C 编译: makefile 基础
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来源：Vamei
链接：http://www.cnblogs.com/vamei/archive/2013/04/29/3051062.html
在编译一个大型项目的时候，往往有很多目标文件、库文件、头文件以及最终的可执行文件。不同的文件之间存在依赖关系(dependency)。比如当我们使用下面命令编译时:
$gcc -c -o test.o test.c
$gcc -o helloworld test.o
可执行文件helloworld依赖于test.o进行编译的，而test.o依赖于test.c。
依赖关系
在我们编译一个大型项目时，我们往往要很多次的调用编译器，来根据依赖关系，逐步编译整个项目。这样的方式是自下而上的，即先编译下游文件，再编译上游文件。
UNIX系统下的make工具用于自动记录和处理文件之间的依赖关系。我们不用输入大量的”gcc”命令，而只需调用make就可以完成整个编译过程。所有的依赖关系都记录在makefile文本文件中。我们只需要make helloworld，make会根据依赖关系，自上而下的找到编译该文件所需的所有依赖关系，最后再自下而上的编译。
(make有多个版本，本文将基于GNU make。make会自动搜索当前目录下的makefile, Makefile或者GNUmakefile)
依赖
基本概念
我们使用一个示例C语言文件:
#include <stdio.h>
/*
* By Vamei
* test.c for makefile demo
*/
int main()
{
printf("Hello world!\n");
return 0;
}
下面是一个简单的makefile
# 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
观察上面的makefile
#号起始的行是注释行
target: prerequisite为依赖关系，即目标文件(target)依赖于前提文件(prerequisite)。可以有多个前提文件，用空格分开。
依赖关系后面的缩进行是实现依赖关系进行的操作，即正常的UNIX命令。一个依赖关系可以附属有多个操作。
用直白的话说，就是:
想要helloworld吗？那你必须有test.o，并执行附属的操作。
如果没有test.o，那你必须搜索其他依赖关系，并创建test.o。
我们执行
$make helloworld
来创建helloworld。
make是一个递归创建的过程:
Base Case 1: 如果当前依赖关系中没有说明前提文件，那么直接执行操作。
Base Case 2: 如果当前依赖关系说明了目标文件，而目标文件所需的前提文件已经存在，而且前提文件与上次make时没有发生改变(根据最近写入时间判断)，也直接执行该依赖关系的操作。
如果当前目标文件依赖关系所需的前提文件不存在，或者前提文件发生改变，那么以前提文件为新的目标文件，寻找依赖关系，创建目标文件。
虚线: 依赖关系检索
上面是make的核心功能。有了上面的功能，我们可以记录项目中所有的依赖关系和相关操作，并使用make进行编译。下面的内容都是在此核心内容上的拓展。
宏
make中可以使用宏(MACRO)。宏类似于文本类型的变量。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
$(CC) -c -o test.o test.c
我们用CC来代表”gcc”。在makefile中，使用$(CC)的方式来调用宏的值。make会在运行时，使用宏的值(gcc)来替代$(CC)。
shell的环境变量可以直接作为宏调用。如果同一个自定义的宏同时也有同名环境环境变量，make将优先使用自定义宏。
(可以使用$make -e helloworld来优先使用环境变量)
类似于C语言的宏，makefile中的宏可以方便的管理一些固定出现的文本，并方便替换操作。比如我们未来使用ifort编译器时，只需要更改宏定义为:
CC = ifort
就可以了
内部宏
make中有内部定义的宏，可以直接使用。$@中包含有当前依赖关系的目标文件名，而$^包含当前目标的前提文件:
CC = gcc
# helloworld is a binary file
helloworld: test.o
echo $@
$(CC) -o $@ $^
test.o: test.c
$(CC) -c -o $@ $^
内部宏 功能
$* 当前依赖关系中的目标文件名，不包括后缀。
$* 当前依赖关系中，发生改变的前提文件
$$ 字符”$”
如果目标或者前提文件是一个完整路径，我们可以附加D和F来提取文件夹部分和文件名部分，比如$(@F)表示目标文件的文件名部分。
后缀依赖
在makefile中使用
.SUFFIXES: .c .o
来说明.c和.o是后缀。
我们可以使用后缀依赖的方式，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
我们定义.c和.o为后缀。并有后缀依赖关系.c.o:。前者为前提，后者为目标。(注意，与一般的依赖关系顺序不同)
上面的test.o和test.c有依赖关系，但没有操作。make会发现该依赖关系符合.c.o的后缀依赖，并执行该后缀依赖后面的操作。
如果项目很大型的时候，后缀依赖非常有用。符合后缀依赖的文件往往有类似的操作，我们可以将这些操作用后缀依赖表示，而避免重复输入。
其他
makefile的续行符为
makefile中经常会定义下面依赖关系:
all:
如果make后没有跟随文件名，那么将执行该依赖关系。
clean:
常用于清理历史文件。
比如:
CC = gcc
.SUFFIXES: .c .o
.c.o:
$(CC) -c -o $@ $^
#--------------------------
all: helloworld
<a href="http://www.jobbole.com/members/echo">@echo</a> "ALL"
# helloworld is a binary file
helloworld: test.o
<a href="http://www.jobbole.com/members/echo">@echo</a> $@
$(CC) -o $@ $^
test.o: test.c
clean:
-rm helloworld *.o
注意: echo前面的@和rm前面的-。@后的命令将不显示命令本身。-后面的命令将忽略错误(比如删除不存在的文件)。
总结
make的核心功能是根据依赖关系来实现编译管理。
make的其他功能是让用户可以更加便捷的写出makefile。
参考
http://oreilly.com/linux/excerpts/9780596100292/gnu-make-utility.html
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