項(xiàng)目相關(guān)-4g b1高校教學(xué)套件2makefile編寫(xiě)教程

Makefile編寫(xiě)教程目錄1.Makefile概述2.Makefile的規(guī)則3.實(shí)例4.make是如何工作的5.makefile中使用的變量6.讓make自導(dǎo)7.另類風(fēng)格的makefile8.實(shí)例一.

Makefile概述

makefile關(guān)系到了整個(gè)工程的編譯規(guī)則。一個(gè)工程中的源文件不計(jì)數(shù)，其按類型、功能、模塊分別放在若干個(gè)目錄中，makefile定義了一系列的規(guī)則來(lái)指定，哪些文件需要先編譯，哪些文件需要后編譯，哪些文件需要重新編譯，甚至于進(jìn)行更復(fù)雜的功能操作.makefile帶來(lái)的好處就是——“自動(dòng)化編譯”，一旦寫(xiě)好，只需要一個(gè)make命令，整個(gè)工程完全自動(dòng)編譯，極大的提高了軟件開(kāi)發(fā)的效率。make是一個(gè)命令工具，是一個(gè)解釋makefile中指令的命令工具，一般來(lái)說(shuō)，大多數(shù)的IDE都有這個(gè)命令，比如：Delphi的

make，Visual

C++的make，Linux下GNU的make?？梢?jiàn)，makefile都成為了一種在工程方面的編譯方法1.源程序的編譯

在Linux下面,如果要編譯一個(gè)C語(yǔ)言源程序,我們要使用GNU的gcc編譯器.下面我們以一個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明如何使用gcc編譯器.假設(shè)我們有下面一個(gè)非常簡(jiǎn)單的源程序(hello.c):intmain(intargc,char**argv){printf("HelloLinux\n");}要編譯這個(gè)程序,我們只要在命令行下執(zhí)行:gcc-ohellohello.cgcc編譯器就會(huì)為我們生成一個(gè)hello的可執(zhí)行文件.執(zhí)行./hello就可以看到程序的輸出結(jié)果了.命令行中g(shù)cc表示我們是用gcc來(lái)編譯我們的源程序,-o選項(xiàng)表示我們要求編譯器給我們輸出的可執(zhí)行文件名為hello而hello.c是我們的源程序文件.gcc編譯器有許多選項(xiàng),一般來(lái)說(shuō)我們只要知道其中的幾個(gè)就夠了.(1)-o選項(xiàng)我們已經(jīng)知道了,表示我們要求輸出的可執(zhí)行文件名.(2)-c選項(xiàng)表示我們只要求編譯器輸出目標(biāo)代碼,而不必要輸出可執(zhí)行文件.(3)-g選項(xiàng)表示我們要求編譯器在編譯的時(shí)候提供我們以后對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試的信息.知道了這三個(gè)選項(xiàng),我們就可以編譯我們自己所寫(xiě)的簡(jiǎn)單的源程序了,如果你想要知道更多的選項(xiàng),可以查看gcc的幫助文檔,那里有著許多對(duì)其它選項(xiàng)的詳細(xì)說(shuō)明.2.為什么需要Makefile文件

假設(shè)我們有下面這樣的一個(gè)程序,源代碼如下:/*main.c*/#include"mytool1.h"#include"mytool2.h"intmain(intargc,char**argv){mytool1_print("hello");mytool2_print("hello");}/*mytool1.h*/#ifndef_MYTOOL_1_H#define_MYTOOL_1_Hvoidmytool1_print(char*print_str);#endif/*mytool1.c*/#include"mytool1.h"voidmytool1_print(char*print_str){printf("Thisismytool1print%s\n",print_str);}/*mytool2.h*/#ifndef_MYTOOL_2_H#define_MYTOOL_2_Hvoidmytool2_print(char*print_str);#endif/*mytool2.c*/#include"mytool2.h"voidmytool2_print(char*print_str){printf("Thisismytool2print%s\n",print_str);}當(dāng)然由于這個(gè)程序是很短的我們可以這樣來(lái)編譯gcc-cmain.cgcc-cmytool1.cgcc-cmytool2.cgcc-omainmain.omytool1.omytool2.o這樣的話我們也可以產(chǎn)生main程序,而且也不是很麻煩.但是如果我們考慮一下如果有一天我們修改了其中的一個(gè)文件(比如說(shuō)mytool1.c)那么我們難道還要重新輸入上面的命令?或者我們的程序有幾百個(gè)源程序的時(shí)候,難道也要編譯器重新一個(gè)一個(gè)的去編譯?為此,聰明的程序員們想出了一個(gè)很好的工具來(lái)做這件事情,這就是make.我們只要執(zhí)行以下make,就可以把上面的問(wèn)題解決掉.在我們執(zhí)行make之前,我們要先編寫(xiě)一個(gè)非常重要的文件.--Makefile.3.關(guān)于程序的編譯和鏈接

在此，我想多說(shuō)關(guān)于程序編譯的一些規(guī)范和方法，一般來(lái)說(shuō)，無(wú)論是C、C++、還是pas，首先要把源文件編譯成中間代碼文件，在Windows下也就是

.obj

文件，UNIX下是

.o

文件，即

Object

File，這個(gè)動(dòng)作叫做編譯（compile）。然后再把大量的Object

File合成執(zhí)行文件，這個(gè)動(dòng)作叫作鏈接（link）。

編譯時(shí)，編譯器需要的是語(yǔ)法的正確，函數(shù)與變量的聲明的正確。對(duì)于后者，通常是你需要告訴編譯器頭文件的所在位置（頭文件中應(yīng)該只是聲明，而定義應(yīng)該放在C/C++文件中），只要所有的語(yǔ)法正確，編譯器就可以編譯出中間目標(biāo)文件。一般來(lái)說(shuō)，每個(gè)源文件都應(yīng)該對(duì)應(yīng)于一個(gè)中間目標(biāo)文件（O文件或是

OBJ文件）。鏈接時(shí)，主要是鏈接函數(shù)和全局變量，所以，我們可以使用這些中間目標(biāo)文件（O文件或是OBJ文件）來(lái)鏈接我們的應(yīng)用程序。鏈接器并不管函數(shù)所在的源文件，只管函數(shù)的中間目標(biāo)文件（Object

File），在大多數(shù)時(shí)候，由于源文件太多，編譯生成的中間目標(biāo)文件太多，而在鏈接時(shí)需要明顯地指出中間目標(biāo)文件名，這對(duì)于編譯很不方便，所以，我們要給中間目標(biāo)文件打個(gè)包，在Windows下這種包叫“庫(kù)文件”（Library

File)，也就是

.lib

文件，在UNIX下，是Archive

File，也就是

.a

文件?？偨Y(jié)一下，源文件首先會(huì)生成中間目標(biāo)文件，再由中間目標(biāo)文件生成執(zhí)行文件。在編譯時(shí)，編譯器只檢測(cè)程序語(yǔ)法，和函數(shù)、變量是否被聲明。如果函數(shù)未被聲明，編譯器會(huì)給出一個(gè)警告，但可以生成Object

File。而在鏈接程序時(shí)，鏈接器會(huì)在所有的Object

File中找尋函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，如果找不到，那就會(huì)報(bào)鏈接錯(cuò)誤碼（Linker

Error），在VC下，這種錯(cuò)誤一般是：Link

2001錯(cuò)誤，意思說(shuō)是說(shuō)，鏈接器未能找到函數(shù)的實(shí)現(xiàn)。你需要指定函數(shù)的Object

File.4.Makefile

介紹make命令執(zhí)行時(shí)，需要一個(gè)Makefile文件，以告訴make命令需要怎么樣的去編譯和鏈接程序。首先，我們用一個(gè)示例來(lái)說(shuō)明Makefile的書(shū)寫(xiě)規(guī)則。以便給大家一個(gè)感性認(rèn)識(shí)。這個(gè)示例來(lái)源于GNU的make使用手冊(cè)，在這個(gè)示例中，我們的工程有8個(gè)C文件，和3個(gè)頭文件，我們要寫(xiě)一個(gè)Makefile來(lái)告訴make命令如何編譯和鏈接這幾個(gè)文件。我們的規(guī)則是：(1)如果這個(gè)工程沒(méi)有編譯過(guò)，那么我們的所有C文件都要編譯并被鏈接。(2)如果這個(gè)工程的某幾個(gè)C文件被修改，那么我們只編譯被修改的C文件，并鏈接目標(biāo)程序。(3)如果這個(gè)工程的頭文件被改變了，那么我們需要編譯引用了這幾個(gè)頭文件的C文件，并鏈接目標(biāo)程序。二、Makefile的規(guī)則在講述這個(gè)Makefile之前，還是讓我們先來(lái)粗略地看一看Makefile的規(guī)則。target...:mand......target也就是一個(gè)目標(biāo)文件，可以是ObjectFile，也可以是執(zhí)行文件，還可以是一個(gè)標(biāo)簽（Label）。prerequisites是要生成那個(gè)target所需要的文件或是目標(biāo)。command是make需要執(zhí)行的命令。（任意的Shell命令）注意：(1)每一行命令行的行首必須是一個(gè)跳格字符（即tab）(2)行首是空格無(wú)效，執(zhí)行makefile會(huì)出錯(cuò)(3)如果命令行過(guò)長(zhǎng)，可用\分行，分行后的新行，無(wú)需使用tab打頭這是一個(gè)文件的依賴關(guān)系，也就是說(shuō)，target這一個(gè)或多個(gè)的目標(biāo)文件依賴于prerequisites中的文件，其生成規(guī)則定義在command中。說(shuō)白一點(diǎn)就是說(shuō)，prerequisites中如果有一個(gè)以上的文件比target文件要新的話，command所定義的命令就會(huì)被執(zhí)行。這就是Makefile的規(guī)則，也就是Makefile中最核心的內(nèi)容。例一：#這是第一章那個(gè)程序的Makefile文件

main:main.omytool1.omytool2.ogcc-omainmain.omytool1.omytool2.omain.o:main.cmytool1.hmytool2.hgcc-cmain.cmytool1.o:mytool1.cmytool1.hgcc-cmytool1.cmytool2.o:mytool2.cmytool2.hgcc-cmytool2.c有了這個(gè)Makefile文件,如果我們什么時(shí)候修改了源程序當(dāng)中的什么文件,我們只要執(zhí)行make命令,我們的編譯器都只會(huì)去編譯和我們修改的文件有關(guān)的文件,其它的文件她連理都不想去理的.三.實(shí)例下面我們學(xué)習(xí)Makefile是如何編寫(xiě)的：在Makefile中以#開(kāi)始的行都是注釋行.Makefile中最重要的是描述文件的依賴關(guān)系的說(shuō)明.第一行表示的是依賴關(guān)系.第二行是規(guī)則.比如說(shuō)我們上面的那個(gè)Makefile文件的第二行main:main.omytool1.omytool2.o表示我們的目標(biāo)(target)main的依賴對(duì)象(components)是main.omytool1.omytool2.o當(dāng)依賴的對(duì)象在目標(biāo)修改的話,就要去執(zhí)行規(guī)則一行所指定的命令.就象我們上面那個(gè)Makefile第二行所說(shuō)的一樣要執(zhí)行g(shù)cc-omainmain.omytool1.omytool2.oMakefile有三個(gè)非常有用的變量.分別是$@,$^,$<代表的意義分別是:$@--目標(biāo)文件,$^--所有的依賴文件,$<--第一個(gè)依賴文件.如果我們使用上面三個(gè)變量,那么我們可以簡(jiǎn)化我們的Makefile文件為:#這是簡(jiǎn)化后的Makefile

main:main.omytool1.omytool2.ogcc-o$@$^main.o:main.cmytool1.hmytool2.hgcc-c$<mytool1.o:mytool1.cmytool1.hgcc-c$<mytool2.o:mytool2.cmytool2.hgcc-c$<經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化后我們的Makefile是簡(jiǎn)單了一點(diǎn),不過(guò)人們有時(shí)候還想簡(jiǎn)單一點(diǎn).這里我們學(xué)習(xí)一個(gè)Makefile的缺省規(guī)則..c.o:gcc-c$<這個(gè)規(guī)則表示所有的.o文件都是依賴與相應(yīng)的.c文件的.例如mytool.o依賴于mytool.c這樣Makefile還可以變?yōu)?#這是再一次簡(jiǎn)化后的Makefile

main:main.omytool1.omytool2.ogcc-o$@$^..c.o:gcc-c$<

例二：正如前面所說(shuō)的，如果一個(gè)工程有3個(gè)頭文件，和8個(gè)C文件，我們?yōu)榱送瓿汕懊嫠龅哪侨齻€(gè)規(guī)則，我們的Makefile應(yīng)該是下面的這個(gè)樣子的。edit:main.okbd.ocommand.odisplay.o/insert.osearch.ofiles.outils.ogcc-oeditmain.okbd.ocommand.odisplay.o/insert.osearch.ofiles.outils.omain.o:main.cdefs.hgcc-cmain.ckbd.o:kbd.cdefs.hcommand.hgcc-ckbd.ccommand.o:command.cdefs.hcommand.hgcc-ccommand.cdisplay.o:display.cdefs.hbuffer.hgcc-cdisplay.cinsert.o:insert.cdefs.hbuffer.hgcc-cinsert.csearch.o:search.cdefs.hbuffer.hgcc-csearch.cfiles.o:files.cdefs.hbuffer.hcommand.h

gcc-cfiles.cutils.o:utils.cdefs.hgcc-cutils.cclean:rmeditmain.okbd.ocommand.odisplay.o/insert.osearch.ofiles.outils.o反斜杠（/）是換行符的意思。這樣比較便于Makefile的易讀。我們可以把這個(gè)內(nèi)容保存在文件為“Makefile”或“makefile”的文件中，然后在該目錄下直接輸入命令“make”就可以生成執(zhí)行文件edit。如果要?jiǎng)h除執(zhí)行文件和所有的中間目標(biāo)文件，那么，只要簡(jiǎn)單地執(zhí)行一下“makeclean”就可以了。在這個(gè)makefile中，目標(biāo)文件（target）包含：執(zhí)行文件edit和中間目標(biāo)文件（*.o），依賴文件（prerequisites）就是冒號(hào)后面的那些.c文件和.h文件。每一個(gè).o文件都有一組依賴文件，而這些.o文件又是執(zhí)行文件edit的依賴文件。依賴關(guān)系的實(shí)質(zhì)上就是說(shuō)明了目標(biāo)文件是由哪些文件生成的，換言之，目標(biāo)文件是哪些文件更新的。在定義好依賴關(guān)系后，后續(xù)的那一行定義了如何生成目標(biāo)文件的操作系統(tǒng)命令，一定要以一個(gè)Tab鍵作為開(kāi)頭。記住，make并不管命令是怎么工作的，他只管執(zhí)行所定義的命令。make會(huì)比較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不存在的話，那么，make就會(huì)執(zhí)行后續(xù)定義的命令。這里要說(shuō)明一點(diǎn)的是，clean不是一個(gè)文件，它只不過(guò)是一個(gè)動(dòng)作名字，有點(diǎn)像C語(yǔ)言中的lable一樣，其冒號(hào)后什么也沒(méi)有，那么，make就不會(huì)自動(dòng)去找文件的依賴性，也就不會(huì)自動(dòng)執(zhí)行其后所定義的命令。要執(zhí)行其后的命令，就要在make命令后明顯得指出這個(gè)lable的名字。這樣的方法非常有用，我們可以在一個(gè)makefile中定義不用的編譯或是和編譯無(wú)關(guān)的命令，比如程序的打包，程序的備份，等等。四.make是如何工作的在默認(rèn)的方式下，也就是我們只輸入make命令。那么，1、make會(huì)在當(dāng)前目錄下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。2、如果找到，它會(huì)找文件中的第一個(gè)目標(biāo)文件（target），在上面的例二中，他會(huì)找到“edit”這個(gè)文件，并把這個(gè)文件作為最終的目標(biāo)文件。3、如果edit文件不存在，或是edit所依賴的后面的.o文件的文件修改時(shí)間要比edit這個(gè)文件新，那么，他就會(huì)執(zhí)行后面所定義的命令來(lái)生成edit這個(gè)文件。4、如果edit所依賴的.o文件也不存在，那么make會(huì)在當(dāng)前文件中找目標(biāo)為.o文件的依賴性，如果找到則再根據(jù)那一個(gè)規(guī)則生成.o文件。（這有點(diǎn)像一個(gè)堆棧的過(guò)程）5、當(dāng)然，你的C文件和H文件是存在的啦，于是make會(huì)生成.o文件，然后再用.o文件生命make的終極任務(wù)，也就是可執(zhí)行文件edit了。這就是整個(gè)make的依賴性，make會(huì)一層又一層地去找文件的依賴關(guān)系，直到最終編譯出第一個(gè)目標(biāo)文件。在找尋的過(guò)程中，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，比如最后被依賴的文件找不到，那么make就會(huì)直接退出，并報(bào)錯(cuò)，而對(duì)于所定義的命令的錯(cuò)誤，或是編譯不成功，make根本不理。make只管文件的依賴性，即，如果在我找了依賴關(guān)系之后，冒號(hào)后面的文件還是不在，那么對(duì)不起，我就不工作啦。通過(guò)上述分析，我們知道，像clean這種，沒(méi)有被第一個(gè)目標(biāo)文件直接或間接關(guān)聯(lián)，那么它后面所定義的命令將不會(huì)被自動(dòng)執(zhí)行，不過(guò)，我們可以顯示要make執(zhí)行。即命令——“makeclean”，以此來(lái)清除所有的目標(biāo)文件，以便重編譯。于是在我們編程中，如果這個(gè)工程已被編譯過(guò)了，當(dāng)我們修改了其中一個(gè)源文件，比如file.c，那么根據(jù)我們的依賴性，我們的目標(biāo)file.o會(huì)被重編譯（也就是在這個(gè)依性關(guān)系后面所定義的命令），于是file.o的文件也是最新的啦，于是file.o的文件修改時(shí)間要比edit要新，所以edit也會(huì)被重新鏈接了。而如果我們改變了“command.h”，那么，kdb.o、command.o和files.o都會(huì)被重編譯，并且，edit會(huì)被重鏈接。五.makefile中使用的變量在上面的例子中，先讓我們看看edit的規(guī)則：

edit:main.okbd.ocommand.odisplay.o/insert.osearch.ofiles.outils.ogcc-oeditmain.okbd.ocommand.odisplay.o/insert.osearch.ofiles.outils.o我們可以看到[.o]文件的字符串被重復(fù)了兩次，如果我們的工程需要加入一個(gè)新的[.o]文件，那么我們需要在兩個(gè)地方加（應(yīng)該是三個(gè)地方，還有一個(gè)地方在clean中）。當(dāng)然，我們的makefile并不復(fù)雜，所以在兩個(gè)地方加也不累，但如果makefile變得復(fù)雜，那么我們就有可能會(huì)忘掉一個(gè)需要加入的地方，而導(dǎo)致編譯失敗。所以，為了makefile的易維護(hù)，在makefile中我們可以使用變量。makefile的變量也就是一個(gè)字符串，理解成C語(yǔ)言中的宏可能會(huì)更好。

比如，我們聲明一個(gè)變量，叫objects,OBJECTS,objs,OBJS,obj,或是OBJ，反正不管什么啦，只要能夠表示obj文件就行了。我們?cè)趍akefile一開(kāi)始就這樣定義：objects=main.okbd.ocommand.odisplay.o/insert.osearch.ofiles.outils.o于是，我們就可以很方便地在我們的makefile中以“$(objects)”的方式來(lái)使用這個(gè)變量了，于是我們的改良版makefile就變成下面這個(gè)樣子：

objects=main.okbd.ocommand.odisplay.o/insert.osearch.ofiles.outils.oedit:$(objects)gcc-oedit$(objects)main.o:main.cdefs.hgcc-cmain.ckbd.o:kbd.cdefs.hcommand.hgcc-ckbd.ccommand.o:command.cdefs.hcommand.h

gcc-ccommand.cdisplay.o:display.cdefs.hbuffer.hgcc-cdisplay.cinsert.o:insert.cdefs.hbuffer.hgcc-cinsert.csearch.o:search.cdefs.hbuffer.hgcc-csearch.cfiles.o:files.cdefs.hbuffer.hcommand.hgcc-cfiles.cutils.o:utils.cdefs.hgcc-cutils.cclean:rmedit$(objects)于是如果有新的.o文件加入，我們只需簡(jiǎn)單地修改一下objects變量就可以了。六.讓make自動(dòng)推導(dǎo)GNU的make很強(qiáng)大，它可以自動(dòng)推導(dǎo)文件以及文件依賴關(guān)系后面的命令，于是我們就沒(méi)必要去在每一個(gè)[.o]文件后都寫(xiě)上類似的命令，因?yàn)?，我們的make會(huì)自動(dòng)識(shí)別，并自己推導(dǎo)命令。只要make看到一個(gè)[.o]文件，它就會(huì)自動(dòng)的把[.c]文件加在依賴關(guān)系中，如果make找到一個(gè)whatever.o，那么whatever.c，就會(huì)是whatever.o的依賴文件。并且gcc-cwhatever.c也會(huì)被推導(dǎo)出來(lái)，于是，我們的makefile再也不用寫(xiě)得這么復(fù)雜。我們的是新的makefile可以寫(xiě)成：

objects=main.okbd.ocommand.odisplay.o/insert.osearch.ofiles.outils.oedit:$(objects)gcc-oedit$(objects)main.o:defs.hkbd.o:defs.hcommand.hcommand.o:defs.hcommand.hdisplay.o:defs.hbuffer.hinsert.o:defs.hbuffer.hsearch.o:defs.hbuffer.hfiles.o:defs.hbuffer.hcommand.hutils.o:defs.h.PHONY:cleanclean:rmedit$(objects)這種方法，也就是make的“隱晦規(guī)則”。上面文件內(nèi)容中，“.PHONY”表示，clean是個(gè)偽目標(biāo)文件。七.另類風(fēng)格的makefile

即然我們的make可以自動(dòng)推導(dǎo)命令，那么我看到那堆[.o]和[.h]的依賴就有點(diǎn)不爽，那么多的重復(fù)的[.h]，能不能把其收攏起來(lái)，好吧，沒(méi)有問(wèn)題，這個(gè)對(duì)于make來(lái)說(shuō)很容易，誰(shuí)叫它提供了自動(dòng)推導(dǎo)命令和文件的功能呢？來(lái)看看最新風(fēng)格的makefile吧。

objects=main.okbd.ocommand.odisplay.o/insert.osearch.ofiles.outils.oedit:$(objects)gcc-oedit$(objects)$(objects):defs.hkbd.ocommand.ofiles.o:command.hdisplay.oinsert.osearch.ofiles.o:buffer.h

.PHONY:cleanclean:rmedit$(objects)這種風(fēng)格，讓我們的makefile變得很簡(jiǎn)單，但我們的文件依賴關(guān)系就顯得有點(diǎn)凌亂了。魚(yú)和熊掌不可兼得。還看你的喜好了。我是不喜歡這種風(fēng)格的，一是文件的依賴關(guān)系看不清楚，二是如果文件一多，要加入幾個(gè)新的.o文件，那就理不清楚了。更多內(nèi)容請(qǐng)參見(jiàn)《Linux環(huán)境下的C編程指南》八.實(shí)