文章目录
- 自动化构建-make/Makefile
- 一、`make` 工具概述
- 二、`Makefile` 基本结构
- 三、 `Makefile`和`make`的基本使用
- 3.1最基本的gcc编译：
- 3.2make执行Makefile文件
- 3.3`.PHONY`伪目标
- 四、Makefile拓展
- 4.1直接根据文件名编写Makefile
- 4.2变量的使用
- 4.3Makefile的适度扩展语法（更通用使用）
自动化构建-make/Makefile
一、make 工具概述
make是一个自动化构建工具，用于自动化编译和构建程序。它根据文件的修改时间和依赖关系，只重新编译那些需要更新的文件，从而节省编译时间，提高开发效率。make通过读取Makefile文件中的规则和指令来确定如何编译和构建程序。
二、Makefile 基本结构
Makefile是一个文本文件，通常位于项目的根目录，包含了一系列的规则，其基本结构如下：
目标: 依赖
命令（依赖方法）
- 目标（Target）：是
make要生成的文件或要执行的操作，例如可执行文件、目标文件或自定义的伪目标（如clean）。 - 依赖（Dependencies）：是生成目标所需的文件或其他目标，例如源文件、头文件或其他库文件。
- 依赖关系：由目标文件和依赖文件组成的依赖关系
- 命令（Commands）：也是依赖方法，是
make执行的操作，通常是编译命令或其他构建操作。注意，命令行必须以制表符（Tab）开头，而不能是空格。
三、 Makefile和make的基本使用
3.1最基本的gcc编译：
test:test.c
gcc test.c -o test
假设当前目录下有一个test.c文件，使用make进行自动化构建
1.在当前目录下执行
vim Makefile新建并编辑Makefile文件2.在Makefile文件中执行：
test:test.c//此处格式为”编译出来的可执行程序名“ ：”依赖文件“
gcc test.c -o test//依赖方法，此处格式为Tab + gcc编译命令，必须以制表符（Tab）开头3.wq保存并退出回到刚才的目录
4.执行
make命令构建出可执行文件test5.执行
./make命令运行可执行文件
3.2make执行Makefile文件
test:test.c
gcc test.c -o test
.PHONY:clean
clean:
rm -f mytest
- make会自顶向下扫描Makefile我呢见，默认形成第一个目标文件，如果想指定形成，就是用make + 指定的目标名称，例如下面将第一部分和第二部分颠倒过来：
.PHONY:clean
clean:
rm -f mytest
test:test.c
gcc test.c -o test
然后执行make，会发现执行的是rm -f test1;
这时候如果想要执行test1，就需要指定执行：
3.3.PHONY伪目标
概念
-
伪目标是
Makefile中不代表实际文件的目标，而是代表一个操作或一系列操作。 -
通常，
make会根据文件的时间戳来判断是否需要重新构建目标。但对于伪目标，make不会检查文件是否存在，而是直接执行相应的命令。
例如下面的Makefile：
test1:test1.c
gcc test1.c -o test1
.PHONY:clean
clean:
rm -f test1;
当执行
make命令的时候，只有第一次能够被执行，而make clean可以一直执行，因为Makefile中使用.PHONY修饰了clean，执行make clean的时候不会判断是否需要重构目标，而是直接执行相应命令。而对于编译，由于编译文件可能会消耗很多的资源，所以一般不使用PHONY修饰，避免资源的浪费
使用PHONY的好处
- 避免命名冲突
- 假设你有一个名为
clean的文件和一个clean伪目标。如果不使用.PHONY，当clean文件存在时，make clean会认为clean已经是最新的，不会执行clean目标的命令。使用.PHONY可以避免这种情况。 - 例如：
- 假设你有一个名为
.PHONY: clean
clean:
rm -f main.o main
这里，即使存在名为
clean的文件，make clean仍会执行rm -f main.o main命令。
- 明确表示操作：
- 对于一些操作，如
all、install、test等，它们不代表生成文件，而是执行一系列操作，使用.PHONY可以明确表示它们是操作而不是文件生成目标。
- 对于一些操作，如
多个伪目标
四、Makefile拓展
4.1直接根据文件名编写Makefile
-
假设你有一个简单的 C 项目，包含以下文件：
-
main.c -
func.c -
func.h
-
一个简单的 Makefile 可以如下：
# 最终的可执行文件
all: main
# 生成可执行文件 main
main: main.o func.o
gcc main.o func.o -o main
# 编译 main.c 生成 main.o
main.o: main.c func.h
gcc -c main.c -o main.o
# 编译 func.c 生成 func.o
func.o: func.c func.h
gcc -c func.c -o func.o
# 清理生成的文件
clean:
rm -f main.o func.o main
- 解释：
all: main：all是一个伪目标，它依赖于main，通常作为默认目标，当你只输入make时会执行该目标。main: main.o func.o：main目标依赖于main.o和func.o，当main.o或func.o发生变化或不存在时，make将执行gcc main.o func.o -o main来生成main可执行文件。main.o: main.c func.h：main.o目标依赖于main.c和func.h，当main.c或func.h发生变化或main.o不存在时，将执行gcc -c main.c -o main.o来编译main.c生成main.o目标文件。func.o: func.c func.h：与main.o的情况类似，编译func.c生成func.o。clean：这是一个伪目标，用于清理生成的文件，当你输入make clean时，将执行rm -f main.o func.o main命令。
4.2变量的使用
- 可以在
Makefile中使用变量来避免重复输入，提高可维护性。例如：
# 定义最终的可执行文件名
BIN=test1
# 定义源文件名
SRC=test1.c
# 定义目标文件名
OBJ=test1.o
# 定义编译器为 gcc
cc=gcc
# 定义删除命令为 rm -f
RM=rm -f
# 定义构建最终可执行文件的规则，依赖于目标文件
$(BIN):$(OBJ)
# 使用 gcc 编译器将目标文件链接为可执行文件
$(cc) $(OBJ) -o $(BIN)
# 定义生成目标文件的规则，依赖于源文件
$(OBJ):$(SRC)
# 使用 gcc 编译器将源文件编译为目标文件，-c 选项表示只编译不链接
$(cc) -c $(SRC) -o $(OBJ)
# 声明 clean 为伪目标
.PHONY:clean
clean:
# 清理生成的可执行文件和目标文件
$(RM) $(BIN) $(OBJ)
解释说明：
- 这个
Makefile主要用于自动化构建一个 C 语言程序。BIN=test1：将最终要生成的可执行文件的名称存储在BIN变量中，这里命名为test1。SRC=test1.c：存储源文件的名称，这里是test1.c。OBJ=test1.o：存储目标文件的名称，这里是test1.o。cc=gcc：指定使用gcc编译器。RM=rm -f：指定删除文件的命令，使用rm -f可以强制删除文件而不提示。$(BIN):$(OBJ)：定义test1可执行文件的构建规则，它依赖于test1.o目标文件。这意味着如果test1.o不存在或者比test1新，将执行下面的编译命令。$(cc) $(OBJ) -o $(BIN)：使用gcc编译器将test1.o目标文件链接为test1可执行文件。$(OBJ):$(SRC)：定义test1.o目标文件的构建规则，它依赖于test1.c源文件。如果test1.c不存在或者比test1.o新，将执行下面的编译命令。$(cc) -c $(SRC) -o $(OBJ)：使用gcc编译器将test1.c编译为test1.o目标文件，-c选项表示只进行编译而不进行链接操作。.PHONY:clean：声明clean为伪目标，即它不代表实际的文件，而是代表一个操作。clean:：定义clean目标，当执行make clean时，将执行下面的命令。$(RM) $(BIN) $(OBJ)：使用rm -f命令删除test1可执行文件和test1.o目标文件。
使用此 Makefile 时，你可以：
- 输入
make来编译并生成test1可执行文件。 - 输入
make clean来删除test1可执行文件和test1.o目标文件。
请注意，使用此 Makefile 时要确保命令行以制表符（Tab）开头，而不是空格，因为 make 要求命令行必须以制表符作为缩进。并且确保 test1.c 文件存在于当前目录中，否则可能会导致编译错误。
4.3Makefile的适度扩展语法（更通用使用）
当有多个文件需要编译的时候，一个个输入很复杂，可以有下面的做法：
- 创建多个.c文件用作示范，
touch test{2..10}.c，创建test2.c test3.c … test10.c - 打开Makefile进行编写
BIN=test1
SRC=$(shell ls *.c)
OBJ=test.o
cc=gcc
RM=rm -f
.PHONY:test
test:
echo $(BIN)
echo $(SRC)
#使用echo进行测试，更直观一点
关于
SRC=$(shell ls *.c)
- 将当前目录下所有以.c结尾的文件的名称存储在变量SRC中
- shell是make的一个内置函数，允许在Makefile中调用系统的shell命令，语法为$(shell )，其中，是要执行的shell命令
- *.c是一个通配符表达式，用于匹配所有文件名以.c结尾的文件。所以ls *.c会调用系统的ls命令列出当前目录下的.c源文件。
- 当 make 执行到 SRC=$(shell ls *.c) 时，它会调用 shell 函数，进而调用 ls *.c 命令，将该命令的执行结果存储在 SRC 变量中。例如，如果当前目录下有 file1.c、file2.c 和 file3.c，那么 SRC 的值将是 file1.c file2.c file3.c（多个文件名之间以空格分隔）。
执行make后会发现结果如下，多打印了一遍，这是由于echo回显导致的
在
Makefile的上下文中，回显（Echo）是指将命令行的内容输出到标准输出（通常是终端）的现象。当make执行一个命令时，它会默认将该命令的文本输出显示出来，然后再显示该命令执行的结果。这是make的默认行为，主要目的是为了让你看到正在执行的命令，以便你可以跟踪构建过程和进行调试。这里的
echo test1和echo test10.c test1.c test2.c test3.c test4.c test5.c test6.c test7.c test8.c test9.c就是回显的内容，它们是make在执行echo命令之前将该命令本身输出到终端的结果。在
Makefile中，在命令前面添加@符号可以抑制该命令的回显。例如，将echo $(BIN)改为@echo $(BIN)，make就不会将@echo $(BIN)这一命令本身输出到终端，而只输出该命令的执行结果。这样可以使输出更简洁，只关注命令的结果，而不是命令的执行过程。
可在echo前加上@符号抑制该命令的回显
较为完整的基本的Makefile文件如下（ $< $@ 等内容看下面模式规则部分）：
BIN=test1
#SRC=$(shell ls *.c) 采用shell命令行方式，获取当前所有.c文件名
SRC=$(wildcard *.c) #或者使用wildcard函数，获取当前多有.c文件
#OBJ=test.o
OBJ=$(SRC:.c=.o) #将SRC的所有同名.c替换成为.o形成目标文件
cc=gcc
RM=rm -f
$(BIN):$(OBJ)
#gcc $(OBJ) -o $(BIN)
@$(cc) $^ -o $@
#$^表示规则中的所有依赖项链表
#$@表示规则中的目标，执行make时会被替换为当前正在构建的目标名称%.o:%.c
#% 是通配符，表示匹配内容，例如%.c就是匹配.c结尾的文件
@$(cc) -c $<
#< 的意思是将上面展开的.c文件逐个交给对应的命令，在这里是将.c文件处理成.o文件
.PHONY:clean
clean:
@$(RM) $(OBJ) $(BIN)
模式规则
- 对于多个相似的编译规则，可以使用模式规则来简化
Makefile。例如：
# 定义变量
CC = gcc
CFLAGS = -c
OBJS = main.o func.o
# 最终的可执行文件
all: main
# 生成可执行文件 main
main: $(OBJS)
$(CC) $(OBJS) -o main
# 编译.c 文件生成.o 文件的模式规则
%.o: %.c %.h
$(CC) $(CFLAGS) $< -o $@
# 清理生成的文件
clean:
rm -f $(OBJS) main
- 解释：
%.o: %.c %.h：这是一个模式规则，%是通配符，表示任何匹配的文件。当make需要生成.o文件时，会根据该规则查找相应的.c和.h文件，并使用$(CC) $(CFLAGS) $< -o $@命令进行编译。$<：表示第一个依赖文件，即.c文件。$@：表示目标文件，即.o文件。
