【Linux】Makefile

一、gcc 的缺点

gcc -o test a.c b.c

我们具体分析:gcc -o test a.c b.c这条命令
它们要经过下面几个步骤:

  • 1)对于a.c:执行:预处理 编译 汇编 的过程,a.c ==>xxx.s ==>xxx.o 文件。
  • 2)对于b.c:执行:预处理 编译 汇编 的过程,b.c ==>yyy.s ==>yyy.o 文件。
  • 3)最后:xxx.oyyy.o链接在一起得到一个test应用程序。

但是, 执行完第一次之后,如果修改了 a.c 后。再次执行:gcc -o test a.c b.cb.c 又会重新编译一次,这完全没有必要,b.c 根本没有修改,直接使用第一次生成的 yyy.o 文件就可以了。

缺点:只要修改了任意一个文件,对所有的文件都会再处理一次。即使 b.c 没有经过修改,b.c 也会重新编译一次。当文件比较少时,这没有没有什么问题,当文件非常多的时候,就会带来非常多的效率问题。

对于这些源文件,我们应该分别处理,执行:预处理 编译 汇编,先分别编译它们,最后再把它们链接在一次,比如:

编译:

gcc -o a.o a.c
gcc -o b.o b.c

链接:

gcc -o test a.o b.o

比如:上面的例子,当我们修改a.c之后,a.c会重现编译然后再把它们链接在一起就可以了。b.c
就不需要重新编译。



二、Makefile的引入及规则

makefie最基本的语法是规则,规则:

目标 : 依赖1 依赖2 ...
[TAB]命令

当“依赖”比“目标”新,才执行它们下面的命令。我们要把上面三个命令写成makefile规则,如下:

//test是目标,它依赖于a.o b.o文件,一旦a.o或者b.o比test新的时候,
//就需要执行下面的命令,重新生成test可执行程序。
test :a.o b.o  gcc -o test a.o b.o//a.o依赖于a.c,当a.c更加新的话,执行下面的命令来生成a.o	
a.o : a.c  gcc -c -o a.o a.c//b.o依赖于b.c,当b.c更加新的话,执行下面的命令,来生成b.o
b.o : b.c  gcc -c -o b.o b.c

a.o和a.c 来举例,分为两种情况:

  1. 如果目标文件a.o还不存在,那么a.o.time = 0 < a.c.time ,说明a.c比a.o新,会执行:
gcc -c -o a.o a.c
  1. 如果目标文件 a.o 和依赖文件 a.c 都存在,此时却重新修改了a.c。那么a.o.time < a.c.time ,说明a.c比a.o新,就会执行:
gcc -c -o a.o a.c

优点:

  • 如果修改a.c ,我们再次执行make,它的本意是想生成第一个目标test应用程序,它需要先生成a.o,发现a.o依赖a.c(执行我们修改了a.c)发现a.c比a.o更加新,就会执行 gcc -c -o a.o

  • a.c命令来生成a.o文件。b.o依赖b.c,发现b.c并没有修改,就不会执行gcc -c -o b.o

  • b.c来重新生成b.o文件。现在a.o b.o都有了,其中的a.o比test更加新,就会执行 gcc -o test a.o b.o 来重新链接得到test可执行程序。

所以当执行make命令时候,就会执行下面两条执行:

gcc -c -o a.o a.c
gcc -o test a.o b.o



三、Makefile的语法

通配符

假如一个目标文件所依赖的依赖文件很多,那样岂不是我们要写很多规则,这显然是不合乎常理的

我们可以使用通配符,来解决这些问题。

我们对上节程序进行修改代码如下:

test: a.o b.o gcc -o test $^%.o : %.cgcc -c -o $@ $<
  • %.o:表示所用的.o文件

  • %.c:表示所有的.c文件

  • $@:表示目标,如果有多个目标的话,表示目标的集合。

  • $<:表示第1个依赖文件

  • $^:表示所有依赖文件,用空格分开

执行:

make

结果:

gcc -c -o a.o a.c
gcc -c -o b.o b.c
gcc -o test a.o b.o 

标题假想目标: .PHONY

  1. 我们想清除文件,我们在Makefile的结尾添加如下代码就可以了:
clean:rm *.o test

*1)执行 make :生成第一个可执行文件。
*2)执行 make clean : 清除所有文件,即执行: rm *.o test。

make后面可以带上目标名,也可以不带,如果不带目标名的话,它就想生成第一个规则里面的第一个目标。如果带目标的话,也不一定要带test,也可以是a.o,即:

make a.ogcc -c -o a.o a.c
  1. 使用Makefile

执行:make [目标] 也可以不跟目标名,若无目标默认第一个目标。我们直接执行make的时候,会在makefile里面找到第一个目标,然后执行下面的指令生成第一个目标。当我们执行 make clean 的时候,就会在 Makefile 里面找到 clean 这个目标,然后执行里面的命令。这个写法有些问题,原因是我们的目录里面没有 clean 这个文件,这个规则执行的条件成立,他就会执行下面的命令来删除文件。

如果:该目录下面有名为clean文件怎么办呢?

我们在该目录下创建一个名为 “clean” 的文件,然后重新执行:make然后make clean,结果(会有下面的提示:):

make: \`clean' is up to date.

它根本没有执行我们的删除操作,这是为什么呢?

我们之前说,一个规则能过执行的条件:

*1)目标文件不存在
*2)依赖文件比目标新

现在我们的目录里面有名为“clean”的文件,目标文件是有的,并且没有依赖文件,没有办法判断依赖文件的时间。这种写法会导致:有同名的"clean"文件时,就没有办法执行make clean操作。解决办法:我们需要把目标定义为假象目标,用关键子PHONY

.PHONY: clean //把clean定义为假象目标。他就不会判断名为“clean”的文件是否存在,

然后在Makfile结尾添加.PHONY: clean语句,重新执行:make clean,就会执行删除操作。



四、Makefile函数

Wildcard

函数Wildcard语法如下:

$(wildcard pattern) // pattern定义了文件名的格式, wildcard取出其中存在的文件。

这个函数 wildcard 会以 pattern 这个格式,去寻找存在的文件,返回存在文件的名字。

实例:

在该目录下创建三个文件:a.c b.c c.c

files = $(wildcard *.c)all:@echo files = $(files)

结果:

files = a.c b.c c.c

我们也可以用wildcard函数来判断,真实存在的文件

实例:

files2 = a.c b.c c.c d.c e.c  abc
files3 = $(wildcard $(files2))all:@echo files3 = $(files3)

结果:

files3 = a.c b.c c.c

patsubst函数

函数 patsubst 语法如下:

$(patsubst pattern,replacement,\$(var))

patsubst 函数是从 var 变量里面取出每一个值,如果这个符合 pattern 格式,把它替换成 replacement 格式,

实例:

files2  = a.c b.c c.c d.c e.c abcdep_files = $(patsubst %.c,%.d,$(files2))all:@echo dep_files = $(dep_files)

结果:

dep_files = a.d b.d c.d d.d e.d abc



五、makefile命令模板

makefile命令模板1(百搭)

src = $(wildcard *.c)        # 找到当前目录下所有后缀为.c 的文件,赋值给 src
obj = $(patsubst %.c, % , $(src))    # 把 src 变量里所有 %.c 的文件替换成 %ALL:$(obj)$(obj):%:%.c  #静态模式规则gcc $< -o $@clean:rm -rf $(obj).PHONY: clean ALL

makefile命令模板2

src = $(wildcard *.c)    # 找到当前目录下所有后缀为.c 的文件,赋值给 src	
target = $(patsubst %.c, %.out, $(src))    # 把 src 变量里所有 %.c 的文件替换成 %.outALL:$(target)$(target):%.out:%.cgcc $< -o $@clean:rm -rf $(target).PHONY: clean ALL# $@ : 在规则命令中, 表示规则中的目标
# $< : 在规则命令中, 表示规则中的第一个条件,如果将该变量用在模式规则中,它可以将依赖条件列表中的依赖依次取出,套用模式规则
# $^ : 在规则命令中, 表示规则中的所有条件,组成一个列表,以空格隔开,如果这个列表中有重复项,则去重

我感觉加了这个.out后,老是会出bug。不推荐这个写法。

makefile命令模板3(常用)

src = $(wildcard *.c)
targets = $(patsubst %.c, %, $(src))CC = gcc
CFLAGS = -lpthread -m32 -Wall -g    #在Linux 64平台上编译32位程序all:$(targets)$(targets):%:%.c$(CC) $< -o $@ $(CFLAGS).PHONY:clean all
clean:-rm -rf $(targets)




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