.o bar.o"。

$(patsubst %.c,%.o,x.c.c bar.c)

5. 替换后缀名

替换后缀名函数的写法是:变量名 + 冒号 + 后缀名替换规则。它实际上patsubst函数的一种简写形式。

min: $(OUTPUT:.js=.min.js)

上面代码的意思是,将变量OUTPUT中的后缀名 .js 全部替换成 .min.js 。

注意

makefile书写主要注意的是:

  1. 编译规则
  2. 依赖关系
  3. 倒推原理
  4. 使用make命令去执行
  5. 如果已经是最新的文件的时候,就不会再去编译执行了
  6. make去读取makefile的时候,是按照依赖文件的顺序去查找并且执行命令的
  7. make在编译的时候,如果发现被编译的文件已经是最新的了,就不会再去编译(减少了编译次数)
  8. make文件是根据被编译文件的时间戳去判断文件是否是当前最新的文件,如果是最新的,那么就会去重新编译,如果不是最新的,就不会去进行编译;
  9. 千万要注意makefile中编译命令前面的分隔符

实例

#SampleCC := gccscriptName := FMindex$(scriptName): main.o FMindex.o getRank.o BWT.o$(CC) -o $@ $^@echo DONE!BWT.o: BWT.c bwt.h$(CC) -c $<getRank.o: getRank.c getRank.h$(CC) -c $<FMindex.o: FMindex.c FMindex.h$(CC) -c $<main.o: main.c$(CC) -c $<.PHONY: cleanclean:rm *.orm $(scriptName)

参考文章

  1. https://www.ruanyifeng.com/blog/2015/02/make.html
  2. https://www.geek-share.com/detail/2698257323.html
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