Linux 之Makefile文件

sunyke

　　Makefile带来的好处就是“自动化编译，一旦写好Makefile文件，执行make（命令工具）整个工程就完成编译。

　　程序编译的一些规范和方法，一般来说，无论是C还是C++，首先要把源文件编译成中间代码文件，在Windows下也就是 .obj 文件，UNIX下是 .o 文件，即 Object File，这个动作叫做编译（compile）。然后再把大量的Object File合成执行文件，这个动作叫作链接（link）。
　　编译时，编译器需要的是语法的正确，函数与变量的声明的正确。对于后者，通常是你需要告诉编译器头文件的所在位置（头文件中应该只是声明，而定义应该放在C/C++文件中），只要所有的语法正确，编译器就可以编译出中间目标文件。一般来说，每个源文件都应该对应于一个中间目标文件（O文件或是OBJ文件）。

    链接时，主要是链接函数和全局变量，所以，我们可以使用这些中间目标文件（O文件或是OBJ文件）来链接我们的应用程序。链接器并不管函数所在的源文件，只管函数的中间目标文件（Object File），在大多数时候，由于源文件太多，编译生成的中间目标文件太多，而在链接时需要明显地指出中间目标文件名，这对于编译很不方便，所以，我们要给中间目标文件打个包，在Windows下这种包叫“库文件”（Library File)，也就是 .lib 文件，在UNIX下，是Archive File，也就是 .a 文件。
　　

　　make命令执行时，需要一个 Makefile 文件，以告诉make命令需要怎么样的去编译和链接程序。
　　首先，我们用一个示例来说明Makefile的书写规则。以便给大家一个感兴认识。这个示例来源于GNU的make使用手册，在这个示例中，我们的工程有8个C文件，和3个头文件，我们要写一个Makefile来告诉make命令如何编译和链接这几个文件。我们的规则是：
　　1.如果这个工程没有编译过，那么我们的所有C文件都要编译并被链接。
　　2.如果这个工程的某几个C文件被修改，那么我们只编译被修改的C文件，并链接目标程序。
　　3.如果这个工程的头文件被改变了，那么我们需要编译引用了这几个头文件的C文件，并链接目标程序。
　　

　　在定义好依赖关系后，后续的那一行定义了如何生成目标文件的操作系统命令，一定要以一个Tab键作为开头。记住，make并不管命令是怎么工作的，他只管执行所定义的命令。make会比较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不存在的话，那么，make就会执行后续定义的命令。
　　

　　这里要说明一点的是，clean不是一个文件，它只不过是一个动作名字，有点像C语言中的lable一样，其冒号后什么也没有，那么，make就不会自动去找文件的依赖性，也就不会自动执行其后所定义的命令。要执行其后的命令，就要在make命令后明显得指出这个lable的名字。这样的方法非常有用，我们可以在一个makefile中定义不用的编译或是和编译无关的命令，比如程序的打包，程序的备份，等等。
　　

　　make是如何工作的：
　　在默认的方式下，也就是我们只输入make命令。那么，
　　1   make会在当前目录下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。
　　2   如果找到，它会找文件中的第一个目标文件（target），在下面的例
　　子中，他会到“test”这个文件，并把这个文件作为最终的目标文件。
　　3   如果test文件不存在，或是test所依赖的后面的 .o 文件的文件修改
　　时间要比test这个文件新，那么，他就会执行后面所定义的命令来生
　　成test这个文件。
　　4   如果test所依赖的.o文件也存在，那么make会在当前文件中找目标
　　为.o文件的依赖性，如果找到则再根据那一个规则生成.o文件（这
　　有点像一个堆栈的过程）
　　5   当然，你的C文件和H文件是存在的啦，于是make会生成 .o文件，
　　然后再用 .o文件声明make的终极任务，也就是执行文件test了。
　　

　　这就是整个make的依赖性，make会一层又一层地去找文件的依赖关系，直到最终编译出第一个目标文件。在找寻的过程中，如果出现错误，比如最后被依赖的文件找不到，那么make就会直接退出，并报错，而对于所定义的命令的错误，或是编译不成功，make根本不理。make只管文件的依赖性，即，如果在我找了依赖关系之后，冒号后面的文件还是不在，那么对不起，我就不工作啦。
　　

　　通过上述分析，我们知道，像clean这种，没有被第一个目标文件直接或间接关联，那么它后面所定义的命令将不会被自动执行，不过，我们可以显示要make执行。即命令——“make clean”，以此来清除所有的目标文件，以便重编译。于是在我们编程中，如果这个工程已被编译过了，当我们修改了其中一个源文件，比如test.c，那么根据我们的依赖性，我们的目标test.o会被重编译（也就是在这个依性关系后面所定义的命令），于是test.o的文件也是最新的啦，于是test.o的文件修改时间要比test要新，所以test也会被重新链接了（详见test目标文件后定义的命令）。而如果我们改了“command.h”，那么，kdb.o、command.o和test.o都会被重编译，并且，test会被重链接。
　　

　　每个Makefile中都应该写一个清空目标文件（.o和执行文件）的规则，这不仅便于
　　重编译，也很利于保持文件的清洁。这是一个“修养”一般的风格都是：
       clean:
           rm edit $(objects)　　更为稳健的做法是：
    .PHONY : clean
       clean :
               -rm edit $(objects)　　前面说过，.PHONY意思表示clean是一个“伪目标”，而在rm命令前面加了一个小减号的意思就是，也许某些文件出现问题，但不要管，继续做后面的事。当然，clean的规则不要放在文件的开头，不然，这就会变成make的默认目标，相信谁也不愿意这样。不成文的规矩是——“clean从来都是放在文件的后”。
　　1.如果make执行时，有“-I”或“--include-dir”参数，那么make就会在这个参数所指定的
　　目录下去寻找。
　　2.如果目录/include（一般是：/usr/local/bin或/usr/include）存在的话，make也会去
　　找。
　　伪目标一般没有依赖的文件。但是，我们也可以为伪目标指定所依赖的文件。伪目标同样可以作为“默认目标”，只要将其放在第一个。一个示例就是，如果你的Makefile需要一口气生成若干个可执行文件，但你只想简单地敲一个make完事，并且，所有的目标文件都写在一个Makefile中，那么你可以使用“伪目标”这个特性：
  all : prog1 prog2 prog3
   .PHONY : all
   prog1 : prog1.o utils.o
           cc -o prog1 prog1.o utils.o
   prog2 : prog2.o
           cc -o prog2 prog2.o
   prog3 : prog3.o sort.o utils.o
           cc -o prog3 prog3.o sort.o utils.o　　我们知道，Makefile中的第一个目标会被作为其默认目标。我们声明了一个“all”的伪目标，其依赖于其它三个目标。由于伪目标的特性是，总是被执行的，所以其依赖的那三个目标就总是不如“all”这个目标新。所以，其它三个目标的规则总是会被决议。也就达到了我们一口气生成多个目标的目的。“.PHONY : all”声明了“all”这个目标为“伪目标”。
　　显示命令：依赖命令前加@
　　

　　实例：

test:test.o
    gcc test.o -o test
test.o:test.s
    gcc -c test.s -o test.o
test.s:test.i
    gcc -S test.i -o test.s
test.i:test.c
    gcc -E test.c -o test.i
.PHONY:clean
clean:
    rm -f test.s test.i test.o test

　　实例Makefile的代码表示的关系是：
　　test文件依赖于test.o文件，而test.o文件依赖于test.s文件，test.s文件依赖于test.i，文件，test.i文件依赖于test.c文件