Makefile学习与使用-一篇文章带你了解
<p class="artical_littlestyle1">1.Makefile简介</p><p style="text-indent: 2em;">Makefile是和make工具一起配合使用的，用于组织管理项目源代码的编译和链接。<br/></p><p style="text-indent: 2em;">make工具用于找出修改过的文件，根据依赖关系，找出受影响的相关文件，最后按照规则单独编译这些文件。<br/></p><p style="text-indent: 2em;">Makefile文件则记录依赖关系和编译规则。<br/></p><p style="text-indent: 2em;">Makefile的本质:无论多么复杂的语法，都是为了更好地解决项目文件之间的依赖关系。<br/></p><p class="artical_littlestyle2">2.Makefile规则介绍</p><p style="text-indent: 2em;">Makefile的一个规则由目标、依赖、命令组成，其语法结构如下所示：<br/></p><p style="text-indent: 0em;">目标：依赖的文件或者是其他目标<br/><tab>命令1<br/><tab>命令2<br/><tab>...<br/></p><p style="text-indent: 2em;">一个规则可以有多个命令行，每一条命令占一行。注意：每一个命令行必须以[Tab]字符开始，[Tab]字符告诉 make 此行是一个命令行。make 按照命令完成相应的动作。这也是书写 Makefile 中容易产生，而且比较隐蔽的错误。</p><p class="artical_littlestyle3">3.Makefile伪目标</p><p style="text-indent: 2em;">伪目标不代表一个真正的文件名，在执行 make 时可以指定这个目标来执行其所在规则定义的命令，有时也可以将一个伪目标称为标签。<br/></p><p style="text-indent: 2em;">使用伪目标有两点原因：</p><p style="text-indent: 2em;">(1).避免在我们的 Makefile 中定义的只执行命令的目标（此目标的目的是为了执行一系列命令，而不需要创建这个目标）和工作目录下的实际文件出现名字冲突。</p><p style="text-indent: 2em;">(2).提高执行 make 时的效率，特别是对于一个大型的工程来说，编译的效率也许你同样关心。<br/></p><p style="text-indent: 2em;"><strong>将一个目标声明为伪目标的方法是将它作为特殊目标".PHONY"的依赖。在书写伪目标规则时，首先需要声明目标是一个伪目标，之后才是伪目标的规则定义。</strong>目标"clean"的书写格式应该如下：<br/></p><pre class="brush:plain;toolbar:false PrismJs">.PHONY: clean
clean:
rm *.o temp</pre><p class="artical_littlestyle4">4.Makefile的变量</p><p style="text-indent: 2em;">在 Makefile 中，变量是一个名字（像是 C 语言中的宏），代表一个文本字符串。在 Makefile 的目标、依赖、命令中引用变量的地方，变量会被它的值所取代。<br/></p><p style="text-indent: 2em;">变量名是不包括":"、"#"、"="、前置空白和尾空白的任何字符串。变量名最好使用字母、数字和下划线进行定义，对于其他的特殊符号不建议使用到变量名的定义中。<br/></p><p style="text-indent: 2em;">变量名是大小写敏感的。变量"foo"、"Foo"和"FOO"指的是三个不同的变量。<br/></p><p style="text-indent: 2em;">变量的引用方式是："$(VARIABLE_NAME)"或者"${VARIABLE_NAME}"来引用一个变量的定义。<br/></p><p style="text-indent: 2em;">Makefile的变量包含系统环境变量，自定义变量和自动化变量。<br/></p><p style="text-indent: 0em;"><strong>4.1.系统环境变量</strong><br/></p><p style="text-indent: 2em;">使用系统环境变量需要注意以下几点：<br/></p><p style="text-indent: 2em;">(1).在 Makefile 中对一个变量的定义或者以 make 命令行形式对一个变量的定义，都将覆盖同名的系统环境变量（注意：它并不改变系统环境变量定义，被修改的环境变量只在 make 执行过程有效）。而 make 使用"-e"参数时，Makefile 和命令行定义的变量不会覆盖同名的环境变量，make 将使用系统环境变量中这些变量的定义值。<br/></p><p style="text-indent: 2em;">(2).make的递归调用中，所有的系统环境变量会被传递给下一级make。默认情况下，只有系统环境变量和通过命令行方式定义的变量才会被传递给子make进程。在Makefile中定义的普通变量需要传递给子make时需要使用"export"指示符来对它声明。</p><p><strong>4.2.自定义变量</strong><br/></p><p style="text-indent: 2em;">在Makefile中自定义变量比较简单，下面简单的区分下各个符号的含义：<br/></p><p style="text-indent: 2em;">(1).延迟赋值："="；<br/></p><p style="text-indent: 2em;">使用"="号定义变量时，如果定义的变量存在对其他变量的引用，那么定义的变量并不会立即展开对其他变量的引用，而是在真正使用到该变量时才进行展开。例如下述例子中，只有在echo "$(B)"时才会去展开$(A)，虽然在定义变量B之前A的值为123，但是在执行echo "$(B)"时，A的最终值为456，因此会输出456。<br/></p><p style="text-indent: 2em;">(2).立即赋值：":="；<br/></p><p style="text-indent: 2em;">立即赋值是相对于延迟赋值的，使用":="号定义变量时，如果定义的变量存在对其他变量的引用，那么定义的变量会立即展开对其他变量的引用。可以结合下面的例子进行理解。<br/></p><p style="text-indent: 2em;">(3).为空赋值（条件赋值）："?="；<br/></p><p style="text-indent: 2em;">使用"?="号定义变量时，只有定义的变量在之前没有赋值的情况下才会对这个变量进行赋值。可以结合下面的例子进行理解。<br/></p><p style="text-indent: 2em;">(4).追加赋值："+="；<br/></p><p style="text-indent: 2em;">使用"+="符号，可以对变量的值进行追加。可以结合下面的例子进行理解。<br/>例子：</p><pre class="brush:plain;toolbar:false PrismJs"># 延迟赋值
A=123
B=$(A)
A=456
# 立即赋值
C=123
D:=$(C)
C=456
# 空赋值
E?=123
E?=456
# 追加赋值
F?=123
F+=456
.PHONY:all
all:
echo "$(B)" #结果:456
echo "$(D)" #结果:123
echo "$(E)" #结果:123
echo "$(F)" #结果:123 456</pre><p><strong>4.3.自动化变量</strong><br/></p><p style="text-indent: 2em;">Makefile中常用的自动化变量如下描述：<br/>$<:第一个依赖文件；<br/>$^：全部的依赖文件；<br/>$@:目标；</p><p class="artical_littlestyle1">5.Makefile条件分支</p><p style="text-indent: 2em;">条件分支语法如下：<br/></p><pre class="brush:plain;toolbar:false PrismJs">ifeq (var1,var2)
...
else
...
endif</pre><pre class="brush:plain;toolbar:false PrismJs">ifneq (var1,var2)
...
else
...
endif</pre><p style="text-indent: 2em;"><span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Open Sans", "Clear Sans", "Helvetica Neue", Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 16px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 4; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: pre-wrap; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255); text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial; display: inline !important; float: none;">例子：</span></p><pre class="brush:plain;toolbar:false PrismJs">ARCH ?= x86
ifeq ($(ARCH), x86)
CC=gcc
else
CC=arm-linux-gnueabihf-gcc
endif</pre><p class="artical_littlestyle2">6.Makefile的常用函数</p><p style="text-indent: 2em;">Makefile还是提供了比较多的函数供我们使用，这里介绍下常用的几个函数。<br/><strong>6.1.patsubst</strong><br/><strong>$(patsubst PATTERN,REPLACEMENT,TEXT)</strong><br/></p><p style="text-indent: 2em;">函数名称：模式替换函数 - patsubst。<br/></p><p style="text-indent: 2em;">函数功能：搜索"TEXT"中以空格分开的单词，将符合模式"PATTERN"替换为"REPLACEMENT"。参数"PATTERN"中可以使用模式通配符"%"来代表一个单词中的若干字符。如果参数"REPLACEMENT"中也包含一个"%"，那么"REPLACEMENT"中的"%"将是"PATTERN"中的那个"%"所代表的字符串。在"PATTERN"和"REPLACEMENT"中，只有第一个"%"被作为模式字符来处理，之后出现的不再作模式字符（作为一个字符）。在参数中如果需要将第一个出现的"%"作为字符本身而不作为模式字符时，可使用反斜杠"\"进行转义处理。<br/></p><p style="text-indent: 2em;">返回值：替换后的新字符串。 函数说明：参数"TEXT"单词之间的多个空格在处理时被合并为一个空格，并忽略前导和结尾空格。<br/></p><p style="text-indent: 2em;">如果感觉上述的文字说明有点不太好理解，那么看看下面的示例吧，之后再结合示例看上面的文字说明应该就比较好理解了，示例如下：</p><pre class="brush:plain;toolbar:false PrismJs">.PHONY:all
all:
echo "$(patsubst %.c,%.o,x.c.c bar.c)" #结果:x.c.o bar.o</pre><p style="text-indent: 2em;"><span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Open Sans", "Clear Sans", "Helvetica Neue", Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 16px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 4; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: pre-wrap; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255); text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial; display: inline !important; float: none;">上述示例的运行结果：把字串"x.c.c bar.c"中以.c 结尾的单词替换成以.o 结尾的字符。函数的返回结果是"x.c.o bar.o"。</span></p><p style="text-indent: 0em;"><strong>6.2.notdir<br/>$(notdir NAMES…)</strong><br/></p><p style="text-indent: 2em;">函数名称：取文件名函数 - notdir。</p><p style="text-indent: 2em;">函数功能：从文件名序列"NAMES…"中取出非目录部分。目录部分是指最后一个斜线（"/"）（包括斜线）之前的部分。删除所有文件名中的目录部分，只保留非目录部分。</p><p style="text-indent: 2em;">返回值：文件名序列"NAMES…"中每一个文件的非目录部分。</p><p style="text-indent: 2em;">函数说明：如果"NAMES…"中存在不包含斜线的文件名，则不改变这个文件名。以反斜线结尾的文件名，是用空串代替，因此当"NAMES…"中存在多个这样的文件名时，返回结果中分割各个文件名的空格数目将不确定！这是此函数的一个缺陷。<br/>示例：</p><pre class="brush:plain;toolbar:false PrismJs">.PHONY:all
all:
echo "$(notdir src/foo.c hacks)" #结果:foo.c hacks</pre><p style="text-indent: 0em;"><strong>6.3.wildcard<br/>$(wildcard PATTERN)</strong><br/></p><p style="text-indent: 2em;">函数名称：获取匹配模式文件名函数 - wildcard。</p><p style="text-indent: 2em;">函数功能：列出当前目录下所有符合模式"PATTERN"格式的文件名。</p><p style="text-indent: 2em;">返回值：空格分割的、存在当前目录下的所有符合模式"PATTERN"的文件名。</p><p style="text-indent: 2em;">函数说明："PATTERN"使用shell可识别的通配符，包括"?"（单字符）、"*"（多字符）等。<br/>示例：</p><pre class="brush:plain;toolbar:false PrismJs">.PHONY:all
all:
echo "$(wildcard *.c)" #结果:当前目录下所有.c 源文件列表</pre><p style="text-indent: 0em;"><strong>6.4.foreach<br/>$(foreach VAR,LIST,TEXT)</strong><br/></p><p style="text-indent: 2em;">函数"foreach"不同于其它函数。它是一个循环函数。类似于 Linux shell 中的for 语句。<br/></p><p style="text-indent: 2em;">函数名称：循环函数 - foreach。<br/></p><p style="text-indent: 2em;">函数功能：这个函数的工作过程是这样的：如果需要（存在变量或者函数的引用），首先展开变量"VAR"和"LIST"的引用；而表达式"TEXT"中的变量引用不展开。执行时把"LIST"中使用空格分割的单词依次取出赋值给变量"VAR"，然后执行"TEXT"表达式。重复直到"LIST"的最后一个单词（为空时结束）。"TEXT"中的变量或者函数引用在执行时才被展开，因此如果在"TEXT"中存在对"VAR"的引用，那么"VAR"的值在每一次展开式将会到的不同的值。<br/></p><p style="text-indent: 2em;">返回值：空格分割的多次表达式"TEXT"的计算的结果。<br/></p><p style="text-indent: 2em;">备注：函数中参数"VAR"是一个局部的临时变量，它只在"foreach"函数的上下文中有效，它的定义不会影响其它部分定义的同名"VAR"变量的值。<br/>示例：</p><pre class="brush:plain;toolbar:false PrismJs">.PHONY:all
dirs := a b c d
files := $(foreach dir,$(dirs),$(wildcard $(dir)/*))
all:
echo "$(files)" #结果:files是a b c d 4 个目录下所有文件组成的文件列表.</pre><p style="text-indent: 2em;"><span class="md-plain md-expand" style="box-sizing: border-box; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Open Sans", "Clear Sans", "Helvetica Neue", Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 16px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 4; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: pre-wrap; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255); text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">示例分析：例子中，"TEXT"的表达式为"$(wildcard $(dir)/</span><span style="box-sizing: border-box; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Open Sans", "Clear Sans", "Helvetica Neue", Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 16px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 4; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: pre-wrap; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255); text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">*</span><span class="md-plain" style="box-sizing: border-box; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Open Sans", "Clear Sans", "Helvetica Neue", Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 16px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 4; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: pre-wrap; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255); text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">)"。表达式第一次执行时将展开为"$(wildcard a/</span><span style="box-sizing: border-box; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Open Sans", "Clear Sans", "Helvetica Neue", Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 16px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 4; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: pre-wrap; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255); text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">*</span><span class="md-plain" style="box-sizing: border-box; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Open Sans", "Clear Sans", "Helvetica Neue", Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 16px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 4; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: pre-wrap; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255); text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">)";第二次执行时将展开为"$(wildcard b/</span><span style="box-sizing: border-box; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Open Sans", "Clear Sans", "Helvetica Neue", Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 16px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 4; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: pre-wrap; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255); text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">*</span><span class="md-plain md-expand" style="box-sizing: border-box; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Open Sans", "Clear Sans", "Helvetica Neue", Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 16px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 4; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: pre-wrap; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255); text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">)";第三次展开为"$(wildcard c/*)"; ...;以此类推。</span></p><p class="artical_littlestyle3">7.其他</p><p style="text-indent: 2em;">默认规则：.o文件默认使用对应的.c文件来进行编译。</p>
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