1. makefile很重要

什么是makefile？或許很多Winodws的程序員都不知道這個東西，因為那些Windows的IDE都為你做了這個工作，但我覺得要作一個好的和professional的程序員，makefile還是要懂。這就好像現(xiàn)在有這么多的HTML的編輯器，但如果你想成為一個專業(yè)人士，你還是要了解HTML的標識的含義。特別在Unix下的軟件編譯，你就不能不自己寫makefile了，會不會寫makefile，從一個側(cè)面說明了一個人是否具備完成大型工程的能力。因為，makefile關(guān)系到了整個工程的編譯規(guī)則。一個工程中的源文件不計數(shù)，其按類型、功能、模塊分別放在若干個目錄中，makefile定義了一系列的規(guī)則來指定，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，甚至于進行更復(fù)雜的功能操作，因為makefile就像一個Shell腳本一樣，其中也可以執(zhí)行操作系統(tǒng)的命令。makefile帶來的好處就是——“自動化編譯”，一旦寫好，只需要一個make命令，整個工程完全自動編譯，極大的提高了軟件開發(fā)的效率。make是一個命令工具，是一個解釋makefile中指令的命令工具，一般來說，大多數(shù)的IDE都有這個命令，比如：Delphi的make，VisualC 的nmake，Linux下GNU的make?？梢?，makefile都成為了一種在工程方面的編譯方法。

現(xiàn)在講述如何寫makefile的文章比較少，這是我想寫這篇文章的原因。當然，不同產(chǎn)商的make各不相同，也有不同的語法，但其本質(zhì)都是在“文件依賴性”上做文章，這里，我僅對GNU的make進行講述，我的環(huán)境是RedHatLinux8.0，make的版本是3.80。必竟，這個make是應(yīng)用最為廣泛的，也是用得最多的。而且其還是最遵循于IEEE1003.2-1992標準的（POSIX.2）。

在這篇文檔中，將以C/C 的源碼作為我們基礎(chǔ)，所以必然涉及一些關(guān)于C/C 的編譯的知識，相關(guān)于這方面的內(nèi)容，還請各位查看相關(guān)的編譯器的文檔。這里所默認的編譯器是UNIX下的GCC和CC。

1.1 關(guān)于程序的編譯和鏈接

在此，我想多說關(guān)于程序編譯的一些規(guī)范和方法，一般來說，無論是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ObjectFile，這個動作叫做編譯（compile）。然后再把大量的ObjectFile合成執(zhí)行文件，這個動作叫作鏈接（link）。

編譯時，編譯器需要的是語法的正確，函數(shù)與變量的聲明的正確。對于后者，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），只要所有的語法正確，編譯器就可以編譯出中間目標文件。一般來說，每個源文件都應(yīng)該對應(yīng)于一個中間目標文件（O文件或是OBJ文件）。

鏈接時，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文件（O文件或是OBJ文件）來鏈接我們的應(yīng)用程序。鏈接器并不管函數(shù)所在的源文件，只管函數(shù)的中間目標文件（ObjectFile），在大多數(shù)時候，由于源文件太多，編譯生成的中間目標文件太多，而在鏈接時需要明顯地指出中間目標文件名，這對于編譯很不方便，所以，我們要給中間目標文件打個包，在Windows下這種包叫“庫文件”（LibraryFile)，也就是.lib文件，在UNIX下，是ArchiveFile，也就是.a文件。

總結(jié)一下，源文件首先會生成中間目標文件，再由中間目標文件生成執(zhí)行文件。在編譯時，編譯器只檢測程序語法，和函數(shù)、變量是否被聲明。如果函數(shù)未被聲明，編譯器會給出一個警告，但可以生成ObjectFile。而在鏈接程序時，鏈接器會在所有的ObjectFile中找尋函數(shù)的實現(xiàn)，如果找不到，那到就會報鏈接錯誤碼（LinkerError），在VC下，這種錯誤一般是：Link2001錯誤，意思說是說，鏈接器未能找到函數(shù)的實現(xiàn)。你需要指定函數(shù)的ObjectFile.

好，言歸正傳，GNU的make有許多的內(nèi)容，閑言少敘，還是讓我們開始吧。

2. Makefile介紹

make命令執(zhí)行時，需要一個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，我們用一個示例來說明Makefile的書寫規(guī)則。以便給大家一個感性認識。這個示例來源于GNU的make使用手冊，在這個示例中，我們的工程有8個C文件，和3個頭文件，我們要寫一個Makefile來告訴make命令如何編譯和鏈接這幾個文件。我們的規(guī)則是：

1）如果這個工程沒有編譯過，那么我們的所有C文件都要編譯并被鏈接。

2）如果這個工程的某幾個C文件被修改，那么我們只編譯被修改的C文件，并鏈接目標程序。

3）如果這個工程的頭文件被改變了，那么我們需要編譯引用了這幾個頭文件的C文件，并鏈接目標程序。

只要我們的Makefile寫得夠好，所有的這一切，我們只用一個make命令就可以完成，make命令會自動智能地根據(jù)當前的文件修改的情況來確定哪些文件需要重編譯，從而自己編譯所需要的文件和鏈接目標程序。

2.1 Makefile的規(guī)則

在講述這個Makefile之前，還是讓我們先來粗略地看一看Makefile的規(guī)則。

target...:prerequisites...

command

...

...

-------------------------------------------------------------------------------

target也就是一個目標文件，可以是ObjectFile，也可以是執(zhí)行文件。還可以是一個標簽（Label），對于標簽這種特性，在后續(xù)的“偽目標”章節(jié)中會有敘述。

prerequisites就是，要生成那個target所需要的文件或是目標。

command也就是make需要執(zhí)行的命令。（任意的Shell命令）

這是一個文件的依賴關(guān)系，也就是說，target這一個或多個的目標文件依賴于prerequisites中的文件，其生成規(guī)則定義在command中。說白一點就是說，prerequisites中如果有一個以上的文件比target文件要新的話，command所定義的命令就會被執(zhí)行。這就是Makefile的規(guī)則。也就是Makefile中最核心的內(nèi)容。

說到底，Makefile的東西就是這樣一點，好像我的這篇文檔也該結(jié)束了。呵呵。還不盡然，這是Makefile的主線和核心，但要寫好一個Makefile還不夠，我會以后面一點一點地結(jié)合我的工作經(jīng)驗給你慢慢到來。內(nèi)容還多著呢。：）

2.2 一個示例

正如前面所說的，如果一個工程有3個頭文件，和8個C文件，我們?yōu)榱送瓿汕懊嫠龅哪侨齻€規(guī)則，我們的Makefile應(yīng)該是下面的這個樣子的。

edit:main.o kbd.o command.odisplay.o\

insert.o search.o files.outils.o

cc-oeditmain.okbd.ocommand.odisplay.o\

insert.osearch.ofiles.outils.o

main.o:main.c defs.h

cc –c main.c

kbd.o:kbd.c defs.h command.h

cc –c kbd.c

command.o:command.c defs.hcommand.h

cc –c command.c

display.o:display.c defs.hbuffer.h

cc –c display.c

insert.o:insert.c defs.hbuffer.h

cc-c insert.c

search.o:search.c defs.hbuffer.h

cc-c search.c

files.o:files.c defs.hbuffer.h command.h

cc -c files.c

utils.o:utils.c defs.h

cc –c utils.c

clean:

rm edit main.o kbd.o command.odisplay.o\

insert.o search.o files.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。如果要刪除執(zhí)行文件和所有的中間目標文件，那么，只要簡單地執(zhí)行一下“make clean”就可以了。

在這個makefile中，目標文件（target）包含：執(zhí)行文件edit和中間目標文件（*.o），依賴文件（prerequisites）就是冒號后面的那些.c文件和.h文件。每一個.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)系的實質(zhì)上就是說明了目標文件是由哪些文件生成的，換言之，目標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文件的操作系統(tǒng)命令，一定要以一個Tab鍵作為開頭。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就會執(zhí)行后續(xù)定義的命令。

這里要說明一點的是，clean不是一個文件，它只不過是一個動作名字，有點像C語言中的lable一樣，其冒號后什么也沒有，那么，make就不會自動去找文件的依賴性，也就不會自動執(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lable的名字。這樣的方法非常有用，我們可以在一個makefile中定義不用的編譯或是和編譯無關(guān)的命令，比如程序的打包，程序的備份，等等。

2.3 make是如何工作的

在默認的方式下，也就是我們只輸入make命令。那么，

make會在當前目錄下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。

如果找到，它會找文件中的第一個目標文件（target），在上面的例子中，他會找到“edit”這個文件，并把這個文件作為最終的目標文件。

如果edit文件不存在，或是edit所依賴的后面的.o文件的文件修改時間要比edit這個文件新，那么，他就會執(zhí)行后面所定義的命令來生成edit這個文件。

如果edit所依賴的.o文件也存在，那么make會在當前文件中找目標為.o文件的依賴性，如果找到則再根據(jù)那一個規(guī)則生成.o文件。（這有點像一個堆棧的過程）

當然，你的C文件和H文件是存在的啦，于是make會生成.o文件，然后再用.o文件聲明make的終極任務(wù)，也就是執(zhí)行文件edit了。

這就是整個make的依賴性，make會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目標文件。在找尋的過程中，如果出現(xiàn)錯誤，比如最后被依賴的文件找不到，那么make就會直接退出，并報錯，而對于所定義的命令的錯誤，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，冒號后面的文件還是不在，那么對不起，我就不工作啦。

通過上述分析，我們知道，像clean這種，沒有被第一個目標文件直接或間接關(guān)聯(lián)，那么它后面所定義的命令將不會被自動執(zhí)行，不過，我們可以顯示要make執(zhí)行。即命令——“make clean”，以此來清除所有的目標文件，以便重編譯。

于是在我們編程中，如果這個工程已被編譯過了，當我們修改了其中一個源文件，比如file.c，那么根據(jù)我們的依賴性，我們的目標file.o會被重編譯（也就是在這個依性關(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的文件修改時間要比edit要新，所以edit也會被重新鏈接了（詳見edit目標文件后定義的命令）。

而如果我們改變了“command.h”，那么，kdb.o、command.o和files.o都會被重編譯，并且，edit會被重鏈接。

2.4 makefile中使用變量

在上面的例子中，先讓我們看看edit的規(guī)則：

edit:main.o kbd.o command.odisplay.o\

insert.o search.o files.outils.o

cc –o edit main.o kbd.ocommand.o display.o\

insert.o search.o files.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新的[.o]文件，那么我們需要在兩個地方加（應(yīng)該是三個地方，還有一個地方在clean中）。當然，我們的makefile并不復(fù)雜，所以在兩個地方加也不累，但如果makefile變得復(fù)雜，那么我們就有可能會忘掉一個需要加入的地方，而導(dǎo)致編譯失敗。所以，為了makefile的易維護，在makefile中我們可以使用變量。makefile的變量也就是一個字符串，理解成C語言中的宏可能會更好。

比如，我們聲明一個變量，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。我們在makefile一開始就這樣定義：

objects=main.o kbd.o command.odisplay.o\

insert.o search.o files.outils.o

于是，我們就可以很方便地在我們的makefile中以“$(objects)”的方式來使用這個變量了，于是我們的改良版makefile就變成下面這個樣子：

objects=? main.o kbd.o command.o display.o\

insert.osearch.o files.o utils.o

edit: $(objects)

cc–o edit$(objects)

main.o :?? main.cdefs.h

cc –c main.c

kbd.o :kbd.c defs.h command.h

cc–c kbd.c

command.o :command.c defs.hcommand.h

cc–c command.c

display.o :display.c defs.hbuffer.h

cc-c display.c

insert.o :insert.c defs.hbuffer.h

cc–c insert.c

search.o :search.c defs.hbuffer.h

cc–c search.c

files.o :files.c defs.hbuffer.hcommand.h

cc–c files.c

utils.o :utils.c defs.h

cc– c utils.c

clean:

rmedit$(objects)

于是如果有新的.o文件加入，我們只需簡單地修改一下objects變量就可以了。

關(guān)于變量更多的話題，我會在后續(xù)給你一一道來。

2.5 讓make自動推導(dǎo)

GNU的make很強大，它可以自動推導(dǎo)文件以及文件依賴關(guān)系后面的命令，于是我們就沒必要去在每一個[.o]文件后都寫上類似的命令，因為，我們的make會自動識別，并自己推導(dǎo)命令。

只要make看到一個[.o]文件，它就會自動的把[.c]文件加在依賴關(guān)系中，如果make找到一個whatever.o，那么whatever.c，就會是whatever.o的依賴文件。并且cc-cwhatever.c也會被推導(dǎo)出來，于是，我們的makefile再也不用寫得這么復(fù)雜。我們的是新的makefile又出爐了。

objects = main.okbd.o command.o display.o \

insert.osearch.o files.o utils.o

edit : $(objects)

cc-o edit $(objects)

main.o : defs.h

kbd.o : defs.hcommand.h

command.o : defs.hcommand.h

display.o : defs.hbuffer.h

insert.o : defs.hbuffer.h

search.o : defs.hbuffer.h

files.o : defs.hbuffer.h command.h

utils.o : defs.h

.PHONY : clean

clean :

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是個偽目標文件。

關(guān)于更為詳細的“隱晦規(guī)則”和“偽目標文件”，我會在后續(xù)給你一一道來。

2.6 另類風格的makefile

即然我們的make可以自動推導(dǎo)命令，那么我看到那堆[.o]和[.h]的依賴就有點不爽，那么多的重復(fù)的[.h]，能不能把其收攏起來，好吧，沒有問題，這個對于make來說很容易，誰叫它提供了自動推導(dǎo)命令和文件的功能呢？來看看最新風格的makefile吧。

objects = main.okbd.o command.o display.o \

insert.osearch.o files.o utils.o

edit : $(objects)

cc -o edit $(objects)

$(objects) : defs.h

kbd.o command.ofiles.o : command.h

display.o insert.osearch.o files.o : buffer.h

.PHONY : clean

clean :

rm edit $(objects)

這種風格，讓我們的makefile變得很簡單，但我們的文件依賴關(guān)系就顯得有點凌亂了。魚和熊掌不可兼得。還看你的喜好了。我是不喜歡這種風格的，一是文件的依賴關(guān)系看不清楚，二是如果文件一多，要加入幾個新的.o文件，那就理不清楚了。

2.7 清空目標文件的規(guī)則

每個Makefile中都應(yīng)該寫一個清空目標文件（.o和執(zhí)行文件）的規(guī)則，這不僅便于重編譯，也很利于保持文件的清潔。這是一個“修養(yǎng)”（呵呵，還記得我的《編程修養(yǎng)》嗎）。一般的風格都是：

clean:

rm edit $(objects)

更為穩(wěn)健的做法是：

.PHONY: clean

clean:

-rm edit $(objects)

前面說過，.PHONY意思表示clean是一個“偽目標”，。而在rm命令前面加了一個小減號的意思就是，也許某些文件出現(xiàn)問題，但不要管，繼續(xù)做后面的事。當然，clean的規(guī)則不要放在文件的開頭，不然，這就會變成make的默認目標，相信誰也不愿意這樣。不成文的規(guī)矩是——“clean從來都是放在文件的最后”。

上面就是一個makefile的概貌，也是makefile的基礎(chǔ)，下面還有很多makefile的相關(guān)細節(jié)，準備好了嗎？準備好了就來。

3. Makefile總述

3.1 Makefile里有什么？

Makefile里主要包含了五個東西：顯式規(guī)則、隱晦規(guī)則、變量定義、文件指示和注釋。

顯式規(guī)則。顯式規(guī)則說明了，如何生成一個或多的的目標文件。這是由Makefile的書寫者明顯指出，要生成的文件，文件的依賴文件，生成的命令。

隱晦規(guī)則。由于我們的make有自動推導(dǎo)的功能，所以隱晦的規(guī)則可以讓我們比較粗糙地簡略地書寫Makefile，這是由make所支持的。

變量的定義。在Makefile中我們要定義一系列的變量，變量一般都是字符串，這個有點你C語言中的宏，當Makefile被執(zhí)行時，其中的變量都會被擴展到相應(yīng)的引用位置上。

文件指示。其包括了三個部分，一個是在一個Makefile中引用另一個Makefile，就像C語言中的include一樣；另一個是指根據(jù)某些情況指定Makefile中的有效部分，就像C語言中的預(yù)編譯#if一樣；還有就是定義一個多行的命令。有關(guān)這一部分的內(nèi)容，我會在后續(xù)的部分中講述。

注釋。Makefile中只有行注釋，和UNIX的Shell腳本一樣，其注釋是用“#”字符，這個就像C/C 中的“//”一樣。如果你要在你的Makefile中使用“#”字符，可以用反斜框進行轉(zhuǎn)義，如：“\#”。

最后，還值得一提的是，在Makefile中的命令，必須要以[Tab]鍵開始。

3.2 Makefile的文件名

默認的情況下，make命令會在當前目錄下按順序找尋文件名為“GNUmakefile”、“makefile”、“Makefile”的文件，找到了解釋這個文件。在這三個文件名中，最好使用“Makefile”這個文件名，因為，這個文件名第一個字符為大寫，這樣有一種顯目的感覺。最好不要用“GNUmakefile”，這個文件是GNU的make識別的。有另外一些make只對全小寫的“makefile”文件名敏感，但是基本上來說，大多數(shù)的make都支持“makefile”和“Makefile”這兩種默認文件名。

當然，你可以使用別的文件名來書寫Makefile，比如：“Make.Linux”，“Make.Solaris”，“Make.AIX”等，如果要指定特定的Makefile，你可以使用make的“-f”和“--file”參數(shù)，如：make –f Make.Linux或make –file Make.AIX。

3.3 引用其它的Makefile

在Makefile使用include關(guān)鍵字可以把別的Makefile包含進來，這很像C語言的#include，被包含的文件會原模原樣的放在當前文件的包含位置。include的語法是：

includefilename可以是當前操作系統(tǒng)Shell的文件模式（可以保含路徑和通配符）

在include前面可以有一些空字符，但是絕不能是[Tab]鍵開始。include和可以用一個或多個空格隔開。舉個例子，你有這樣幾個Makefile：a.mk、b.mk、c.mk，還有一個文件叫foo.make，以及一個變量$(bar)，其包含了e.mk和f.mk，那么，下面的語句：

include foo.make *.mk$(bar)

等價于：

include foo.make a.mkb.mk c.mk e.mk f.mk

make命令開始時，會把找尋include所指出的其它Makefile，并把其內(nèi)容安置在當前的位置。就好像C/C 的#include指令一樣。如果文件都沒有指定絕對路徑或是相對路徑的話，make會在當前目錄下首先尋找，如果當前目錄下沒有找到，那么，make還會在下面的幾個目錄下找：

1.如果make執(zhí)行時，有“-I”或“--include-dir”參數(shù)，那么make就會在這個參數(shù)所指定的目錄下去尋找。

2.如果目錄/include（一般是：/usr/local/bin或/usr/include）存在的話，make也會去找。

如果有文件沒有找到的話，make會生成一條警告信息，但不會馬上出現(xiàn)致命錯誤。它會繼續(xù)載入其它的文件，一旦完成makefile的讀取，make會再重試這些沒有找到，或是不能讀取的文件，如果還是不行，make才會出現(xiàn)一條致命信息。如果你想讓make不理那些無法讀取的文件，而繼續(xù)執(zhí)行，你可以在include前加一個減號“-”。如：

-include

其表示，無論include過程中出現(xiàn)什么錯誤，都不要報錯繼續(xù)執(zhí)行。和其它版本make兼容的相關(guān)命令是sinclude，其作用和這一個是一樣的。

3.4 環(huán)境變量MAKEFILES

如果你的當前環(huán)境中定義了環(huán)境變量MAKEFILES，那么，make會把這個變量中的值做一個類似于include的動作。這個變量中的值是其它的Makefile，用空格分隔。只是，它和include不同的是，從這個環(huán)境變中引入的Makefile的“目標”不會起作用，如果環(huán)境變量中定義的文件發(fā)現(xiàn)錯誤，make也會不理。

但是在這里我還是建議不要使用這個環(huán)境變量，因為只要這個變量一被定義，那么當你使用make時，所有的Makefile都會受到它的影響，這絕不是你想看到的。在這里提這個事，只是為了告訴大家，也許有時候你的Makefile出現(xiàn)了怪事，那么你可以看看當前環(huán)境中有沒有定義這個變量。

3.5 make的工作方式

GNU的make工作時的執(zhí)行步驟入下：（想來其它的make也是類似）

1.讀入所有的Makefile。

2.讀入被include的其它Makefile。

3.初始化文件中的變量。

4.推導(dǎo)隱晦規(guī)則，并分析所有規(guī)則。

5.為所有的目標文件創(chuàng)建依賴關(guān)系鏈。

6.根據(jù)依賴關(guān)系，決定哪些目標要重新生成。

7.執(zhí)行生成命令。

1-5步為第一個階段，6-7為第二個階段。第一個階段中，如果定義的變量被使用了，那么，make會把其展開在使用的位置。但make并不會完全馬上展開，make使用的是拖延戰(zhàn)術(shù)，如果變量出現(xiàn)在依賴關(guān)系的規(guī)則中，那么僅當這條依賴被決定要使用了，變量才會在其內(nèi)部展開。

當然，這個工作方式你不一定要清楚，但是知道這個方式你也會對make更為熟悉。有了這個基礎(chǔ)，后續(xù)部分也就容易看懂了。

4. Makefile書寫規(guī)則

規(guī)則包含兩個部分，一個是依賴關(guān)系，一個是生成目標的方法。

在Makefile中，規(guī)則的順序是很重要的，因為，Makefile中只應(yīng)該有一個最終目標，其它的目標都是被這個目標所連帶出來的，所以一定要讓make知道你的最終目標是什么。一般來說，定義在Makefile中的目標可能會有很多，但是第一條規(guī)則中的目標將被確立為最終的目標。如果第一條規(guī)則中的目標有很多個，那么，第一個目標會成為最終的目標。make所完成的也就是這個目標。

好了，還是讓我們來看一看如何書寫規(guī)則。

4.1 規(guī)則舉例

foo.o:????? foo.c defs.h #foo模塊

cc–c –g foo.c

看到這個例子，各位應(yīng)該不是很陌生了，前面也已說過，foo.o是我們的目標，foo.c和defs.h是目標所依賴的源文件，而只有一個命令“cc –c –g foo.c”（以Tab鍵開頭）。這個規(guī)則告訴我們兩件事：

1.文件的依賴關(guān)系，foo.o依賴于foo.c和defs.h的文件，如果foo.c和defs.h的文件日期要比foo.o文件日期要新，或是foo.o不存在，那么依賴關(guān)系發(fā)生。

2.如果生成（或更新）foo.o文件。也就是那個cc命令，其說明了，如何生成foo.o這個文件。（當然foo.c文件include了defs.h文件）

4.2 規(guī)則的語法

targets:prerequisites

command

...

或是這樣：

targets:prerequisites;command

command

...

targets是文件名，以空格分開，可以使用通配符。一般來說，我們的目標基本上是一個文件，但也有可能是多個文件。

command是命令行，如果其不與“target:prerequisites”在一行，那么，必須以[Tab鍵]開頭，如果和prerequisites在一行，那么可以用分號做為分隔。（見上）

prerequisites也就是目標所依賴的文件（或依賴目標）。如果其中的某個文件要比目標文件要新，那么，目標就被認為是“過時的”，被認為是需要重生成的。這個在前面已經(jīng)講過了。

如果命令太長，你可以使用反斜框（‘\’）作為換行符。make對一行上有多少個字符沒有限制。規(guī)則告訴make兩件事，文件的依賴關(guān)系和如何生成目標文件。

一般來說，make會以UNIX的標準Shell，也就是/bin/sh來執(zhí)行命令。

4.3 在規(guī)則中使用通配符

如果我們想定義一系列比較類似的文件，我們很自然地就想起使用通配符。make支持三各通配符：“*”，“?”和“[...]”。這是和Unix的B-Shell是相同的。

"~"

波浪號（“~”）字符在文件名中也有比較特殊的用途。如果是“~/test”，這就表示當前用戶的$HOME目錄下的test目錄。而“~hchen/test”則表示用戶hchen的宿主目錄下的test目錄。（這些都是Unix下的小知識了，make也支持）而在Windows或是MS-DOS下，用戶沒有宿主目錄，那么波浪號所指的目錄則根據(jù)環(huán)境變量“HOME”而定。

"*"

通配符代替了你一系列的文件，如“*.c”表示所以后綴為c的文件。一個需要我們注意的是，如果我們的文件名中有通配符，如：“*”，那么可以用轉(zhuǎn)義字符“\”，如“\*”來表示真實的“*”字符，而不是任意長度的字符串。

好吧，還是先來看幾個例子吧：

clean:

rm–f *.o

上面這個例子我不不多說了，這是操作系統(tǒng)Shell所支持的通配符。這是在命令中的通配符。

print: *.c

lpr–p $?

touchprint

上面這個例子說明了通配符也可以在我們的規(guī)則中，目標print依賴于所有的[.c]文件。其中的“$?”是一個自動化變量，我會在后面給你講述。

objects=*.o

上面這個例子，表示了，通符同樣可以用在變量中。并不是說[*.o]會展開，不！objects的值就是“*.o”。Makefile中的變量其實就是C/C 中的宏。如果你要讓通配符在變量中展開，也就是讓objects的值是所有[.o]的文件名的集合，那么，你可以這樣：

objects:=$(wildcard*.o)

這種用法由關(guān)鍵字“wildcard”指出，關(guān)于Makefile的關(guān)鍵字，我們將在后面討論。

4.4 文件搜尋

在一些大的工程中，有大量的源文件，我們通常的做法是把這許多的源文件分類，并存放在不同的目錄中。所以，當make需要去找尋文件的依賴關(guān)系時，你可以在文件前加上路徑，但最好的方法是把一個路徑告訴make，讓make在自動去找。

Makefile文件中的特殊變量“VPATH”就是完成這個功能的，如果沒有指明這個變量，make只會在當前的目錄中去找尋依賴文件和目標文件。如果定義了這個變量，那么，make就會在當當前目錄找不到的情況下，到所指定的目錄中去找尋文件了。

VPATH=src:../headers

上面的的定義指定兩個目錄，“src”和“../headers”，make會按照這個順序進行搜索。目錄由“冒號”分隔。（當然，當前目錄永遠是最高優(yōu)先搜索的地方）

另一個設(shè)置文件搜索路徑的方法是使用make的“vpath”關(guān)鍵字（注意，它是全小寫的），這不是變量，這是一個make的關(guān)鍵字，這和上面提到的那個VPATH變量很類似，但是它更為靈活。它可以指定不同的文件在不同的搜索目錄中。這是一個很靈活的功能。它的使用方法有三種：

1.vpath為符合模式的文件指定搜索目錄。

2.vpath清除符合模式的文件的搜索目錄。

3.vpath清除所有已被設(shè)置好了的文件搜索目錄。

vapth使用方法中的需要包含“%”字符。“%”的意思是匹配零或若干字符，例如，“%.h”表示所有以“.h”結(jié)尾的文件。指定了要搜索的文件集，而則指定了的文件集的搜索的目錄。例如：

vpath %.h ../headers

該語句表示，要求make在“../headers”目錄下搜索所有以“.h”結(jié)尾的文件。（如果某文件在當前目錄沒有找到的話）

我們可以連續(xù)地使用vpath語句，以指定不同搜索策略。如果連續(xù)的vpath語句中出現(xiàn)了相同的，或是被重復(fù)了的，那么，make會按照vpath語句的先后順序來執(zhí)行搜索。如：

vpath %.c foo

vpath % blish

vpath %.c bar

其表示“.c”結(jié)尾的文件，先在“foo”目錄，然后是“blish”，最后是“bar”目錄。

vpath %.c foo:bar

vpath % blish

而上面的語句則表示“.c”結(jié)尾的文件，先在“foo”目錄，然后是“bar”目錄，最后才是“blish”目錄。

4.5 偽目標

最早先的一個例子中，我們提到過一個“clean”的目標，這是一個“偽目標”，

clean:

rm*.o temp

正像我們前面例子中的“clean”一樣，即然我們生成了許多文件編譯文件，我們也應(yīng)該提供一個清除它們的“目標”以備完整地重編譯而用。（以“make clean”來使用該目標）

因為，我們并不生成“clean”這個文件?！皞文繕恕辈⒉皇且粋€文件，只是一個標簽，由于“偽目標”不是文件，所以make無法生成它的依賴關(guān)系和決定它是否要執(zhí)行。我們只有通過顯示地指明這個“目標”才能讓其生效。當然，“偽目標”的取名不能和文件名重名，不然其就失去了“偽目標”的意義了。

當然，為了避免和文件重名的這種情況，我們可以使用一個特殊的標記“.PHONY”來顯示地指明一個目標是“偽目標”，向make說明，不管是否有這個文件，這個目標就是“偽目標”。

.PHONY:clean

只要有這個聲明，不管是否有“clean”文件，要運行“clean”這個目標，只有“make clean”這樣。于是整個過程可以這樣寫：

.PHONY:clean

clean:

rm*.otemp

偽目標一般沒有依賴的文件。但是，我們也可以為偽目標指定所依賴的文件。偽目標同樣可以作為“默認目標”，只要將其放在第一個。一個示例就是，如果你的Makefile需要一口氣生成若干個可執(zhí)行文件，但你只想簡單地敲一個make完事，并且，所有的目標文件都寫在一個Makefile中，那么你可以使用“偽目標”這個特性：

all:prog1 prog2 prog3

.PHONY:all

prog1:prog1.o utils.o

cc–o prog1 prog1.o utils.o

prog2:prog2.o

cc–o prog2 prog2.o

prog3:prog3.o sort.o utils.o

cc-o prog3 prog3.o sort.o utils.o

我們知道，Makefile中的第一個目標會被作為其默認目標。我們聲明了一個“all”的偽目標，其依賴于其它三個目標。由于偽目標的特性是，總是被執(zhí)行的，所以其依賴的那三個目標就總是不如“all”這個目標新。所以，其它三個目標的規(guī)則總是會被決議。也就達到了我們一口氣生成多個目標的目的?！?PHONY:all”聲明了“all”這個目標為“偽目標”。

隨便提一句，從上面的例子我們可以看出，目標也可以成為依賴。所以，偽目標同樣也可成為依賴。看下面的例子：

.PHONY:cleanall cleanobjcleandiff

cleanall:cleanobj cleandiff

rmprogram

cleanobj:

rm*.o

cleandiff:

rm*.diff

“makeclean”將清除所有要被清除的文件?！癱leanobj”和“cleandiff”這兩個偽目標有點像“子程序”的意思。我們可以輸入“make cleanall”和“make cleanobj”和“make cleandiff”命令來達到清除不同種類文件的目的

4.6 多目標

Makefile的規(guī)則中的目標可以不止一個，其支持多目標，有可能我們的多個目標同時依賴于一個文件，并且其生成的命令大體類似。于是我們就能把其合并起來。當然，多個目標的生成規(guī)則的執(zhí)行命令是同一個，這可能會可我們帶來麻煩，不過好在我們的可以使用一個自動化變量“$@”（關(guān)于自動化變量，將在后面講述），這個變量表示著目前規(guī)則中所有的目標的集合，這樣說可能很抽象，還是看一個例子吧。

bigoutput littleoutput:text.g

generate text.g -@)>$@

上述規(guī)則等價于：

bigoutput:text.g

generate text.g -big >bigoutput

littleoutput:text.g

generate text.g -little> littleoutput

其中，-@)中的“@”表示目標的集合，就像一個數(shù)組，“$@”依次取出目標，并執(zhí)于命令。

4.7 靜態(tài)模式

靜態(tài)模式可以更加容易地定義多目標的規(guī)則，可以讓我們的規(guī)則變得更加的有彈性和靈活。我們還是先來看一下語法：

::

...

targets定義了一系列的目標文件，可以有通配符。是目標的一個集合。

target-parrtern是指明了targets的模式，也就是的目標集模式。

prereq-parrterns是目標的依賴模式，它對target-parrtern形成的模式再進行一次依賴目標的定義。

這樣描述這三個東西，可能還是沒有說清楚，還是舉個例子來說明一下吧。如果我們的定義成“%.o”，意思是我們的集合中都是以“.o”結(jié)尾的，而如果我們的定義成“%.c”，意思是對所形成的目標集進行二次定義，其計算方法是，取模式中的“%”（也就是去掉了[.o]這個結(jié)尾），并為其加上[.c]這個結(jié)尾，形成的新集合。

所以，我們的“目標模式”或是“依賴模式”中都應(yīng)該有“%”這個字符，如果你的文件名中有“%”那么你可以使用反斜杠“\”進行轉(zhuǎn)義，來標明真實的“%”字符。

看一個例子：

objects=foo.o bar.o

all:$(objects)

$(objects):%.o:%.c

(CFLAGS) @

上面的例子中，指明了我們的目標從object集合的模式，而依賴模式“%.c”則取模式“%.o”的“%”，也就是“foobar”，并為其加下“.c”的后綴，于是，我們的依賴目標就是“foo.c bar.c”。而命令中的“@”則是自動化變量，“@”表示目標集（也褪恰癴oo.o bar.o”）。于是，上面的規(guī)則展開后等價于下面的規(guī)則：

foo.o:foo.c

(CFLAGS) foo.c –o foo.o

bar.o:bar.c

(CFLAGS) bar.c –o bar.o

試想，如果我們的“%.o”有幾百個，那種我們只要用這種很簡單的“靜態(tài)模式規(guī)則”就可以寫完一堆規(guī)則，實在是太有效率了。“靜態(tài)模式規(guī)則”的用法很靈活，如果用得好，那會一個很強大的功能。再看一個例子：

files=foo.elc bar.o lose.o

(files)):%.o:%.c

(CFLAGS) @

(files)):%.elc:%.el

emacs-f batch-byte-compile $<

(files))表示調(diào)用Makefile的filter函數(shù)，過濾“$filter”集，只要其中模式為“%.o”的內(nèi)容。其的它內(nèi)容，我就不用多說了吧。這個例字展示了Makefile中更大的彈性。

4.8 自動生成依賴性

在Makefile中，我們的依賴關(guān)系可能會需要包含一系列的頭文件，比如，如果我們的main.c中有一句“#include"defs.h"”，那么我們的依賴關(guān)系應(yīng)該是：

main.o:main.c defs.h

但是，如果是一個比較大型的工程，你必需清楚哪些C文件包含了哪些頭文件，并且，你在加入或刪除頭文件時，也需要小心地修改Makefile，這是一個很沒有維護性的工作。為了避免這種繁重而又容易出錯的事情，我們可以使用C/C 編譯的一個功能。大多數(shù)的C/C 編譯器都支持一個“-M”的選項，即自動找尋源文件中包含的頭文件，并生成一個依賴關(guān)系。例如，如果我們執(zhí)行下面的命令：

cc -M main.c

其輸出是：

main.o:main.c defs.h

于是由編譯器自動生成的依賴關(guān)系，這樣一來，你就不必再手動書寫若干文件的依賴關(guān)系，而由編譯器自動生成了。需要提醒一句的是，如果你使用GNU的C/C 編譯器，你得用“-MM”參數(shù)，不然，“-M”參數(shù)會把一些標準庫的頭文件也包含進來。

gcc -M main.c的輸出是：

main.o:main.cdefs.h/usr/include/stdio.h/usr/include/features.h\

/usr/include/sys/cdefs.h/usr/include/gnu/stubs.h\

/usr/lib/gcc-lib/i486-suse-linux/2.95.3/include/stddef.h\

/usr/include/bits/types.h/usr/include/bits/pthreadtypes.h\

/usr/include/bits/sched.h/usr/include/libio.h\

/usr/include/_G_config.h/usr/include/wchar.h\

/usr/include/bits/wchar.h/usr/include/gconv.h\

/usr/lib/gcc-lib/i486-suse-linux/2.95.3/include/stdarg.h\

/usr/include/bits/stdio_lim.h

gcc -MM main.c的輸出則是：

main.o:main.c defs.h

那么，編譯器的這個功能如何與我們的Makefile聯(lián)系在一起呢。因為這樣一來，我們的Makefile也要根據(jù)這些源文件重新生成，讓Makefile自已依賴于源文件？這個功能并不現(xiàn)實，不過我們可以有其它手段來迂回地實現(xiàn)這一功能。GNU組織建議把編譯器為每一個源文件的自動生成的依賴關(guān)系放到一個文件中，為每一個“name.c”的文件都生成一個“name.d”的Makefile文件，[.d]文件中就存放對應(yīng)[.c]文件的依賴關(guān)系。

于是，我們可以寫出[.c]文件和[.d]文件的依賴關(guān)系，并讓make自動更新或自成[.d]文件，并把其包含在我們的主Makefile中，這樣，我們就可以自動化地生成每個文件的依賴關(guān)系了。

這里，我們給出了一個模式規(guī)則來產(chǎn)生[.d]文件：

%.d: %.c

@set -e;rm -f $@;\

(CPPFLAGS) " data-formula-type="inline-equation" style="">@.;\

sed's,@:,g'< " data-formula-type="inline-equation" style="">@;\

rm -f $@.

這個規(guī)則的意思是，所有的[.d]文件依賴于[.c]文件，“rm -f <”，也就是[.c]文件生成依賴文件，“$@”表示模式“%.d”文件，如果有一個C文件是name.c，那么“%”就是“name”，“”意為一個隨機編號，第二行生成的文件有可能是“name.d.12345”，第三行使用sed命令做了一個替換，關(guān)于sed命令的用法請參看相關(guān)的使用文檔。第四行就是刪除臨時文件。

總而言之，這個模式要做的事就是在編譯器生成的依賴關(guān)系中加入[.d]文件的依賴，即把依賴關(guān)系：

main.o:main.c defs.h

轉(zhuǎn)成：

main.o main.d:main.c defs.h

于是，我們的[.d]文件也會自動更新了，并會自動生成了，當然，你還可以在這個[.d]文件中加入的不只是依賴關(guān)系，包括生成的命令也可一并加入，讓每個[.d]文件都包含一個完賴的規(guī)則。一旦我們完成這個工作，接下來，我們就要把這些自動生成的規(guī)則放進我們的主Makefile中。我們可以使用Makefile的“include”命令，來引入別的Makefile文件（前面講過），例如：

sources = foo.c bar.c

include $(sources:.c=.d)

上述語句中的“(sources)所有[.c]的字串都替換成[.d]，關(guān)于這個“替換”的內(nèi)容，在后面我會有更為詳細的講述。當然，你得注意次序，因為include是按次來載入文件，最先載入的[.d]文件中的目標會成為默認目標

5. Makefile書寫命令

每條規(guī)則中的命令和操作系統(tǒng)Shell的命令行是一致的。make會一按順序一條一條的執(zhí)行命令，每條命令的開頭必須以[Tab]鍵開頭，除非，命令是緊跟在依賴規(guī)則后面的分號后的。在命令行之間中的空格或是空行會被忽略，但是如果該空格或空行是以Tab鍵開頭的，那么make會認為其是一個空命令。

我們在UNIX下可能會使用不同的Shell，但是make的命令默認是被“/bin/sh”——UNIX的標準Shell解釋執(zhí)行的。除非你特別指定一個其它的Shell。Makefile中，“#”是注釋符，很像C/C 中的“//”，其后的本行字符都被注釋。

5.1 顯示命令

通常，make會把其要執(zhí)行的命令行在命令執(zhí)行前輸出到屏幕上。當我們用“@”字符在命令行前，那么，這個命令將不被make顯示出來，最具代表性的例子是，我們用這個功能來像屏幕顯示一些信息。如：

@echo正在編譯XXX模塊......

當make執(zhí)行時，會輸出“正在編譯XXX模塊......”字串，但不會輸出命令，如果沒有“@”，那么，make將輸出：

echo正在編譯XXX模塊......

正在編譯XXX模塊......

如果make執(zhí)行時，帶入make參數(shù)“-n”或“--just-print”，那么其只是顯示命令，但不會執(zhí)行命令，這個功能很有利于我們調(diào)試我們的Makefile，看看我們書寫的命令是執(zhí)行起來是什么樣子的或是什么順序的。

而make參數(shù)“-s”或“--slient”則是全面禁止命令的顯示。

5.2 命令執(zhí)行

當依賴目標新于目標時，也就是當規(guī)則的目標需要被更新時，make會一條一條的執(zhí)行其后的命令。需要注意的是，如果你要讓上一條命令的結(jié)果應(yīng)用在下一條命令時，你應(yīng)該使用分號分隔這兩條命令。比如你的第一條命令是cd命令，你希望第二條命令得在cd之后的基礎(chǔ)上運行，那么你就不能把這兩條命令寫在兩行上，而應(yīng)該把這兩條命令寫在一行上，用分號分隔。如：

示例一：

exec:

cd/home/hchen

pwd

示例二：

exec:

cd/home/hchen;pwd

當我們執(zhí)行“make exec”時，第一個例子中的cd沒有作用，pwd會打印出當前的Makefile目錄，而第二個例子中，cd就起作用了，pwd會打印出“/home/hchen”。

make一般是使用環(huán)境變量SHELL中所定義的系統(tǒng)Shell來執(zhí)行命令，默認情況下使用UNIX的標準Shell——/bin/sh來執(zhí)行命令。但在MS-DOS下有點特殊，因為MS-DOS下沒有SHELL環(huán)境變量，當然你也可以指定。如果你指定了UNIX風格的目錄形式，首先，make會在SHELL所指定的路徑中找尋命令解釋器，如果找不到，其會在當前盤符中的當前目錄中尋找，如果再找不到，其會在PATH環(huán)境變量中所定義的所有路徑中尋找。MS-DOS中，如果你定義的命令解釋器沒有找到，其會給你的命令解釋器加上諸如“.exe”、“.com”、“.bat”、“.sh”等后綴。

5.3 命令出錯

每當命令運行完后，make會檢測每個命令的返回碼，如果命令返回成功，那么make會執(zhí)行下一條命令，當規(guī)則中所有的命令成功返回后，這個規(guī)則就算是成功完成了。如果一個規(guī)則中的某個命令出錯了（命令退出碼非零），那么make就會終止執(zhí)行當前規(guī)則，這將有可能終止所有規(guī)則的執(zhí)行。

有些時候，命令的出錯并不表示就是錯誤的。例如mkdir命令，我們一定需要建立一個目錄，如果目錄不存在，那么mkdir就成功執(zhí)行，萬事大吉，如果目錄存在，那么就出錯了。我們之所以使用mkdir的意思就是一定要有這樣的一個目錄，于是我們就不希望mkdir出錯而終止規(guī)則的運行。

為了做到這一點，忽略命令的出錯，我們可以在Makefile的命令行前加一個減號“-”（在Tab鍵之后），標記為不管命令出不出錯都認為是成功的。如：

clean:

-rm-f *.o

還有一個全局的辦法是，給make加上“-i”或是“--ignore-errors”參數(shù)，那么，Makefile中所有命令都會忽略錯誤。而如果一個規(guī)則是以“.IGNORE”作為目標的，那么這個規(guī)則中的所有命令將會忽略錯誤。這些是不同級別的防止命令出錯的方法，你可以根據(jù)你的不同喜歡設(shè)置。

還有一個要提一下的make的參數(shù)的是“-k”或是“--keep-going”，這個參數(shù)的意思是，如果某規(guī)則中的命令出錯了，那么就終目該規(guī)則的執(zhí)行，但繼續(xù)執(zhí)行其它規(guī)則。

5.4 嵌套執(zhí)行make

在一些大的工程中，我們會把我們不同模塊或是不同功能的源文件放在不同的目錄中，我們可以在每個目錄中都書寫一個該目錄的Makefile，這有利于讓我們的Makefile變得更加地簡潔，而不至于把所有的東西全部寫在一個Makefile中，這樣會很難維護我們的Makefile，這個技術(shù)對于我們模塊編譯和分段編譯有著非常大的好處。

例如，我們有一個子目錄叫subdir，這個目錄下有個Makefile文件，來指明了這個目錄下文件的編譯規(guī)則。那么我們總控的Makefile可以這樣書寫：

subsystem:

cd subdir