跟我一起写makefile 学习笔记

跟我一起写makefile

Posted by 敬方 on July 6, 2019

2019-08-11 16:04:58

跟我一起写makefile

参考链接: GNU make; GUN Make指南

1 概述

make工具:

  • Delphi-make
  • Visual C++ nmake
  • GNU make

文章主要针对GNU的make

1 make 的使用

用法:make [选项] [目标] ...
选项:
  -b, -m                      忽略兼容性。
  -B, --always-make           无条件 make 所有目标。
  -C DIRECTORY, --directory=DIRECTORY
                              在执行前先切换到 DIRECTORY 目录。
  -d                          打印大量调试信息。
  --debug[=FLAGS]             打印各种调试信息。
  -e, --environment-overrides
                              环境变量覆盖 makefile 中的变量。
  --eval=STRING               Evaluate STRING as a makefile statement.
  -f FILE, --file=FILE, --makefile=FILE
                              从 FILE 中读入 makefile。
  -h, --help                  打印该消息并退出。
  -i, --ignore-errors         Ignore errors from recipes.
  -I DIRECTORY, --include-dir=DIRECTORY
                              在 DIRECTORY 中搜索被包含的 makefile。
  -j [N], --jobs[=N]          同时允许 N 个任务;无参数表明允许无限个任务。
  -k, --keep-going            当某些目标无法创建时仍然继续。
  -l [N], --load-average[=N], --max-load[=N]
                              在系统负载高于 N 时不启动多任务。
  -L, --check-symlink-times   使用软链接及软链接目标中修改时间较晚的一个。
  -n, --just-print, --dry-run, --recon
                              Don not actually run any recipe; just print them.
  -o FILE, --old-file=FILE, --assume-old=FILE
                              将 FILE 当做很旧,不必重新生成。
  -O[TYPE], --output-sync[=TYPE]
                              Synchronize output of parallel jobs by TYPE.
  -p, --print-data-base       打印 make 的内部数据库。
  -q, --question              Run no recipe; exit status says if up to date.
  -r, --no-builtin-rules      禁用内置隐含规则。
  -R, --no-builtin-variables   禁用内置变量设置。
  -s, --silent, --quiet       Don not echo recipes.
  -S, --no-keep-going, --stop
                              关闭 -k-t, --touch                 touch 目标而不是重新创建它们。
  --trace                     Print tracing information.
  -v, --version               打印 make 的版本号并退出。
  -w, --print-directory       打印当前目录。
  --no-print-directory        关闭 -w,即使 -w 默认开启。
  -W FILE, --what-if=FILE, --new-file=FILE, --assume-new=FILE
                              将 FILE 当做最新。
  --warn-undefined-variables  当引用未定义变量的时候发出警告。

该程序为 x86_64-pc-linux-gnu 编译
报告错误到 <bug-make@gnu.org>

2 关于程序的编译与链接

具体的过程可以参照:C/C++ 的一个符号操作问题

编译时(.c->.o):编译器需要的是语法正确,函数与变量的声明的正确。 链接时(.o->exe):主要是链接函数和全局变量。

3 Makefile介绍

为了方便使用gcc等编译器进行编译和链接,对复杂项目使用Makefile文件来,记录编译指令的顺序,相当于另外的针对gcc等编译器的shell脚本。使用make命令来执行相关的命令。

3.1 Makefile的规则

基本指令格式:

target... : prerequisites ...
    command
    ...
    ...

#或者

targets : prerequisites ; command
    command
...
  • target:编译目标文件;可以使用ObjectFile、label或者可执行文件
  • prerequisites 生成所需要的文件或者目标
  • command 就是make需要执行的命令(任意的shell命令)

注意这里的command如果不是和target在同一行,则必须以[Tab]开头。命令行可以使用`> 2019-08-11 16:04:58

跟我一起写makefile

参考链接: GNU make; GUN Make指南

1 概述

make工具:

  • Delphi-make
  • Visual C++ nmake
  • GNU make

文章主要针对GNU的make

1 make 的使用

<!JEKYLL@2780@0>

2 关于程序的编译与链接

具体的过程可以参照:C/C++ 的一个符号操作问题

编译时(.c->.o):编译器需要的是语法正确,函数与变量的声明的正确。 链接时(.o->exe):主要是链接函数和全局变量。

3 Makefile介绍

为了方便使用gcc等编译器进行编译和链接,对复杂项目使用Makefile文件来,记录编译指令的顺序,相当于另外的针对gcc等编译器的shell脚本。使用make命令来执行相关的命令。

3.1 Makefile的规则

基本指令格式:

<!JEKYLL@2780@1>

  • target:编译目标文件;可以使用ObjectFile、label或者可执行文件
  • prerequisites 生成所需要的文件或者目标
  • command 就是make需要执行的命令(任意的shell命令)

注意这里的<!JEKYLL@2780@2>如果不是和target在同一行,则必须以[Tab]开头。命令行可以使用作为续行符。

简单示例:

edit : main.o kbd.o command.o display.o \
    insert.o search.o files.o utils.o
    cc -o edit main.o kbd.o command.o display.o \
    insert.o search.o files.o utils.o
main.o : main.c defs.h
    cc -c main.c
kbd.o : kbd.c defs.h command.h
    cc -c kbd.c
command.o : command.c defs.h command.h
    cc -c command.c
display.o : display.c defs.h buffer.h
    cc -c display.c
insert.o : insert.c defs.h buffer.h
    cc -c insert.c
search.o : search.c defs.h buffer.h
    cc -c search.c
files.o : files.c defs.h buffer.h command.h
    cc -c files.c
utils.o : utils.c defs.h
    cc -c utils.c
clean :
    rm edit main.o kbd.o command.o display.o \
    insert.o search.o files.o utils.o

注意这里的clean是一个label相当于一个记录动作的变量

3.3 make工作流程

  • 查找当前目录下的“Makefile”或者“makefile”文件。
  • 找到文件,查找文件中的第一个目标文件(target)。并将其设置为最终的目标文件
  • 如果文件不存在,或者相关依赖需要其它的动作生成,或者依赖文件的文件修改时间要比edit这个文件新,则执行后面的命令生成相关目标文件。
  • 一层层的查找相关依赖,进行递归,执行程序。

3.4 makefile中使用变量

可以直接使用=来进行变量赋值。如下:

objects = main.o kbd.o command.o display.o \
    insert.o search.o files.o utils.o
edit : $(objects)
    cc -o edit $(objects)
main.o : main.c defs.h
    cc -c main.c
kbd.o : kbd.c defs.h command.h
    cc -c kbd.c
command.o : command.c defs.h command.h

    cc -c command.c
display.o : display.c defs.h buffer.h
    cc -c display.c
insert.o : insert.c defs.h buffer.h
    cc -c insert.c
search.o : search.c defs.h buffer.h
    cc -c search.c
files.o : files.c defs.h buffer.h command.h
    cc -c files.c
utils.o : utils.c defs.h
    cc -c utils.c
clean :
    rm edit $(objects)

可以使用$(变量名)来对变量进行使用。

3.5 makefile 的自动推导

makefile可以自动推导文件,以及文件依赖关系后面的命令,可以使用makefile中的自动推导(看到xxx.o就会将xxx.c文件添加在依赖关系中)。


objects = main.o kbd.o command.o display.o \
    insert.o search.o files.o utils.o
edit : $(objects)
    cc -o edit $(objects)
main.o : defs.h
kbd.o : defs.h command.h
command.o : defs.h command.h
display.o : defs.h buffer.h
insert.o : defs.h buffer.h
search.o : defs.h buffer.h
files.o : defs.h buffer.h command.h
utils.o : defs.h
#别名
.PHONY : clean
clean :
    rm edit $(objects)

#也可以这样写

objects = main.o kbd.o command.o display.o \
    insert.o search.o files.o utils.o
edit : $(objects)
    cc -o edit $(objects)
$(objects) : defs.h
  kbd.o command.o files.o : command.h
  display.o insert.o search.o files.o : buffer.h

.PHONY : clean

clean :
    rm edit $(objects)

4 Makefile总述

Makefile主要包括内容

  • 显式规则:直接明文书写的规则
  • 隐式规则:自动推导出来的隐晦规则
  • 变量的定义:一系列字符串变量的定义
  • 文件指示:根据条件的外部makefile的引用导入
  • 注释:脚本注释文件

make查找当前目录下的文件顺序是:

  • GNUmakefile
  • makefile
  • Makefile 推荐使用Makefile,最好不要使用GNUMakefile因为这个只能被GNU的make识别。 可以使用make -f file_name来指定makefile文件,例如make -f Make.Linux

makefile中可以使用include引入其它makefile文件 注意:include前不能加入[Tab]键,可以使用空格

bar=a.mk b.mk c.mk e.mk 

include foo.make *.mk $(bar)

include的查找路径如下:

  • 存在-I或者--include-dir参数会在这个参数指定的目录下继续寻找
  • 存在<prefix>/include存在,make也会去寻找。

注意:当没有找到时,make会生成一条警告,并在最终时再次尝试寻找,如果还是没找到就是error。可以使用-include告诉make 忽略这个的读取错误,直接继续执行。当然不建议这样做。

环境变量

在当前的环境变量中定义了,那么所有的make都会使用,因此建议不要使用。

make的工作方式

  1. 读入所有的 Makefile 。
  2. 读入被 include 的其它 Makefile 。
  3. 初始化文件中的变量。
  4. 推导隐晦规则,并分析所有规则。
  5. 为所有的目标文件创建依赖关系链。
  6. 根据依赖关系,决定哪些目标要重新生成。
  7. 执行生成命令

5.3 在规则中使用通配符

make与shell相同支持三种通配符号:

  • *:通用匹配符号,真实的’*‘可以使用\*来表示
  • ?:判断符号:
  • [...]:
  • $@:表示规则中的目标文件集。
    • 在模式规则中,如果有多个目标,那么,”$@”就是匹配于目标中模式定义的集合。
  • $%:仅当目标是函数库文件中,表示规则中的目标成员名。
    • 例如,如果一个目标是”foo.a (bar.o)”,那么,”$%”就是”bar.o”,”$@”就是”foo.a”。如果目标不是函数库文件(Unix下是[.a],Windows下是 [.lib]),那么,其值为空。
  • $<:依赖目标中的第一个目标名字。
    • 如果依赖目标是以模式(即”%”)定义的,那么”$<”将是符合模式的一系列的文件集。注意,其是一个一个取出来的。
  • $?:所有比目标新的依赖目标的集合。以空格分隔。
  • $^:所有的依赖目标的集合。以空格分隔。
    • 如果在依赖目标中有多个重复的,那个这个变量会去除重复的依赖目标,只保留一份。
  • $+:这个变量很像”$^”,也是所有依赖目标的集合。只是它不去除重复的依赖目标。
  • $*:这个变量表示目标模式中”%”及其之前的部分。
    • 如果目标是”dir/a.foo.b”,并且目标的模式是”a.%.b”,那么,”$“的值就是”dir /a.foo”。这个变量对于构造有关联的文件名是比较有较。如果目标中没有模式的定义,那么”$“也就不能被推导出,但是,如果目标文件的后缀是 make所识别的,那么”$“就是除了后缀的那一部分。例如:如果目标是”foo.c”,因为”.c”是make所能识别的后缀名,所以,”$“的值 就是”foo”。这个特性是GNU make的,很有可能不兼容于其它版本的make,所以,你应该尽量避免使用”$“,除非是在隐含规则或是静态模式中。如果目标中的后缀是make所不 能识别的,那么”$“就是空值。 例如:

print:*.c
    lpr -p $?
    touch print
  • $(@D):表示$@的目录部分,如果 “$@” 值是 “dir/foo.o” ,那么 “$(@D)” 就是 “dir” ,而如果 “$@” 中没有包含斜杠的话,其值就是 “.” (当前目录)。
  • $(@F):表示$@的文件部分。 剩下的$(操作符D)和$(操作符F)功能一次类推。

5.4文件查询

makefile中可以使用VPATH来指定文件查找目录。使用方法如下:

  • 1.vpath :为符合模式的文件指定搜索目录
  • 2.vpath :清除符合模式的文件的搜索目录。
  • vpath:清除所有已经被设置好了的文件搜索目录
#指定文件搜索在../headers和当前目录下,查找所有以`.h`结尾的文件

vpath %.h ../headers
#这里是先在foo中搜索,然后在blish,最后是bar

vpath %.c foo:bar
vpath % blish

5.5 伪目标

makefile中可以使用.PHONY:xxx的方式来设置伪目标,类似于shell中的alias操作别名 伪目标一般没有依赖文件,主要是相关操作。也可以使用依赖来化简操作。

all:prog1 prog2 prog3
.PHONY:all

prog1:prog1.o utils.o
        cc -o prog1 prog1.o utils.o
prog2:...

#也可以使用伪目标作为依赖,实现操作如下
cleanall : cleanobj cleandiff
    rm program
cleanobj:
    rm *.o
cleandiff:
    rm *.diff

因为makefile会将第一个目标作为默认目标,因此可以使用伪目标依赖,来实现makefile的多目标依赖。

5.7 静态模式

使用静态模式可以更加容易地定义多目标的规则。使用语法如下

<targets ...>: <target-pattern>: <prereq-patterns ...>
    <commands>
    ...

target:定义了一系列目标,可以有通配符,是目标的集合 target-pattern:指明了target的模式,也是目标集模式 prereq-patterns:是目标依赖模式对target-pattern的再次依赖定义

使用示例:


    objects = foo.o bar.o
    all: $(objects)

#将后缀中的.o变为.c

$(objects): %.o: %.c
    $(CC) -c $(CFLAGS) $< -o $@
    # $(CC) -c $(CFLAGS) foo.c bar.c -o foo.o bar.o

5.8 自动生成依赖性

gcc中可以使用-M编译选项开启自动依赖查找。

6 书写命令

使用@在命令前,这个命令将不会被make显示出来。例如:

@echo 正在编译XXX模块
#输出:正在编译XXX模块

echo 正在编译XXX模块
#输出:

#    echo 正在编译XXX模块

#   正在编译XXX模块

可以在make后面带入参数-n或者--just-print,只执行显示命令,但是不会执行命令。方便对Makefile进行调试。

使用-s或者--slient则是全面禁止命令的显示。

6.2 命令执行

makefile中的命令会,一条一条的执行其后面的的命令,当需要上一命令结果应用在下一命令时,应该使用分号,分割相关命令。当命令相关联时,应该写在一行上。


exec:
    cd /home/
    pwd
# 打印执行文件夹路径,cd无作用。

exec:
    cd /home/;pwd
# 打印 /home/ cd 有作用

6.3 命令错误

make中命令错误会立即停止执行,因此需要,使用make clean进行重新的make; 可以在命令前使用-或者添加make的-i/ignore-errors参数实现忽略错误。可以使用-k/--keep-going保证make行为不停止。

6.4 make的嵌套执行

可以使用shell的脚本访问,执行子目录中的make,对与方便第三方依赖的单独编译。

subsystem:
    cd subdir && $(MAKE)
#等价于

subsystem:
    $(MAKE) -C subdir

使用export 和unexport来进行变量的下级传递和使用。

注意:

  • SHELL和MAKEFLAGS是一定会传递到下一层Makefile中的。
  • 可以使用-w/--print-directory;输出信息,让你看到当前的工作目录。

6.5 定义命令包

Makefile中可以使用相同命令序列来定义一个变量。以define开始,endef结束。例如:

define run-yacc
yacc $(firstword $^)
mv y.tab.c $@
endef

7 使用变量

makefile中的变量,可以是数字开头,但不应该含有:#=或是空字符(空格、回车等)。并且变量的大小写敏感。

7.1 变量基础

可以定义变量,并用${变量名}/$(变量名)来使用变量,可以精确使用和展开,字符串之间的链接等。

foo=c
prog.o:prog.$(foo)
    $(foo)$(foo) -$(foo) prog.$(foo)

#翻译结果

prog.o : prog.c
    cc -c prog.c

7.2 变量中的变量

makefile中的变量,不像c++需要预先声明,可以直接使用,只要make能在后面找到就行了,但是很容易引起嵌套的循环使用。

变量的赋值

操作 含义
= 变量的直接赋值,可以使用后面定义的变量
= 赋值操作,前面的变量不能使用后面的变量,只能使用前面已经定义好了的变量
?= 如百年来那个没有被定义过,则进行赋值,如果事先被定义过,就什么都不做
+= 追加变量,给变量+=操作,可以追加新的变量

注意:谨慎使用#注释,在行后直接注释无\n换行符时,会引起变量中存在多余的空格;例如dir := /foo/bar # directory to put the frobs in中dir会多4个空格。

7.3 变量的高级用法

  • 变量的替换:替换变量中的共有的部分,格式是$(var:a=b)或者${var:a=b}把变量var中所有以子没有a结尾(空格或者结束符)的a换成b。这样就可以执行简单的变量替换。
foo:=a.o b.o c.o
bar:=$(foo:.o=.c)

#bar是a.c b.c c.c

也可以使用静态模式进行替换。

  • 将变量值作为变量:将变量结果作为字符串使用,获取新变量的名称。
x=y
y=z
a:=$($(x))
#最终a的结果是z

也可以进行多层次的嵌套。

7.5 override 指示符号

如果变量是通过make的命令行参数进行设置的,那么Makefile中对这个变量的赋值将会被忽略。可以使用override指示符,在Makefile中设置这类参数的值,进行重载

override <variable>=<value>
override <variable>:=<value>
override <variable>+=<value>

7.6 多行变量

使用define关键字设置变量的值可以换行,只要define没有使用[Tab]开头,那么make就不会把其认为是命令

define two-lines
echo foo
echo ${bar}
endef

7.7 环境变量

make运行时,系统环境变量可被载入到Makefile文件中,但是如果Makefile已经定义,则会被覆盖,可以使用-e参数方式系统环境变量被覆盖。

嵌套调用时,上层变量会以系统环境变量的方式传递到下层Makefile。默认情况只有通过命令行设置的变量会被传递。定义在文件中的变量,需要使用export关键字来声明。

7.8 目标变量

可以通过伪目标标签,设置目标局部变量,这个变量可以额全局变量同名,因为它的作用范围只在这条规则以及连带规则中。语法如下:

<target ...>:<variable-assignment>
<target ...>:overide <variable-assignment>

使用示例:

all: tran test test2
my_test:=/usr/binb
my_test:=${my_test:inb=a} /usr/include/boost 
tran:
    @echo "hello word"
test2:my_test=test2
test2:
    echo ${my_test}
test:
    echo "test";echo $(SHELL) ;echo $(MAKEFLAGS) echo ${my_test}

#result
hello word
echo "test";echo /bin/sh ;echo  echo /usr/ba /usr/include/boost 
test
/bin/sh
echo /usr/ba /usr/include/boost
echo test2
test2

7.9 模式变量

在GNU的make中还支持模式变量,使用一种模式,在模式中定义变量,使得变量可以根据模式进行判断赋值。使用格式和目标变量相同,例如:

%.o:CFLAGS = -O

8 使用条件判断

使用条件判断根据不同的分枝情况选择执行分支。

下面是根据编译器选择相关编译参数

libs_for_gcc=-lgnu
normal_libs=
foo:$(objects)
#判断编译器类型

ifeq($(CC),gcc)
    $(CC) -o foo $(objects) $(libs_for_gcc)
else
    $(CC) -o foo $(object) $(normal_libs)
endif

判断语句的基本语法是:

<conditional-directive>
<text-if-true>
endif
#或者

<conditional-directive>
<text-if-true>
else
<text-if-false>
endif

条件判断是ifeq或者ifneq、ifdef和ifndef

ifeq(<arg1>,<arg2>)
ifeq '<arg1>' '<arg2>'
ifeq "<arg1>" "<arg2>"
ifeq "<arg1>" '<arg2>'
ifeq '<arg1>' "<arg2>"
#还可以这样判断

ifeq ($(strip $(foo)),)
<text-if-empty>
endif

ifneq:

ifneq (<arg1>, <arg2>)
ifneq '<arg1>' '<arg2>'
ifneq "<arg1>" "<arg2>"
ifneq "<arg1>" '<arg2>'
ifneq '<arg1>' "<arg2>"

ifdef和ifndef

ifdef <variable-name>
endif

ifndef <variable-name>
endif

9 使用函数

Makefile可以使用函数来处理变量,变量以$进行标识,其基本语法如下:

$(<function> <arguments>)
#或者

${<function> <arguments>}

中间参数以,进行分割。 为了风格统一,建议都使用()的方式;如:$(subst a,b,$(x))

comma:=,
empty:=
space:=$(empty) $(empty)
foo:=a b c
bar:=$(subst $(space),$(comma),$(foo))

上面的函数是指,将$(foo)中的$(space)全部替换成为$(comma)。 最终$(bar)的结果是”a,b,c”。

9.2 字符串处理函数

函数名称 函数 功能 返回 示例 注意
subst $(subst <from>,<to>,<text>) 把字串 中的 字符串替换成 函数返回被替换过后的字符串 $(subst ee,EE,feet on the street)  
patsubst $(patsubst <pattern>,<replacement>,<text>) 查找其中的匹配字符串并替换 替换过后的字符串 $(patsubst %.c,%.o,x.c.c bar.c)  
strip $(strip <string>) 去掉字符串中开头和结尾的空字符串 返回去除的值 $(strip a b c ) 示例中去除了结尾的一个空格
findstring $(findstring <find>,<in>) 在字串 中查找 字串。 如果找到,那么返回 ,否则返回空字符串。 $(findstring a,a b c) 示例返回”a”字符串
filter $(filter <pattern...>,<text>) 模式过滤 字符串中的单词,保留符合模式 的单词。可以有多个模式。 返回符合模式 的字串。 $(filter %.c %.s,foo.c bar.c baz.s ugh.h) 示例返回值是foo.c bar.c baz.s
filter-out $(filter-out <pattern...>,<text>) 模式过滤 字符串中的单词,去除符合模式 的单词。可以有多个模式。 返回不符合模式 的字串。 $(filter-out main1.o main2.o,main1.o foo.o main2.o bar.o) 返回值是foo.o bar.o
sort $(sort <list>) 给字符串 中的单词排序(升序)。 返回排序后的字符串。 $(sort foo bar lose)返回bar foo lose sort 函数会去掉 中相同的单词。
word $(word <n>,<text>) 取字符串 中第 个单词。(从一开始) 返回字符串 中第 个单词。如果 中的单词数要大,那么返回空字符串。 $(word 2, foo bar baz) 示例返回值是”bar”
wordlist $(wordlist <s>,<e>,<text>) 字符串 中取从 开始到 的单词串。 是一个数字 返回字符串 中从 的单词字串。如果 中的单词数要大,那么返回空字符串。如果 大于 的单词数,那么返回从 开始,到 结束的单词串 $(wordlist 2, 3, foo bar baz) 返回值是bar baz
words $(words <text>) 统计 中字符串中的单词个数。 返回 中的单词数 $(words, foo bar baz)返回值为”3” 如果我们要取 中最后的一个单词,我们可以这样: $(word $(words ),) 。
firstword $(firstword <text>) 取字符串 中的第一个单词。 返回字符串 的第一个单词 $(firstword foo bar)返回”foo”  

9.3 文件名操作函数

  • dir: $(dir <name...>)
    • 功能:从文件序列中取出目录部分(最后一个“/”之前的部分)。
    • 返回:返回文件名序列 的目录部分。
    • 示例:$(dir src/foo.c hacks)返回值是src/ ./
  • notdir:$(notdir <names...>)
    • 功能:从文件名序列 中取出非目录部分。非目录部分是指最后一个反斜杠(“ / ”)之后的部分。
    • 返回:返回文件名序列 的非目录部分。
    • 示例:$(notdir src/foo.c hacks),返回值是”foo.c hacks”。
  • suffix:$(suffix <names...>)
    • 功能:从文件名序列 中取出各个文件名的后缀。
    • 返回:返回文件名序列 的后缀序列,如果文件没有后缀,则返回空字串。
    • 示例:$(suffix src/foo.c src-1.0/bar.c hacks);返回值是”.c .c”。
  • basename:$(basename <names...>)
    • 功能:从文件名序列 中取出各个文件名的前缀部分。
    • 返回:返回文件名序列 的前缀序列,如果文件没有前缀,则返回空字串。
    • 示例:$(basename src/foo.c src-1.0/bar.c hacks);返回值是”src/foo src-1.0/bar hacks”。
  • addsuffix:$(addsuffix <suffix>,<names...>)
    • 功能:把后缀 加到 中的每个单词后面。
    • 返回:返回加过后缀的文件名序列。
    • $(addsuffix .c,foo bar),返回值是”foo.c bar.c”。
  • addprefix:$(addprefix <prefix>,<names...>)
    • 功能:把前缀 加到 中的每个单词后面。
    • 返回:返回加过前缀的文件名序列。
    • 示例:$(addprefix src/,foo bar);返回值是”src/foo src/bar”
  • join:$(join <list1>,<list2>)
    • 功能:把 中的单词对应地加到 的单词后面。如果 的单词个数要比 的多,那么, 中的多出来的单词将保持原样。如果 的单词个数要比 多,那么, 多出来的单词将被复制到 中。
    • 返回:返回连接过后的字符串。
    • 示例:$(join aaa bbb , 111 222 333);返回值是aaa111 bbb222 333

9.4 foreach函数

  • 语法:$(foreach <var>,<list>,<text>)
  • 功能:将list中的单词逐一去除,放到var指定的变量中,然后再执行所包含表达式。
  • 示例:
names:=a b c d
files:=$(foreach n,$(names),$(n).o)

#files返回值是 a.o b.o c.o d.o

9.6 call函数

call函数是唯一一个可以用来创建新的参数化的函数,可以使用call向一个复杂函数中传递参数。其语法是: $(call <expression>,<parm1>,<parm2>,<parm3>...)

执行时,后面的参数将函数中的变量进行取代。

reverse=$(1) $(2)

foo=$(call reverse,a,b)
#最后foo的结果是“a b”

9.7 origin 函数

这个函数返回变量的来源;语法:$(origin <variable>);来源类型如下:

  • undefined:从来就没有定义过
  • default:默认定义变量,如CC
  • environment:环境变量(注意make 没有“-e”参数)
  • file: 这个变量定义在Makefile中
  • command line :这个变量是被命令行定义的。
  • override :是被override重新定义的。
  • automatic: 是命令中定义的自动化变量。

9.8 shell函数

执行shell命令,它和”`“是一样的功能。将执行操作系统命令后的输出作为函数返回。使用示例:

contents:=$(shell cat foo)
files:=$(shell echo *.c)

注意这个函数会新生成一个shell程序来执行命令。不应该被大量使用。

9.9 控制make的函数

$(error ):输出错误,并退出 $(warning ):输出一段警告信息,而make继续执行。

10 make的运行

10.1 make的退出码

  • 0:表示成功执行
  • 1:运行时产生错误,返回1。
  • 2:如果使用了“-q”参数,并且make使得一些目标不需要更新,那么返回2。

使用-f可以指定make file文件,也可以在make后面添加指定的伪目标。

一般伪目标函数

  • all:这个伪目标是所有目标的目标,其功能一般是编译所有的目标。
  • clean:这个伪目标功能是删除所有被 make 创建的文件。
  • install:这个伪目标功能是安装已编译好的程序,其实就是把目标执行文件拷贝到指定的目标中去。
  • print:这个伪目标的功能是例出改变过的源文件。
  • tar:这个伪目标功能是把源程序打包备份。也就是一个 tar 文件。
  • dist:这个伪目标功能是创建一个压缩文件,一般是把 tar 文件压成 Z 文件。或是 gz 文件。
  • TAGS:这个伪目标功能是更新所有的目标,以备完整地重编译使用。
  • check:check ” 和 “test”这两个伪目标一般用来测试 makefile 的流程。

10.4 检查规则

我们不想makefile中的规则执行起来,只想检查一下命令,可以使用一下相关参数:

  • - n
  • --just-print
  • --dry-run
  • --recon:不执行参数,这些参数只是打印命令,不管目标是否更新,把规则和连带规则下的命令打印出来,但 不执行,这些参数对于我们调试 makefile 很有用处。
  • - t --touch:这个参数的意思就是把目标文件的时间更新,但不更改目标文件。也就是说, make 假装编译目标,但不是真正的编译目标,只是把目标变成已编译过的状态。
  • - q --question这个参数的行为是找目标的意思,也就是说,如果目标存在,那么其什么也不会输出,当然也不会执行编译,如果目标不存在,其会打印出一条出错信息。
  • -W <file>
  • --what-if=<file>`
  • --assume-new=<file>
  • --new-file=<file> 这个参数需要指定一个文件。一般是是源文件(或依赖文件), Make 会根据规则推导来运行依赖于这 个文件的命令,一般来说,可以和“ -n ”参数一同使用,来查看这个依赖文件所发生的规则命令。 另外一个很有意思的用法是结合“ -p ”和“ -v ”来输出 makefile 被执行时的信息(这个将在后面讲述)。

10.5 make参数请查看相关文档。

11 隐含规则

隐含规则主要是make的自动推导。 会为.o自动配置生成依赖生成项。 注意

  • 因为隐藏规则的存在,当执行混合编译的时候,可能存在隐藏规则先后性的问题,例如foo:foo.p如果文件夹下存在foo.c隐含规则就会找到foo.c执行过后就不再向下找了。
  • 可以使用-r/--no-builtin-rules取消所有隐含参数设置。
  • 编译c时,.o会自动添加目标依赖推导.c,并生成指令`$(CC) –c $(CPPFLAGS) $(CFLAGS)`
  • 编译c++时,会自动推导为.cc或者.C,生成命令`$(CXX) $(CPPFLAGS) $(CFLAGS)`
  • 编译Pascal时,自动推导为.p,生成指令为`$(PC) –c $(PFLAGS)`;
  • 编译Fortran/Ratfor时,自动推导为 “.r” 或 “.F” 或 “.f”,其生成命令是:
    ".f" "$(FC) –c $(FFLAGS)"
    ".F" "$(FC) –c $(FFLAGS) $(CPPFLAGS)"
    ".f" "$(FC) –c $(FFLAGS) $(RFLAGS)"
    
  • 汇编和汇编预处理:自动推导为.s默认使用编译器“as”,生成命令:`$(AS) $(ASFLAGS)`。
  • 链接Object文件:运行C的编译器来运行链接程序(一般是“ld”),生成命令:$(CC) $(LDFLAGS) <n>.o $(LOADLIBES) $(LDLIBS)

11.3 隐含规则使用的变量

make中会预先定义一些执行的变量

  • AR:函数库打包程序。默认命令是“ ar ”
  • AS:汇编语言编译程序。默认命令是“ as ”。
  • CC:C语言编译程序,默认命令是“cc”。
  • CXX:C++ 语言编译程序。默认命令是“ g++ ”。
  • CO:从 RCS 文件中扩展文件程序。默认命令是“ co ”。
  • CPP:C 程序的预处理器(输出是标准输出设备)。默认命令是“ $(CC) – E ”。
  • FC:Fortran 和 Ratfor 的编译器和预处理程序。默认命令是“ f77 ”。
  • GET:从 SCCS 文件中扩展文件的程序。默认命令是“ get ”。
  • LEX:Lex 方法分析器程序(针对于 C 或 Ratfor )。默认命令是“ lex ”。
  • PC:Pascal 语言编译程序。默认命令是“ pc ”。
  • YACC:Yacc 文法分析器(针对于 C 程序)。默认命令是“ yacc ”。
  • YACCR:Yacc 文法分析器(针对于 Ratfor 程序)。默认命令是“ yacc – r ”。
  • MAKEINFO:转换 Texinfo 源文件( .texi )到 Info 文件程序。默认命令是“ makeinfo ”。
  • TEX:从 TeX 源文件创建 TeX DVI 文件的程序。默认命令是“ tex ”。
  • TEXI2DVI:从 Texinfo 源文件创建军 TeX DVI 文件的程序。默认命令是“ texi2dvi ”。
  • WEAVE:转换 Web 到 TeX 的程序。默认命令是“ weave ”。
  • CWEAVE:转换 C Web 到 TeX 的程序。默认命令是“ cweave ”。
  • TANGLE:转换 Web 到 Pascal 语言的程序。默认命令是“ tangle ”。
  • CTANGLE:转换 C Web 到 C 。默认命令是“ ctangle ”。
  • RM:删除文件命令。默认命令是“ rm – f ”。

对应编译器参数变量: 基本都是编译器名+FLAGS;如:CXXFLAGS

注意隐含规则链:

  • 当存在编译器的相互准话你,例如一个.o文件的生成,可能是先将.y文件生成.c再由C的编译器生成。make会进自己最大的努力进行编译转换和推导。为了安全起见,需要使用伪目标“.INTERMEDIATE”来强制声明中间件。
  • 禁止同一个目标出现两次或者以上。防止自动推导时出现无限递归的情况。
  • make会对简单的中间产物进行优化,可能不会产生中间文件。

11.5 定义模式规则

模式规则中一般包含“%”,主要代表任意性的推导。例如

%.o : %.c
    $(CC) -c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) $< -o $@
#将所有.c文件编译成为.o文件
# $<表示了所有依赖目标的挨个值,$@表示所有的目标的挨个值

%.tab.c %.tab.h: %.y
    bison -d $<

# 将所有的[.y]文件都以bison -d $<执行。生成对应的<n>.tab.c和<n>.tab.h文件

11.5.3 自动化变量

5.3节中已有描述,不再赘述。

可以通过在隐含规则和后面不添加命令,来覆盖隐含规则。或者添加命令,重建隐含规则。

make注意使用后缀来进行推导,因此可以更改.SUFFIXES来进行默认后缀的更改。make 的参数 “-r” 或 “-no-builtin-rules” 也会使用得默认的后缀列表为空。

11.7 隐含规则搜索算法

对于目标T的搜索算法如下所示:

  • 把 T 的目录部分分离出来。叫 D ,而剩余部分叫 N 。(如:如果 T 是 “src/foo.o” ,那么, D 就是 “src/” ,N 就是 “foo.o” )
  • 创建所有匹配于 T 或是 N 的模式规则列表。
  • 如果在模式规则列表中有匹配所有文件的模式,如 “%” ,那么从列表中移除其它的模式。
  • 移除列表中没有命令的规则。
  • 对于第一个在列表中的模式规则:
    • 推导其 “ 茎 “S , S 应该是 T 或是 N 匹配于模式中 “%” 非空的部分。
    • 计算依赖文件。把依赖文件中的 “%” 都替换成 “ 茎 “S 。如果目标模式中没有包含斜框字符,而把 D 加在第一个依赖文件的开头。
    • 测试是否所有的依赖文件都存在或是理当存在。(如果有一个文件被定义成另外一个规则的目标文件,或者是一个显式规则的依赖文件,那么这个文件就叫 “ 理当存在 “ )
    • 如果所有的依赖文件存在或是理当存在,或是就没有依赖文件。那么这条规则将被采用,退出该算法。
  • 如果经过第 5 步,没有模式规则被找到,那么就做更进一步的搜索。对于存在于列表中的第一个模式规则:
    • 如果规则是终止规则,那就忽略它,继续下一条模式规则。
    • 计算依赖文件。(同第 5 步)
    • 测试所有的依赖文件是否存在或是理当存在。
    • 对于不存在的依赖文件,递归调用这个算法查找他是否可以被隐含规则找到。
    • 如果所有的依赖文件存在或是理当存在,或是就根本没有依赖文件。那么这条规则被采用,退出该算法。
  • 如果没有隐含规则可以使用,查看 “.DEFAULT” 规则,如果有,采用,把 “.DEFAULT” 的命令给 T 使用。

当规则被找到,就会执行其相当的命令,此时自动化变量才会生成。

12 使用 make 更新函数库文件

函数库文件也就是对 Object 文件(程序编译的中间文件)的打包文件。在 Unix 下,一般是由命令 “ar” 来完成打包工作。

12.1 函数库文件的成员

一个函数库文件由多个文件组成。你可以以如下格式指定函数库文件及其组成: archive(member)

这个主要是对目标和依赖的定义。主要是为了“ar”来进行服务。如:

foolib(hack.o) : hack.o
    ar cr foolib hack.o

12.2 函数库成员的隐含规则

当目标是”a(m)”,形式时,其会把目标转换为(m),例如”make foo.a(bar.o)”的形式调用Makefile时,隐含规则会去找”bar.o”的规则,如果没有定义相关规则,那么内建隐含规则生效。make会去找对应的文件来生成目标,找到则成功执行。

注意: “$%”是专属函数库文件的自动化变量。

12.3 函数库文件的后缀规则

使用后缀规则和隐含规则来生成函数库打包文件,如:

.c.a:
    $(CC) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -c $< -o $*.o
    $(AR) r $@ $*.o
    $(RM) $*.o

等价于:

(%.o) : %.c
    $(CC) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -c $< -o $*.o
    $(AR) r $@ $*.o
    $(RM) $*.o

注意:

进行函数库打包文件生成时,请小心使用 make 的并行机制( “-j” 参数)。如果多个 ar 命令在同一时 间运行在同一个函数库打包文件上,就很有可以损坏这个函数库文件。