Linux系统编程02

news2025/2/1 16:57:04

makefile的原理

问题需求
之前我们讲过C语言代码主要是经过编译和链接两个步骤生成目标文件，但是在编译的时候我们可能需要进行多条指令的输入，要对main函数所在的文件进行汇编，再将我们定义的函数文件进行汇编，分别形成*.o文件，然后再使用gcc命令将两个汇编文件链接成目标文件，在这个过程中我们就需要手动敲三条指令，这样非常消耗人力，因此我们想到用脚本的方式，将这几条指令封装再一起，只要源文件发生改变就执行脚本，顺序执行这些编译指令，但是如果我们将指令顺序的写好，假如我们的源文件只有部分发生改变，一部分没发生改变，那没发生改变的那部分其实是不用进行编译的，但是我们如果只是将指令简单封装成顺序执行的脚本，那么就无法实现我们说的精准编译，会造成重复编译，从而增加编译所需时长，然而makefile就可以帮我们解决这个问题
makefile：增量编译生成代码
只有目标文件不存在或者目标比依赖旧才会执行命令
目标文件：生成的文件
依赖：生成此目标文件需要操作的文件
makefile的实现
（1）名字必须是 Makefile / makefile
（2）规则的集合【规则：一个目标文件，0 ~ 多个依赖文件，0 ~ 多个命令，每个命令之前要加一个tab键】
（3）把最终要生成的文件作为第一个规则的目标

makefile基本使用
（1）首先我们再文件里面创建两个原文件，并且再main文件里面调用了只在main里面进行声明但是定义再add.c里面的函数add
（2）我们再当前文件下创建一个名为Makefile的文件，并且再里面添加相对应的规则
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按照规则要求将生成最终文件main的文件作为第一个规则，并且在：后面指定由哪些文件来执行指令得到目标文件
第二行先输入tab在输入要将main.o文件和add.o文件生成main文件的操作指令
下面就是相对应的文件以及相应的操作命令
执行make命令，编译器便会按照增量编译原理进行编译
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假如我们编译之后文件我们都没有改变过也没有使用 touch指令区操作过文件，那么此时执行make指令就不满足增量编译原理，那么就不会进行编译
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如果我们使用例如touch命令或其他修改文件的命令去操作文件，那么执行make就会按照增量编译原理对修改的文件进行重新编译
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伪目标

（1）目标不存在
（2）执行了命令生成不了目标
如果每次make都一定要执行的指令我们就可以使用伪目标，因为我们在执行makefile指令时，我们首先会检测文件夹中是否存在我们所需要的目标文件，并且会检测目标文件的和其依赖的文件哪个更新，如果我们所需要的文件不存在，或者依赖文件比目标文件新，那么make就会执行相应的指令，因此伪指令就是在其执行指令之后，不会生成对应的目标文件，因此每次执行make都会满足调用伪目标执行的操作
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clean指令清除main.o和add.o文件，每次执行make clean都会执行clean 因为文件中不存在clean文件，但如果文件中村内在clean文件，我们需要删除此文件才能执行此命令
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执行make rebuild就会先执行clean,在执行main的相关指令
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为了让开发者更好的找到Makefile里面的伪目标，我们通常用.PHONY:来指定伪目标
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增加makefile的通用性
我们发现假如我们源文件名更改，其他依赖的文件名发生改变，或者我们想要另一组文件名不同但是编译结构类似的代码使用makefile这时我们的选择就是重新创建makefile文件，但是这也会给我们造成很大的工作量，因此我们想到可以用变量的形式，和函数一样，用变量代替里面具体执行的逻辑，然而变量的改变并不会影响程序运行逻辑，因此我们考虑到用变量代替文件名，以此来提高代码的通用性

变量也分为：
（1）自定义变量 变量名:=值 （所有值都是字符串类型） 引用变量用$(变量名)
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（2）预定义变量
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此时我们发现其编译出来使用的命令全是cc,不是gcc，因此我们需要将cc替换掉
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（3）自动变量 同一个变量名 值随着规则变化而变化
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在上面修改的Makefile文件中，我们可以发现当我们当我们拷贝Makefile文件到其他程序中时，我们还需要改3行的数据，分别时2，6，8行的数据，这样其实也会给我们带来一定的工作量，因此我们在次发现下面两次指令都是相同的，并且他们的目标文件名都是死第一个命令的依赖文件名，因此我们可以用%来通配main和add,可以修改为一下这样的情况
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但是这还不够，这样子还需要我们对Makefile文件进行修改，我们想让Makefile文件直接可以不用修改；这就需要依靠wildcard通配符，其作用时从当前目录的所有文件中，取出符合要求的文件名，这样我们就可以取出当前目录下的所有*.c的文件，但是我们需要的不是*.c的文件，我们需要的时*.o的文件，这就需要我们用patsubst—pattern substitude对我们的文件名进行文字替换
这样就可以让Makefile文件自动读取依赖文件，自动生成，而无需修改文件内部的内容
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正常执行命令
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扩充：假如我们在一个文件夹下，由多个main函数，我们想用Makefile进行编译，需要各个.c问价生成自己的可执行文件，这个时候该i如何书写
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