【Linux + Makefile】十分鐘教你學會Makefile的FORCE

XeonGate 2021-01-27

展開全文

https://blog.csdn.net/szullc/article/details/85036984

相信大家在使用Linux環(huán)境編程的時候，一定接觸過Makefile這個玩意。Makefile在搭建自定義的編譯環(huán)境，尤其是自動化編譯、多功能一鍵編譯等功能上，還是發(fā)揮了很大的作用。如果接觸過Linux內核編譯的童鞋，一定會看到編譯內核中的各級Makefile中，有很多地方都會有 FORCE 這樣的字段出現(xiàn)，那么這個 FORCE 究竟是何方神圣呢？本文將給你答案，通過閱讀本文，你講了解到以下內容：

Makefile的基本規(guī)則
FORCE 在Makefile的含義
FORCE在實際工程中的應用

Makefile的基本規(guī)則

Makefile的基本形式如下所示：

TARGET : DEPENDENCESCMD# TARGET：生成的目標，可以是一個文件，也可以是一個虛擬符號（非真實文件）# DEPENDENCES: 生成目標的所有依賴，它是一個集合，可以只有一個文件，或者很多文件；也可以是虛擬符號# CMD：把所有依賴生成目標的執(zhí)行命令，其中CMD前面是一個TAB鍵，而不能是空格

Makefile的基本規(guī)則，歸納起來就是一句話：【當一個TARGET （欲生成的目標）比它的任何一個DEPENDENCES（依賴的文件）舊時，這個TARGET就要重新生成】。

這句話讀起來很簡單，就是Makefile在執(zhí)行編譯的時候，會先去判斷TARGET和其依賴文件的時間，如果TARGET的時間比較舊，意味著依賴文件有更新了，所以TARGET要重新生成；反之，如果TARGET的時間比較新，意味著在TARGET生成后，依賴文件是沒有改變過的，自然就不用重新去生成TARGET。

FORCE 在Makefile的含義

有了上一小節(jié)中介紹的Makefile基本概念后，我們來進一步分析下Makefile中的FORCE，以下是FORCE在Makefile中出現(xiàn)的最簡化版本：

file = test.txtall: generate-a-filegenerate-a-file: $(file)$(file):@echo "Force to generate a test file for every make ..."rm -rf $(file) && echo `date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S"` > $(file)FORCE:.PHONY: FORCE

這個Makefile不是用于真正的編譯工程，而是提供一個很簡單的功能，生成一個test.txt，并且這個test.txt的內容是記錄每次編譯的時間。但是使用這個makefile執(zhí)行make時，發(fā)現(xiàn)只有第一次make的時候，才會生成test.txt，而其他時候只要test.txt還存在都不會重新生成，如下所示：

很明顯，它沒有達到我們期望的“每次編譯都重新生成test.txt”。這個時候 FORCE 就發(fā)揮作用了，我們在 test.txt目標的后面添加 FORCE作為它的依賴試試看，即如下所示：

file = test.txtall: generate-a-filegenerate-a-file: $(file)$(file): FORCE  #FORCE表示每次這段都要執(zhí)行@echo "Force to generate a test file for every make ..."rm -rf $(file) && echo `date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S"` > $(file)FORCE:.PHONY: FORCE

執(zhí)行輸出如下所示：我們可以看到，這達到了我們的目的，每次test.txt都是重新生成了，它記錄了每次make的時間。

這個就是要歸功于 FORCE 的功勞了。我們來分析下，為何加了 FORCE 就能實現(xiàn)這樣的功能。

我們可以注意到FORCE這個目標，它的DEPENDENCES是空的，CMD部分也是空的；這個比較特殊了，在Makefile里，像這樣依賴為空、執(zhí)行命令也為空的TARGET，則需要每次都重新生成，而這個TARGET不一定是一個文件，可以是任意的符號，而 FORCE 只是我們最常用的符號，理論上它可以換成任意符號，比如NO-FORCE、SOMETHING等等。

FORCE在實際工程中的應用

上一小節(jié)，我們講到可以用Makefile配合shell命令來自動生成一些文件，自然我們很容易想到，在我們實際的編譯工程中，往往需要動態(tài)生成一些配置項，然后嵌入到代碼中，比如編譯版本號、編譯時間等。

假設我們有以下一個main.c：

#include <stdio.h>#include "build_info.h"  #這個頭文件需要每次編譯時自動生成int main(int argc, const char *argv[]){printf("%s >>> APP_TIME=%s\n", __func__, APP_TIME);return 0;}

示例代碼很簡單，就是再main函數中打印一個 build_info.h中的一個宏定義APP_TIME，這個build_info.h要求每次編譯的時候都重新生成。我們給出的Makefile示例如下：

##拷貝時，注意tab鍵SHELL           = /bin/bash #指定shell使用/bin/bash，否則echo -e可能會出問題ECHO            = echoBIN             = testBUILG_INFO_H    = build_info.hSRC-C-y         = main.cSRC-O           = $(patsubst %.c, $(O)%.o, $(SRC-C-y))all: gen_build_info $(BIN)$(BIN) : $(SRC-O)gcc -o $(O)"$@" $(SRC-O)%.o : %.cgcc -c "$<" -o "$@"gen_build_info: $(BUILG_INFO_H)$(BUILG_INFO_H): FORCE     #強制生成build_info.h@$(RM) $@@$(ECHO) '  GEN     $@'@$(ECHO) -e   " #ifndef __BUILD_INFO_H__\n"\"#define __BUILD_INFO_H__\n"\"#define APP_TIME        \"`date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S"`\"\n"\"#endif"  > $@FORCE:.PHONY: FORCE

make執(zhí)行輸出測試如下：

從輸出的測試，我們可以看出，make的每次執(zhí)行都觸發(fā)了生成build_info.h，但是運行編譯出來的test可執(zhí)行程序，我們發(fā)現(xiàn)并不是每次生成的build_info.h的內容都傳遞到了test里面；也就是當build_info.h改變的時候，test沒有被重新編譯。這里先留下點疑問，為何會產生這樣的問題。博主將會在后續(xù)的文章中解決這個問題。

不管怎么樣，經過對上文的學習，我們至少掌握了 FORCE的基本用法，而在實際項目工程中，我們也見證了它的威力；那么，你學會了嗎？如果還有疑問，歡迎在評論席提出你的問題和看法，博主定會盡力解決你的困惑。