Makefile后知后觉几件事

导言

以前经常用Makefile，但是仅是用而已，没有从头折腾过，所以，谈不上很深的理解。

最近针对一些场景做了一些实践，对于Makefile中经常遇到的各种变量类型，和目标依赖关系，以及与make并行编译的关系，谈点自己的后知后觉 😃

变量类型

按照较为顺畅的逻辑，从变量存在的开头到结尾，介绍Makefile中的几种变量类型，以及它们的一些典型的使用场景。

环境变量
内置变量

CC 、CXX编译程序变量等
编译选项变量CFLAGS、链接选项变量LDFLAGS等
建议使用此内置变量，以利于可读性和规范性

入参变量

可以作为某些特性是否开启的定制，例如，是否生成DEBUG版本，

export共享变量

可以传递给make子过程，包含其它组件进行集成编译

立即变量 var := somevalue

适合记录某个恒定值，例如，编译开始时间等

延迟变量 var = delayvalue

根据出现位置，每次按照变量赋值规则进行递归展开，充分变量化，例如，编译的当前时间，需要每次根据出现位置进行新的评估

条件变量 var ?= defaultvalue

适配外部编译框架export变量，以及make命令入参变量，使得组件可以既可以独立编译，也可以被集成进行编译

变量追加操作

注意，区分立即变量和延迟变量

模式规则自动变量

模式规则变量、
- $@（目标文件名）
- $<（第一个依赖文件名）
- $^（所有依赖文件列表）

强烈建议使用，以利于命名的统一和可读性、规范性

目标依赖和并行编译

make并行编译命令

# 简单加上-j选项就可以触发并行编译，加快编译
make -j[num]

并行场景下的依赖

在Makefile中目标之间的依赖关系非常重要，将决定Makefile文件是否可以正确被make -j[num]命令并行编译。

我们知道make对于大量的源代码文件的编译，可以通过模糊匹配规则，实际上被当做多个目标，可以充分并行起来。不过，很多Makefile在撰写的时间，经常希望将唯一性的clean目标作为第一个被执行的目标，注意，并不是默认生成目标，以利于清除历史编译残留。

这样的逻辑在单线程make编译时，按照依赖声明的顺序，一个个顺次执行，它并不会遇到什么问题，但是，在并行编译时将会遇到问题。

在并行编译场景下，clean目标，以及其它源代码编译目标，被充分并行起来。这样就会出现并发问题，OBJ目标编译的输出，可能会偶发性地被clean目标定义的规则任务将资源清除掉了！

解决办法是明显的，就是准确描述依赖关系，让所有的依赖clean的目标，例如，OBJ目标，准确地描述依赖关系，而不依赖目标的声明顺序。

通过正确地声明依赖关系，就可以让make推导出来正确的依赖顺序，正确地并行起来!

演示例子

# Demo shows var usages in makefile
# 约定：+ 强烈建议使用make定义的内置变量和自动变量，以利于可读性和规范性
# 约定：+ 变量使用大写
# 约定：+ 可选参数需要通过条件变量提供默认处理
# 约定：+ 内部变量以下划线开头命名$(info "inherit envrionment var from host, PATH: $(PATH) ...")# 通用做法，通过内置变量定制编译选项
CFLAGS := -Wall -W -g -pipe -Wno-unused-parameter
ifeq ($(DEBUG_VERSION), yes)
#   变量转编译器可识别宏定义CFLAGS += -O0 -D_DEBUG
elseCFLAGS += -O2
endif$(info "BIN var from make command optional parameter, BIN : $(BIN) ...")
BIN ?= demo$(info "Try to set default value for BIN : $(BIN) ...")simplevar = a 
$(info "After set var using = operator, value: $(simplevar)")simplevar += b
$(info "After set var using += operator, value: $(simplevar)")VAR_CURRENT_TIME = $(shell date +%Y-%m-%d_%H-%M-%S)
CONST_HUMAN_TIME := $(shell date +%Y-%m-%d_%H-%M-%S)
$(info "CONST_HUMAN_TIME using := operator : $(CONST_HUMAN_TIME)")$(shell sleep 1)CONST_START_TIME := $(shell date +%s)
NOW_TIME     = $(shell date +%s)
$(info "CONST_START_TIME using := operator : $(CONST_START_TIME)")$(shell sleep 1)$(info "NOW_TIME: $(NOW_TIME)")
$(info "VAR_CURRENT_TIME: $(VAR_CURRENT_TIME)")$(shell sleep 3)
$(info "VAR_CURRENT_TIME after sleep: $(VAR_CURRENT_TIME)")vpath %.c .# 使用模糊匹配
SRCS := $(wildcard *.c)# 简单文本替换
OBJS := $(SRCS:.c=.o).PHONY: $(BIN) clean $(OBJS)
# 自顶向下为并行编译声明依赖关系
$(BIN): $(OBJS)
$(OBJS): clean# 建议使用自动变量
$(BIN):$(CC) $^ -o $@ $(LDFLAGS)@echo "Elapsed time: $(shell expr $(NOW_TIME) - $(CONST_START_TIME)) seconds"# 模糊匹配规则
$(OBJS): %.o: %.c@echo "Begin compile $< ..."$(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@@echo "Has finished compiling $<"clean:@echo "Begin clean old resources ..."$(RM) *.o $(BIN)@echo "Has finished clean old resources"