GNU make 总结 (一)

make的执行依赖于一个makefile文件，该文件告诉make应该如何执行编译和链接操作。make通过比较对应文件的最后修改时间来决定哪些文件需要更新。make工具主要用来进行工程编译和程序链接操作。当使用make时，工程中的如下几种文件会被重新编译：

所有从未被编译过的源文件
执行make后，修改过的源文件
执行make后，修改过头文件，则包含该头文件的源文件都需要重新编译

2.1 makefile简介

Target : Prerequisites

command

...

Target: 目标

Prerequisites: 依赖

Command: 命令

一条规则可以有command，每个command占一行。command必须以Tab开头。command用于在prerequisites改变后重建target。make程序根据规则的依赖关系来决定是否执行所定义的command，这个过程我们称之为执行规则。

可以使用来断行，但是后边不能有空格。

makefile文件中没有依赖项而只有command的目标称为“伪目标”。

执行make时，将执行第一个定义的target。

注意：所有的command行都必须以Tab开始，但并不是所有以Tab开始的行都是command，make把出现在第一条规则之后的所有以Tab开始的行都作为command来处理。

头文件和源文件如下：

 1 // benxin.h
 2 void print_benxin();
 3 
 4 // benxin.c
 5 #include <stdio.h>
 6 
 7 void print_benxin()
 8 {
 9         printf("benxin ");
10 }
11 
12 // tuzi.h
13 void print_tuzi();
14 
15 // tuzi.c
16 #include <stdio.h>
17 
18 void print_tuzi()
19 {
20         printf("tuzi !
");
21 }

 1 // makefile
 2 main : main.o 
 3         benxin.o tuzi.o
 4 　　gcc -o main main.o benxin.o tuzi.o
 5 main.o : main.c benxin.h tuzi.h
 6 　　gcc -c main.c
 7 benxin.o : benxin.c benxin.h
 8 　　gcc -c benxin.c
 9 tuzi.o : tuzi.c tuzi.h
10 　　gcc -c tuzi.c
11 clean : 
12 　　rm main main.o benxin.o tuzi.o

执行：make

执行：./main

2.2 指定变量

可以指定一个变量表示所有的文件列表，如下：

OBJECTS = main.o benxin.o

tuzi.o

使用变量：

main : $(OBJECTS)

gcc –o main $(OBJECTS)

clean :

rm main $(OBJECTS)

2.3 Makefile组成

makefile文件中可能包含以下5个内容：显式规则、隐式规则、变量定义、提示符、注释。

显式规则：规则中明确指定目标文件、依赖文件列表、更新目标所需的命令。
隐式规则：make程序根据目标文件名自动产生目标依赖文件列表，并使用默认的命令更新目标。
变量定义：定义一个变量表示一系列文件列表。
指示符：包含文件、条件执行、多行定义。
- 包含文件：include -----> 一个makefile文件中可以使用include包含另一个makefile文件中的内容，其告诉make程序，暂停执行当前makefile，而先去include指定的makefile，然后继续执行。书写include时独立占据一行，但是不能以Tab键开始，格式如下：include FILENAMES...，其中，FILENAMES是shell所支持的文件名，可以使用通配符表示。如果被include的文件中存在变量或者函数，那么将会在包含它们的makefile中被展开。

- include的应用：

　　　　　　<1> 多个不同目录下的makefile文件都使用一组同样的变量或者模式规则，此时可以将这些共性的内容定义在一个文件中，然后在不同的makefile文件中include该文件。

　　　　　　<2> 当根据源文件自动产生依赖时，可以将这些依赖关系保存到一个特定的文件中，然后在makefile文件中include这个特定的文件，这样可以减少错误。

注释：用#表示注释，因此如果需要在makefile的非注释行中使用#时，需要加上转义字符，表示为”#”。

2.4 makefile文件的指定规则

make程序默认会执行名为makefile或者Makefile的文件。否则需要通过-f或者—file选项来指定makefile文件，具体格式为：-f FILENAME或者—file=FILENAME。当然，也可以直接指定make的目标，只要当前文件夹下存在该目标的依赖文件列表即可。

2.5 MAKEFILES

如果当前环境中定义了MAKEFILES变量，那么make程序执行时，首先将此变量的值作为需要读入的makefile文件。但是区别如下：

MAKEFILES变量指定的makefile文件中的“目标”不会被当作make执行的“终极目标”。

MAKEFILES变量指定的文件列表中的文件是否存在，make都不会提示错误。

make程序执行时，首先读取MAKEFILES变量，然后才是当前工作目录下的makefile文件。

2.6 MAKEFILE_LIST

make程序在读取多个makefile文件时，比如，MAKEFILES变量、命令行、makefile、include等，在对这些文件进行解析之前，make读取到的文件名会被自动加到MAKEFILE_LIST中。如此，我们可以通过判断MAKEFILE_LIST变量的最后一块内容来获取当前make程序正在处理的makefile文件名。

2.7 特殊变量.VARIABLE

make包含一个特殊的变量，不能通过任何途径给它赋值，其被展开后是makefile文件中当前点之前的所有全局变量列表，包括：空变量和make的内嵌变量。

2.8 makefile文件的重载

如果两个makefile文件中拥有相同的目标，但是依赖与规则却不同，此时使用include命令显然行不通。此时需要使用“所有匹配模式 %”。%可以匹配任何一个目标，其依赖项假设为force，而force却使用空命令。这是为了防止make程序试图寻找一个规则去创建目标force时，又使用到% : force，这样就陷入死循环了。

2.9 make解析makefile

<1>依次读取变量MAKEFILES定义的makefile文件列表

<2> 读取当前目录中的makefile文件

<3> 读取当前目录makefile文件中使用的include包含的文件

<4> 查找重建所有已读取的makefile文件的规则

<5> 初始化变量值并展开那些需要立即展开的变量和函数，同时根据预设条件确定执行分支

<6> 根据“终极目标”以及其他目标的依赖关系建立依赖关系链表

<7> 执行除“终极目标”以外的所有的目标规则

<8> 执行“终极目标”更新规则

附注知识点：

编译：	将高级语言程序转换为机器码的过程，结果为中间目标文件，linux中以后缀名.o标识目标文件。
链接：	将多个.o文件以及库文件链接称为可执行文件。链接器并不检查函数所在的源文件，只检查.o文件中定义的符号，将.o文件中使用的函数和库文件中的函数进行合并，然后对合并后的符号重新排序，并链接上系统相关文件，最终生成可执行程序，Linux中的可执行程序为ELF格式。
静态库：	又名归档文件，其是多个.o文件的集合，库中不同的.o文件之间没有特殊的关系。Linux中静态库后缀名为.a，使用工具ar管理。
共享库：	也是多个.o文件的集合，但是这些.o文件是由编译器按照某种特殊方式生成的。Linux中，共享库格式通常为ELF，即该类型库具备可执行条件。