多文件工程的編譯-Makefile的簡便寫法

昵稱28625772 2015-10-27

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通常我們在命令行使用GCC對程序進行編譯，如果對于單個或者幾個文件時比較方便的，但當(dāng)工程中的文件逐漸增多甚至變得十分龐大的時候，使用GCC顯然力不從心，不好管理。因此我們有必要編寫一個Makefile來對工程進行管理。就以下工程目錄進行學(xué)習(xí)。

生成可執(zhí)行程序cacu，建立如下規(guī)則的Makefile文件。

#生成test,":"左邊為目標(biāo)，右邊為依賴 。gcc后是命令
cacu:add_int.o add_float.o sub_int.o sub_float.o main.o
    gcc -o cacu add/add_int.o add/add_float.o \ （連接符）
            sub_int.o sub_float.o main.o 
#生成add_int.o的規(guī)則
add_int.o:add/add_int.c add/add_int.h
    gcc -c -o add/add_int.o add/add_int.c 
#生成add_float.o的規(guī)則
add_float.o:add/add_float.c add/add_float.h
    gcc -c -o add/add_float.o add/add_float.c
#生成sub_int.o的規(guī)則
sub_int.o:sub/sub_int.c sub/sub_int.h
    gcc -c -o sub/sub_int.o sub/sub_int.c
#生成sub_float.o的規(guī)則
sub_float.o:sub/sub_float.c sub/sub_float.h
    gcc -c -o sub/sub_float.o sub/sub_float.c
#生成main.o的規(guī)則
main.o:main.c add/add.h sub/sub.h
    gcc -c-o main.o main.c -Iadd -Isub
#清理的規(guī)則
clean:
    rm -f test add_int.o add_float.o sub_int.o             sub_float.o main.o

Makefile的規(guī)則：
Makefile的框架是由規(guī)則構(gòu)成的，make命令執(zhí)行時，先在Makefile文件中查找各種規(guī)則，對各種規(guī)則進行解析后，運行規(guī)則。規(guī)則的基本格式為
TARGET... ：DEPENDEDS...
   COMAND
   ……
   ……
TARGET：規(guī)則所定義的目標(biāo)。通常規(guī)則是最后生成的可執(zhí)行文件的文件名或者為了生成可執(zhí)行文件而依賴的目標(biāo)文件的文件名，也可以是一個動作，稱之為。偽目標(biāo)。
DEPENDEDS：執(zhí)行此規(guī)則所必須的依賴條件，例如生成可執(zhí)行文件的目標(biāo)文件。DEPENDEDS也可以是某個TARGET,這樣就形成了TARGET之間的嵌套。
COMMAND：規(guī)則所執(zhí)行的命令，即規(guī)則的動作，例如編譯文件、生成庫文件、進入目錄等。動作可以是多個，每個命令占一行。規(guī)則的形式比較簡單，要寫好一個MakeEle需要注意一些地方，并對執(zhí)行的過程有所了解。

1.規(guī)則的書寫
在書寫規(guī)則的時候，為了使Make租e更加清晰，要用反斜杠(\)將較長的行分解為多行, 例如將"rm-fcacu add/add_int. o add/add_tloat. o sub/sub_int. o sub/sub_float. o main. o"分解為了兩行。命令行必須以Tab鍵開始，m工程序把出現(xiàn)在一條規(guī)則之后的所有連續(xù)的以Tab鍵開始的行都作為命令行處理。
注意：規(guī)則書寫時要注意COMMAND的位置，COMMAND前面的空白是一個Tab鍵，不是空格。Tab告訴make這是一個命令行，make執(zhí)行相應(yīng)的動作。

2.目標(biāo)
Makefile的目標(biāo)可以是具體的文件，也可以是某個動作。例如目標(biāo)cacu就是生成cacu的規(guī)則，有很多的依賴項，及相關(guān)的命令動作。而clean是清除當(dāng)前生成文件的一個動作，不會生成任何目標(biāo)項。

3.依賴項
依賴項是目標(biāo)生成所必須滿足的條件，例如生成cacu需要依賴main.o,main.o必須存在才能執(zhí)行生成cacu的命令，即依賴項的動作在TARGET的命令之前執(zhí)行。依賴項之間的順序按照自左向右的順序檢查或者執(zhí)行。例如，下面的規(guī)則

main. o main. c add/add. h sub/sub. h
　　gcc-c-o main. o main. c-ladd-Isub
main.c、add/add.h和sub/sub.h必須都存在才能執(zhí)行動作。gcc-c-omaiH.o main.c -ladd -lsub。。，當(dāng)add/add.h不存在時，是不會執(zhí)行規(guī)則的命令動作的，而且也不會檢查sub/sub.h文件的存在，當(dāng)然main.c由于在add/add.h依賴項之前，會先確認此項沒有問題。

4.規(guī)則的嵌套
規(guī)則之間是可以嵌套的，這通常通過依賴項實現(xiàn)。例如生成cacu的規(guī)則依賴于很多的.o文件，而每個.o文件又分別是一個規(guī)則。要執(zhí)行規(guī)則cacu必須先執(zhí)行它的依賴項，即
add_int.o、add_float.o、sub_int.o、sub_float.o、main.o,這5個依賴項生成或者存在之后才進行cacu的命令動作。

5.文件的時間戳
make命令執(zhí)行的時候會根據(jù)文件的時間戳判定是否執(zhí)行相關(guān)的命令，并且執(zhí)行依賴于此項的規(guī)則。例如對main.c文件進行修改后保存，文件的生成日期就發(fā)生了改變，再次調(diào)
用make命令編譯的時候，就會只編譯main.c,并且執(zhí)行規(guī)則cacu，重新鏈接程序。

6、執(zhí)行的規(guī)則
在調(diào)用make命令編譯的時候，m工程序會査找MakeEle文件中的第1個規(guī)則，分析并執(zhí)行相關(guān)的動作。例子中的第1個規(guī)則為cacu，所以m工程序執(zhí)行cacu規(guī)則。由于其依賴項包含5個，第1個為add_int.o,分析其依賴項，當(dāng)add/add_int.c add.h存在的時候，執(zhí)行如下命令動作：

gcc-c-o addladd_int. o add/add_int. c

當(dāng)命令執(zhí)行完畢的時候，會按照順序執(zhí)行第2個依賴項，生成add/add_flaot.o.當(dāng)?shù)?個依賴項滿足時，即main.o生成的時候，會執(zhí)行cacu的命令，鏈接生成執(zhí)行文件cacu.當(dāng)把規(guī)則clean放到第一個的時候，再執(zhí)行make命令不是生成cacu文件，而是清理文件。要生成cacu文件需要使用如下的make命令。

Debain #make cacu

7.模式匹配

在上面的Makefile中，main.o規(guī)則的書寫方式如下

main. o :main. c add/add. h sub/sub. h
gcc-c-o main. o main. c-Iadd-Isub

有一種簡便的方法可以實現(xiàn)與上面相同的功能

main. o :%o %c
gcc-c $<-o $@

這種方法的規(guī)則main.o中依賴項中的。%o：%c。的作用是將TARGET域的.o的擴展
名替換為.c,即將main.o替換為main.c.而命令行的S〈表示依賴項的結(jié)果，即main.c$@
表示TARGET域的名稱，即main.o。

在Makefile中使用用戶自定義變量

定義OBJS變量表示目標(biāo)文件：

　　OBJS = add_int.o add_float.o sub_int.o sub_float.o main.o

在調(diào)用OBJS的時候在前面加上$,并且變量的名稱可以用括號括起來。例如，使用gcc的默認規(guī)則進行編譯，cacu的規(guī)則可以采用如下形式

　　cuca:gcc -o cacu $(OBJS)

用CC表示gcc,用CFLAGS表示編譯選項，RM表示rm -f ,TARGET表示最終的生成目標(biāo)cacu。

CC = gcc　　　　　　　　　　(CC定義成為gcc)
CFLAGS = -Isub -Iadd　　　 (加入頭文件搜索路徑sub,add文件夾)
TARGET = cacu　　　　　　　(最終生成的目標(biāo))
RM = rm -f　　　　　　　　　(刪除的命令)

這樣，之前冗長的Makefile可以簡化為如下形式。

 1 CC = gcc
 2 CFLAGS = -Isub -Iadd -O2　　(O2為優(yōu)化)
 3 OBJS = add_int.o add_float.o sub_int.o sub_float.o main.o
 4 TARGET = cacu
 5 RM = rm -f
 6 $(TARGET):$(OBJS)
 7 　　$(CC) -o $(TARGET) $(OBJS) $(CFLAGS)
 8 $(OBJS):%.o:%.c　　(將OBJS中所有擴展名為.o的文件替換成擴展名為.c的文件)
 9 　　$(CC) -c $(CFLAGS) $< -o $@　　(生成目標(biāo)文件)
10 clean:
11 　　-$(RM) $(TARGET) $(OBJS)　　- 表示忽略錯誤

由于CC的默認值已經(jīng)為cc,RM的默認值為 rm -f,因此，如果在調(diào)用這些變量的時候未顯式給出變量的定義，編譯器就去調(diào)用其默認值。經(jīng)過簡化，可以得到以下形式：

1 CFLAGS = -Isub -Iadd -O2　　(O2為優(yōu)化)
2 OBJS = add_int.o add_float.o sub_int.o sub_float.o main.o
3 TARGET = cacu
4 $(TARGET):$(OBJS)
5 　　 $(CC) -o $(TARGET) $(OBJS) $(CFLAGS)
6  $(OBJS):%.o:%.c　　(將OBJS中所有擴展名為.o的文件替換成擴展名為.c的文件)
7  　　$(CC) -c $(CFLAGS) $< -o $@　　(生成目標(biāo)文件)
8  clean:
9  　　-$(RM) $(TARGET) $(OBJS)　　- 表示忽略錯誤

Makefile很智能（會自動推導(dǎo)，使用默認的方式生成目標(biāo)文件），可以再簡化，就可以得到如下形式：

1 CFLAGS = -Isub -Iadd -O2　　(O2為優(yōu)化)
2 OBJS = add_int.o add_float.o sub_int.o sub_float.o main.o
3 TARGET = cacu
4 $(TARGET):$(OBJS)
5 　　 $(CC) -o $(TARGET) $(OBJS) $(CFLAGS)
6  clean:
7 　　-$(RM) $(TARGET) $(OBJS)　　- 表示忽略錯誤