C編譯 makefile基礎

在編譯乙個大型專案的時候，往往有很多目標檔案、庫檔案、標頭檔案以及最終的可執行檔案。不同的檔案之間存在依賴關係(dependency)。比如當我們使用下面命令編譯時:

$gcc -c -o test.o test.c

$gcc -o helloworld test.o

可執行檔案helloworld依賴於test.o進行編譯的，而test.o依賴於test.c。

依賴關係

在我們編譯乙個大型專案時，我們往往要很多次的呼叫編譯器，來根據依賴關係，逐步編譯整個專案。這樣的方式是自下而上的，即先編譯下游檔案，再編譯上游檔案。

unix系統下的make工具用於自動記錄和處理檔案之間的依賴關係。我們不用輸入大量的"gcc"命令，而只需呼叫make就可以完成整個編譯過程。所有的依賴關係都記錄在makefile文字檔案中。我們只需要make helloworld，make會根據依賴關係，自上而下的找到編譯該檔案所需的所有依賴關係，最後再自下而上的編譯。

(make有多個版本，本文將基於gnu make。make會自動搜尋當前目錄下的makefile, makefile或者gnumakefile)

依賴

我們使用乙個示例c語言檔案:

#include /*

* by vamei
* test.c for makefile demo */
intmain() 

# helloworld is a binary file

helloworld: test.o
echo "good"
gcc -o helloworld test.o
test.o: test.c
gcc -c -o test.o test.c

用直白的話說，就是:

我們執行

$make helloworld

來建立helloworld。

make是乙個遞迴建立的過程:

虛線: 依賴關係檢索

上面是make的核心功能。有了上面的功能，我們可以記錄專案中所有的依賴關係和相關操作，並使用make進行編譯。下面的內容都是在此核心內容上的拓展。

make中可以使用巨集(macro)。巨集類似於文字型別的變數。比如下面的cc:

cc = gcc

# helloworld is a binary file
helloworld: test.o
echo "good"
$(cc) -o helloworld test.o
test.o: test.c
$(cc) -c -o test.o test.c

shell的環境變數可以直接作為巨集呼叫。如果同乙個自定義的巨集同時也有同名環境環境變數，make將優先使用自定義巨集。

(可以使用$make -e helloworld來優先使用環境變數)

類似於c語言的巨集，makefile中的巨集可以方便的管理一些固定出現的文字，並方便替換操作。比如我們未來使用ifort編譯器時，只需要更改巨集定義為:

cc = ifort

就可以了

make中有內部定義的巨集，可以直接使用。$@中包含有當前依賴關係的目標檔名，而$^包含當前目標的前提檔案:

cc = gcc

# helloworld is a binary file
helloworld: test.o
echo $@
$(cc) -o $@ $^
test.o: test.c
$(cc) -c -o $@ $^

$*          當前依賴關係中的目標檔名，不包括字尾。

$*          當前依賴關係中，發生改變的前提檔案

$$          字元"$"

如果目標或者前提檔案是乙個完整路徑，我們可以附加d和f來提取資料夾部分和檔名部分，比如$(@f)表示目標檔案的檔名部分。

在makefile中使用

.suffixes: .c .o

來說明.c和.o是字尾。

我們可以使用字尾依賴的方式，比如:

cc = gcc

.suffixes: .c .o
.c.o:
$(cc) -c -o $@ $^
#--------------------------
# helloworld is a binary file
helloworld: test.o
echo $@
$(cc) -o $@ $^
test.o: test.c

上面的test.o和test.c有依賴關係，但沒有操作。make會發現該依賴關係符合.c.o的字尾依賴，並執行該字尾依賴後面的操作。

如果專案很大型的時候，字尾依賴非常有用。符合字尾依賴的檔案往往有類似的操作，我們可以將這些操作用字尾依賴表示，而避免重複輸入。

makefile的續行符為\

makefile中經常會定義下面依賴關係:

all:

如果make後沒有跟隨檔名，那麼將執行該依賴關係。

clean:

常用於清理歷史檔案。

比如:

cc = gcc

.suffixes: .c .o
.c.o:
$(cc) -c -o $@ $^
#--------------------------
all: helloworld
@echo "all"
# helloworld is a binary file
helloworld: test.o
@echo $@
$(cc) -o $@ $^
test.o: test.c
clean:
-rm helloworld *.o

make的核心功能是根據依賴關係來實現編譯管理。

make的其他功能是讓使用者可以更加便捷的寫出makefile。

參考

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