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Linux下的Makefile与进度条程序
Makefile与make
Makefile与make介绍
创建第一个Makefile并使用make
Makefile文件基本格式介绍
Makefile依赖方法执行过程
Makefile通用写法
进度条程序
实现效果
前置知识
回车(\r)与换行(\n)
输出缓冲区
实现进度条
Linux下的Makefile与进度条程序
Makefile与make
Makefile与make介绍
在Linux中，Makefile是一个文件，make是一个指令，当使用make指令时，该指令会在当前目录下找Makefile文件从而执行内部的内容
创建第一个Makefile并使用make
首先，在当前目录下创建一个Makefile文件（也可以写成makefile），例如：
接下来在同级目录下创建一个code.c文件
使用vim编辑器输入下面的内容：
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("hello linux\n");
return 0;
}保存code.c文件后退出当前vim，使用vim打开Makefile文件，输入下面的内容：
code:code.c
gcc -o code code.c
.PHONY:clean
clean:
rm -rf code需要注意，gcc -o code code.c和rm -rf code前方是一个Tab键的大小，而不是4个或者8个空格
保存Makefile文件后退出当前vim，在当前目录下输入make指令即可在当前目录下创建code.c对应的可执行文件（具有可执行权限并且文件本身可执行）code，例如下图：
通过常规方式运行该可执行文件./code即可看到打印输出的内容：
接着使用make clean指令清理刚才生成的可执行文件code：
Makefile文件基本格式介绍
以前面例子中的Makefile为例：
code:code.c
gcc -o code code.c
.PHONY:clean
clean:
rm -rf code- 第一行中的
code:code.c代表依赖关系，code表示目标文件，code.c表示依赖文件列表中的文件，第二行的gcc -o code code.c代表依赖方法（指令） - 第三行中的
.PHONY表示生成一个伪目标，clean表示伪目标的名字（可以类比变量名） - 第四行及第五行与第一行及第二行含义一致，表示依赖关系和依赖方法，而因为
clean没有需要依赖的文件，所以clean:后没有任何依赖文件列表文件
依赖关系：表示两个文件之间构成的一定关系，比如父子关系
依赖方法：通过依赖方法可以执行的对应的指令
依赖文件列表：code.c所处的位置即为依赖文件列表，为了生成目标文件code而需要的文件称为依赖文件，依赖文件列表可以含有不止一个文件
注意：理论上来说，依赖文件列表中的code.c在当前情况下可以不写，但是如果不写，在第一次执行make指令后，不论之后code.c是否修改，再执行make指令都无法执行对应的依赖方法，因为code文件已经存在，所以为了保证可以修改，需要加上code.c
从上面的运行结果可以看出，每一次执行make时都会在控制台回显出对应的依赖方法，如果将编译指令改为echo "测试"，则效果如下：
可以看到先回显了对应的依赖方法，再执行依赖方法，如果不希望出现这种情况，可以在执行的指令前加上@使指令不再回显，所以上面的Makefile可以修改为：
code:code.c
@echo "测试"运行结果如下：
所以原始的Makefile可以修改为：
code:code.c
@echo "Start Compiling..."
@gcc -o code code.c
@echo "End Compiling..."
.PHONY:clean
clean:
@echo "Cleaning code..."
@rm -rf code
@echo "End Cleaning..."一个依赖集中可以有多个依赖方法
此时正常运行结果如下：
如果代码出现错误，则gcc会中断编译，所以此时运行结果如下：
使用.PHONY可以生成一个指定名字的伪目标，伪目标的作用是：清除依赖方法执行时进行的文件时间对比，下面是具体介绍：
首先，在Linux中可以使用stat+文件名查看文件当前的属性，对于code.c有：
执行结果中，主要关注三个部分：Access、Modify和Change，这三个部分分别表示文件最近一次的访问时间、文件内容被修改的时间和文件属性被修改的时间
Access时间：一般不是特别精确，因为如果一个文件访问一次就需要更新一次访问时间，那么对于多个文件来说，这种操作的消耗对于CPU来说是很大的Modify时间：Modify时间只表示文件内容被修改的时间，如果文件属性时间修改，则不影响Modify时间，但是需要注意，Modify时间一旦改变一般伴随着Change时间改变，因为修改文件内容有时会影响到文件的相关属性（例如文件大小等）Change时间：Change时间只表示文件属性被修改的时间，修改文件属性时间不会影响Modify时间
接着，观察对于没有添加伪目标的Makefile第一部分依赖集，如果code文件已经存在，再一次进行make的效果：
code:code.c
@echo "Start Compiling..."
@gcc -o code code.c
@echo "End Compiling..."
如果此时对code.c文件进行修改，那么执行结果会有所不同：
那么指令是如何知道文件是否被修改呢？就是通过前面提到的Modify时间和Change时间，过程如下图所示：
因为code.c创建的时间早于code.c编译的时间，所以开始时不存在code文件，所以第一次执行make指令时正常执行。
当code.c文件未修改时，第二次执行make指令会发现code.c的Modify时间和Change时间依旧在make之前，因为第一次已经满足了code.c的两个时间在code文件的两个时间之前，所以gcc就不会再进行一次编译。
当修改code.c文件后，code.c的Modify时间和Change时间改变，导致code.c的两个时间在code文件的两个时间之后，此时gcc就可以正常执行，从而make指令不受影响
而如果再Makefile中为这一部分添加一个伪目标，则可以清除指令中文件时间的对比过程：
.PHONY:code
code:code.c
@echo "Start Compiling..."
@gcc -o code code.c
@echo "End Compiling..."此时无论执行多少次make指令，都不会出现make指令中gcc因为文件时间对比而导致执行结果不同：
make指令虽然结果完全相同，但是不代表依赖方法没有执行，即文件确实每一次都重新编译
执行完编译部分的make指令，想要执行删除code文件对应的make指令需要在make后加上clean，这个clean代表伪目标名，之所以前面直接使用make就可以执行编译指令，是因为make指令在读取Makefile文件时是从上至下顺序查找，而直接使用make，就会执行第一个依赖集对应的依赖方法，执行完毕后就不会再继续往下读；而对于删除code文件的指令来说，其所在位置时Makefile中的第二个依赖集，所以需要告诉make指令找哪一部分
所以，此处可以看出.PHONY的第二个作用就是声明一个伪目标，通过该伪目标帮助make指令快速定位需要执行的依赖集
如果细心可以发现，对于clean依赖集来说，不论是否有.PHONY都可以无限制执行rm -rf依赖方法，所以可以推断出rm -rf指令本身不会考虑文件的时间属性，但是为什么此处还需要加.PHONY？一方面是为了声明伪目标，另一方面是为了当前依赖集中的其他指令会有时间对比
Makefile依赖方法执行过程
前面学习到，当执行gcc -o code code.c实际上是分成了四步，即：
code.c文件编译生成code.i文件code.i文件编译生成code.s文件code.s文件编译生成code.o文件code.o文件编译生成code可执行文件
将对应的指令写入Makefile中，代码如下：
code:code.o
gcc -o code code.o
code.o:code.s
gcc -c code.s -o code.o
code.s:code.i
gcc -S code.i -o code.s
code.i:code.c
gcc -E code.c -o code.i
.PHONY:clean
clean:
@rm -rf code根据make从上至下的运行顺序，首先执行gcc -o code code.o，但是，因为code.o不存在，并且code.o文件依赖于code.s文件，所以继续执行code.o:code.s对应的依赖方法，以此类推直到最后一条依赖方法gcc -E code.c -o code.i执行向上返回执行前面未执行的依赖方法。整个过程可以理解为在一个栈中操作：
假设此处执行的依赖方法同样进栈
所以执行的结果如下图所示：
实际上，在真正开发中，只需要用到两个部分，如下：
code:code.o
gcc -o code code.o
code.o:code.c
gcc -c code.c -o code.o此时运行结果如下：
Makefile通用写法
在前面的Makefile中，每一个依赖方法都需要在前面的依赖关系部分的文件重新写一遍，为了简化过程，可以使用下面的写法：
TARGET=code
SRC=code.o
$(TARGET):$(SRC)
$(CC) -o $@ $<
%.o:%.c
$(CC) -c $< -o $@
.PHONY:clean
clean:
@rm -rf $(TARGET) $(SRC)上面的代码中，首先创建了两个变量分别代表生成的目标文件code以及第一个依赖集中的依赖文件列表中的文件，在依赖方法中使用了两个自动变量（一般建议大写），分别是$@和$<
在Makefile中，$@表示生成的目标文件，$<表示从依赖文件列表中取出一个文件，对应的还有$^表示依赖文件列表中的所有文件
而对于gcc来说，在Makefile中可以使用内置变量CC（表示C编译器的名字）代替
如果涉及到多个文件编译，则在SRC和%.c处使用空格分隔每一个文件
至此，一个基本的Makefile文件编写语法就这么多，如果需要更详细了解Makefile文件，请移步至此->(待更新)
进度条程序
实现效果
前置知识
回车(\r)与换行(\n)
在C语言或者其他高级语言中，换行(\n)表示回到下一行的开始处，实际上换行的效果并不如此
回车（\r）：回到当前光标所在行的开始
换行（\n）：前往光标所在行的下一行，但是光标是平行向下移动
输出缓冲区
观察下面程序运行的结果：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
printf("hello linux\n");
sleep(2);
return 0;
}如果在Linux终端运行该程序，可以看到程序先打印了hello linux，然后等待了2秒才显示prompt提示
这里的sleep函数不是Windows下的Sleep函数，但是效果基本一致
将上面的程序修改为下面的程序，再观察效果：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
printf("hello linux");
sleep(2);
return 0;
}可以看到程序先等待了2秒，然后才打印hello linux
C语言程序默认从上往下顺序执行代码，所以不可能是先执行了sleep(2)才执行printf("hello linux");，出现这种现象的原因就是因为缓冲区的存在，程序在输出时并不会直接将内容输出到显示器上，而是先输出到输出缓冲区，再通过刷新/结束缓冲区将内容打印到屏幕上，而之所以在有\n时会显示再等待就是因为\n刷新了缓冲区，导致内容打印到了屏幕上
如果使用将\n替换为\r则同样会先等待再打印，因为\r也不具备刷新缓冲区的效果，如果在当前情况下想刷新缓冲区但又不想使用\n，则可以使用fflush()函数，传递参数为标准输出stdout，代码如下：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
printf("hello linux");
fflush(stdout);
sleep(2);
return 0;
}实现进度条
思路：首先创建3个文件，分别是测试文件main.c、头文件process.h和实现文件process.c。对于进度条，实际上就是先打印原数组内容，再填充数组然后刷新缓冲区，对于百分比，只需要使用循环变量控制即可，对于最右侧闪烁的符号，实际上就是四个动画帧符号，每一次循环加载一个动画帧即可，但是为了循环加载，需要使下标在指定范围内循环，可以考虑循环队列（数组版）下标轮回的思路，所以基本代码如下：
// 实现文件
#include "process.h"
void process()
{
char bar[NUM] = {0};// 进度条数组
int count = 0;
const char *label = "|/-\\";//控制进度条最右侧的闪烁符号（| 顺时针旋转）
size_t len = strlen(label);
while(count <= 100)
{
// [%-100s]预留100个字符的位置，每一次打印数组bar中的字符，因为初始化为0，所以数组中全是'\0'，当遇到第一个'\0'就停止，加上-表示从右往左（默认从左往右）打印
// 使用count控制进度条百分比，百分号%需要额外转义
// label闪烁符号，使用count%4使下标循环在0-3，思路可以联想循环队列数组版控制下标轮回的方式
printf("[%-100s][%d%%][%c]\r", bar, count, label[count%len]);
fflush(stdout); // 先刷新缓冲区，打印出停留在缓冲区的内容
bar[count++] = STYLE; // 向数组中添加字符
usleep(20000);// 睡眠时间单位为微秒，1秒 = 1000毫秒=1000000微秒
}
printf("\n");
}
// 头文件
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#define NUM 101 // 定义进度条字符的个数
#define STYLE '#' // 定义进度条的样式
void process();
// 测试文件
#include "process.h"
int main()
{
process();
return 0;
}对应的Makefile如下：
TARGET=process
SRC=process.c main.c
$(TARGET):$(SRC)
$(CC) $^ -o $@
.PHONY:clean
clean:
rm -rf $(TARGET)
