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GNU make和makefile的简介


    GNU make

    makefile 基本结构

    makefile 变量

    GNU make 的主要预定义变量

    隐含规则

    makefile 范例

    运行 make


    1. GNU make
    在大型的开发项目中,通常有几十到上百个的源文件,如果每次均手工键入 gcc 命令进行编译的话,则会
    非常不方便。因此,人们通常利用 make 工具来自动完成编译工作。这些工作包括:如果仅修改了某几个
    源文件,则只重新编译这几个源文件;如果某个头文件被修改了,则重新编译所有包含该头文件的源文件。
    利用这种自动编译可大大简化开发工作,避免不必要的重新编译。
    实际上,make 工具通过一个称为 makefile 的文件来完成并自动维护编译工作。makefile 需要按照某种
    语法进行编写,其中说明了如何编译各个源文件并连接生成可执行文件,并定义了源文件之间的依赖关系。
    当修改了其中某个源文件时,如果其他源文件依赖于该文件,则也要重新编译所有依赖该文件的源文件。
    makefile 文件是许多编译器,包括 Windows NT 下的编译器维护编译信息的常用方法,只是在集成开发环
    境中,用户通过友好的界面修改 makefile 文件而已。
    默认情况下,GNU make 工具在当前工作目录中按如下顺序搜索 makefile:
    * GNUmakefile
    * makefile
    * Makefile
    在 UNIX 系统中,习惯使用 Makefile 作为 makfile 文件。如果要使用其他文件作为 makefile,则可利用类
    似下面的 make 命令选项指定 makefile 文件:
    $ make -f Makefile.debug

    2. makefile 基本结构
    makefile 中一般包含如下内容:
    * 需要由 make 工具创建的项目,通常是目标文件和可执行文件。通常使用“目标(target)”一词来表示
    要创建的项目。
    * 要创建的项目依赖于哪些文件。
    * 创建每个项目时需要运行的命令。
    例如,假设你现在有一个 C++ 源文件 test.C,该源文件包含有自定义的头文件 test.h,则目标文件 test.o
     明确依赖于两个源文件:test.C 和 test.h。另外,你可能只希望利用 g++ 命令来生成 test.o 目标文件。
    这时,就可以利用如下的 makefile 来定义 test.o 的创建规则:

    # This makefile just is a example.
    # The following lines indicate how test.o depends
    # test.C and test.h, and how to create test.o

    test.o: test.C test.h
        g++ -c -g test.C

    从上面的例子注意到,第一个字符为 # 的行为注释行。第一个非注释行指定 test.o 为目标,并且依赖于
    test.C 和 test.h 文件。随后的行指定了如何从目标所依赖的文件建立目标。
    当 test.C 或 test.h 文件在编译之后又被修改,则 make 工具可自动重新编译 test.o,如果在前后两次
    编译之间,test.C 和 test.h 均没有被修改,而且 test.o 还存在的话,就没有必要重新编译。这种依赖
    关系在多源文件的程序编译中尤其重要。通过这种依赖关系的定义,make 工具可避免许多不必要的编译工
    作。当然,利用 Shell 脚本也可以达到自动编译的效果,但是,Shell 脚本将全部编译任何源文件,包括
    哪些不必要重新编译的源文件,而 make 工具则可根据目标上一次编译的时间和目标所依赖的源文件的更新
    时间而自动判断应当编译哪个源文件。
    一个 makefile 文件中可定义多个目标,利用 make target 命令可指定要编译的目标,如果不指定目标,
    则使用第一个目标。通常,makefile 中定义有 clean 目标,可用来清除编译过程中的中间文件,例如:
    clean:
        rm -f *.o
    运行 make clean 时,将执行 rm -f *.o 命令,最终删除所有编译过程中产生的所有中间文件。

    3.  makefile 变量
    GNU 的 make 工具除提供有建立目标的基本功能之外,还有许多便于表达依赖性关系以及建立目标的命令的特
    色。其中之一就是变量或宏的定义能力。如果你要以相同的编译选项同时编译十几个 C 源文件,而为每个目
    标的编译指定冗长的编译选项的话,将是非常乏味的。但利用简单的变量定义,可避免这种乏味的工作:

    # Define macros for name of compiler
    CC = gcc

    # Define a macr o for the CC flags
    CCFLAGS = -D_DEBUG -g -m486

    # A rule for building a object file
    test.o: test.c test.h
        $(CC) -c $(CCFLAGS) test.c

    在上面的例子中,CC 和 CCFLAGS 就是 make 的变量。GNU make 通常称之为变量,而其他 UNIX 的 make
    工具称之为宏,实际是同一个东西。在 makefile 中引用变量的值时,只需变量名之前添加 $ 符号,如
    上面的 $(CC) 和 $(CCFLAGS)。

    4.  GNU make 的主要预定义变量
    GNU make 有许多预定义的变量,这些变量具有特殊的含义,可在规则中使用。表 1-5 给出了一些主要的
    预定义变量,除这些变量外,GNU make 还将所有的环境变量作为自己的预定义变量。

                            表 1-5  GNU make 的主要预定义变量
    预定义变量                      含义
    $*              不包含扩展名的目标文件名称。
    $+              所有的依赖文件,以空格分开,并以出现的先后为序,可能包含重复的依赖文件。
    $<              第一个依赖文件的名称。
    $?              所有的依赖文件,以空格分开,这些依赖文件的修改日期比目标的创建日期晚。
    $@              目标的完整名称。
    $^              所有的依赖文件,以空格分开,不包含重复的依赖文件。
    $%              如果目标是归档成员,则该变量表示目标的归档成员名称。例如,如果目标名称
                    为 mytarget.so(image.o),则 $@ 为 mytarget.so,而 $% 为 image.o。
    AR              归档维护程序的名称,默认值为 ar。
    ARFLAGS         归档维护程序的选项。
    AS              汇编程序的名称,默认值为 as。
    ASFLAGS         汇编程序的选项。
    CC              C 编译器的名称,默认值为 cc。
    CFLAGS          C 编译器的选项。
    CPP             C 预编译器的名称,默认值为 $(CC) -E。
    CPPFLAGS        C 预编译的选项。
    CXX             C++ 编译器的名称,默认值为 g++。
    CXXFLAGS        C++ 编译器的选项。
    FC              FORTRAN 编译器的名称,默认值为 f77。
    FFLAGS          FORTRAN 编译器的选项。

    5.  隐含规则
    GNU make 包含有一些内置的或隐含的规则,这些规则定义了如何从不同的依赖文件建立特定类型的目标。
    GNU make 支持两种类型的隐含规则:
    * 后缀规则(Suffix Rule)。后缀规则是定义隐含规则的老风格方法。后缀规则定义了将一个具有某个
    后缀的文件(例如,.c 文件)转换为具有另外一种后缀的文件(例如,.o 文件)的方法。每个后缀规
    则以两个成对出现的后缀名定义,例如,将 .c 文件转换为 .o 文件的后缀规则可定义为:

    .c.o:
    $(CC) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -c -o $@ $<

    * 模式规则(pattern rules)。这种规则更加通用,因为可以利用模式规则定义更加复杂的依赖性规则。
    模式规则看起来非常类似于正则规则,但在目标名称的前面多了一个 % 号,同时可用来定义目标和依赖
    文件之间的关系,例如下面的模式规则定义了如何将任意一个 X.c 文件转换为 X.o 文件:

   %.c:%.o
    $(CC) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -c -o $@ $<


    6.  makefile 范例
    #SAMPLE#

    CCE 的 Makefile

    7.  运行 make
    我们知道,直接在 make 命令的后面键入目标名可建立指定的目标,如果直接运行 make,则建立第一个
    目标。我们还知道可以用 make -f mymakefile 这样的命令指定 make 使用特定的 makefile,而不是
    默认的 GNUmakefile、makefile 或 Makefile。但 GNU make 命令还有一些其他选项,表 1-6 给出了
    这些选项。

                            表 1-6  GNU make 命令的常用命令行选项

    命令行选项              含义
    -C DIR              在读取 makefile 之前改变到指定的目录 DIR。
    -f FILE             以指定的 FILE 文件作为 makefile。
    -h                  显示所有的 make 选项。
    -i                  忽略所有的命令执行错误。
    -I DIR              当包含其他 makefile 文件时,可利用该选项指定搜索目录。
    -n                  只打印要执行的命令,但不执行这些命令。
    -p                  显示 make 变量数据库和隐含规则。
    -s                  在执行命令时不显示命令。
    -w                  在处理 makefile 之前和之后,显示工作目录。
    -W FILE             假定文件 FILE 已经被修改。

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