makfile使用
Makefile
- GNU Make 官方网站：https://www.gnu.org/software/make/
- GNU Make 官方文档下载地址：https://www.gnu.org/software/make/manual/
- Makefile Tutorial：https://makefiletutorial.com/
1 基本格式
targets : prerequisties
[tab键]command
- target：目标文件，可以是 OjectFile，也可以是执行文件，还可以是一个标签（Label），对于标签这种特性，在后续的“伪目标”章节中会有叙述。
- prerequisite：要生成那个 target 所需要的文件或是目标。
- command：是 make 需要执行的命令，
2 Makefile 规则
- make 会在当前目录下找到一个名字叫
Makefile或makefile的文件 - 如果找到，它会找文件中第一个目标文件（target），并把这个文件作为最终的目标文件
- 如果 target 文件不存在，或是 target 文件依赖的 .o 文件(prerequities)的文件修改时间要比 target 这个文件新，就会执行后面所定义的命令 command 来生成 target 这个文件
- 如果 target 依赖的 .o 文件（prerequisties）也存在，make 会在当前文件中找到 target 为 .o 文件的依赖性，如果找到，再根据那个规则生成 .o 文件
3 伪目标
“伪目标” 不是一个文件，只是一个标签。我们要显示地指明这个 “目标” 才能让其生效
“伪目标” 的取名不能和文件名重名，否则不会执行命令
为了避免和文件重名的这种情况，我们可以使用一个特殊的标记 .PHONY 来显示地指明一个目标是“伪目标”，向 make 说明，不管是否有这个文件，这个目标就是 “伪目标”
.PHONY : clean
只要有这个声明，不管是否有“clean”文件，要运行 “clean” 这个目标，只有"make clean" 这个命令
Makefile 的变量
变量在声明时需要给予初值，而在使用时，需要给在变量名前加上 $ 符号，并用小括号 () 把变量给包括起来。
1 变量的定义
cpp := src/main.cpp
obj := objs/main.o
2 变量的引用
- 可以用
()或{}
cpp := src/main.cpp
obj := objs/main.o
$(obj) : ${cpp}
@g++ -c $(cpp) -o $(obj)
compile : $(obj)
3 预定义变量
$@: 目标(target)的完整名称$<: 第一个依赖文件（prerequisties）的名称$^: 所有的依赖文件（prerequisties），以空格分开，不包含重复的依赖文件
cpp := src/main.cpp
obj := objs/main.o
$(obj) : ${cpp}
@g++ -c $< -o $@
@echo $^
compile : $(obj)
.PHONY : compile
Makefile 常用符号
1 =
- 简单的赋值运算符
- 用于将右边的值分配给左边的变量
- 如果在后面的语句中重新定义了该变量，则将使用新的值
示例
HOST_ARCH = aarch64
TARGET_ARCH = $(HOST_ARCH)
# 更改了变量 a
HOST_ARCH = amd64
debug:
@echo $(TARGET_ARCH)
2 :=
- 立即赋值运算符
- 用于在定义变量时立即求值
- 该值在定义后不再更改
- 即使在后面的语句中重新定义了该变量
示例
HOST_ARCH := aarch64
TARGET_ARCH := $(HOST_ARCH)
# 更改了变量 a
HOST_ARCH := amd64
debug:
@echo $(TARGET_ARCH)
3 ?=
- 默认赋值运算符
- 如果该变量已经定义，则不进行任何操作
- 如果该变量尚未定义，则求值并分配
HOST_ARCH = aarch64
HOST_ARCH ?= amd64
debug:
@echo $(HOST_ARCH)
4 累加 +=
CXXFLAGS := -m64 -fPIC -g -O0 -std=c++11 -w -fopenmp
CXXFLAGS += $(include_paths)
5 \
- 续行符
示例
LDLIBS := cudart opencv_core \
gomp nvinfer protobuf cudnn pthread \
cublas nvcaffe_parser nvinfer_plugin
6 * 与 %
*: 通配符表示匹配任意字符串，可以用在目录名或文件名中%: 通配符表示匹配任意字符串，并将匹配到的字符串作为变量使用
Makefile 的常用函数
函数调用，很像变量的使用，也是以 “$” 来标识的，其语法如下：
$(fn, arguments) or ${fn, arguments}
- fn: 函数名
- arguments: 函数参数，参数间以逗号
,分隔，而函数名和参数之间以“空格”分隔
1 shell
$(shell <command> <arguments>)
- 名称：shell 命令函数 —— shell
- 功能：调用 shell 命令 command
- 返回：函数返回 shell 命令 command 的执行结果
示例
# shell 指令，src 文件夹下找到 .cpp 文件
cpp_srcs := $(shell find src -name "*.cpp")
# shell 指令, 获取计算机架构
HOST_ARCH := $(shell uname -m)
2 subst
$(subst <from>,<to>,<text>)
- 名称：字符串替换函数——subst
- 功能：把字串 <text> 中的 <from> 字符串替换成 <to>
- 返回：函数返回被替换过后的字符串
示例：
cpp_srcs := $(shell find src -name "*.cpp")
cpp_objs := $(subst src/,objs/,$(cpp_objs))
3 patsubst
$(patsubst <pattern>,<replacement>,<text>)
- 名称：模式字符串替换函数 —— patsubst
- 功能：通配符
%，表示任意长度的字串，从 text 中取出 patttern， 替换成 replacement - 返回：函数返回被替换过后的字符串
示例
cpp_srcs := $(shell find src -name "*.cpp") #shell指令，src文件夹下找到.cpp文件
cpp_objs := $(patsubst %.cpp,%.o,$(cpp_srcs)) #cpp_srcs变量下cpp文件替换成 .o文件
4 foreach
$(foreach <var>,<list>,<text>)
- 名称：循环函数——foreach。
- 功能：把字串<list>中的元素逐一取出来，执行<text>包含的表达式
- 返回：<text>所返回的每个字符串所组成的整个字符串（以空格分隔）
示例：
library_paths := /datav/shared/100_du/03.08/lean/protobuf-3.11.4/lib \
/usr/local/cuda-10.1/lib64 \
library_paths := $(foreach item,$(library_paths),-L$(item))
同等效果
I_flag := $(include_paths:%=-I%)
5 dir
$(dir <names...>)
- 名称：取目录函数——dir。
- 功能：从文件名序列中取出目录部分。目录部分是指最后一个反斜杠（“/”）之前
的部分。如果没有反斜杠，那么返回“./”。 - 返回：返回文件名序列的目录部分。
- 示例：
mkdir -p $(dir src/foo.c ) # 返回值是“src/ ./”。创建对应的目录，-p 代表不存在即创建
6 notdir
$(notdir <names...>)
将当前字符串去掉路径，只保留名字
示例
libs := $(notdir $(shell find /usr/lib -name lib*))
7 filter
$(filter <names...>)
可以返回对应的文件名，可以用于查找
libs := $(notdir $(shell find /usr/lib -name lib*))
a_libs := $(filter %.a,$(libs))
so_libs := $(filter %.so,$(libs))
8 basename
$(basename <names...>)
会将所有文件的后缀去掉并且返回。
libs := $(notdir $(shell find /usr/lib -name lib*))
a_libs := $(subst lib,,$(basename $(filter %.a,$(libs))))
so_libs := $(subst lib,,$(basename $(filter %.so,$(libs))))
Conditional Rules
注意：
- Condition 语句里面全部不能用 Tab 缩进, 你看到的 Makefile 如果好像有 “Tab”, 那全部是空格
- 使用 Tab 会报错：*** commands commence before first target
1 ifeq / else / endif
# build flags
ifeq ($(TARGET_OS),darwin)
LDFLAGS += -rpath $(CUDA_PATH)/lib
CCFLAGS += -arch $(HOST_ARCH)
else ifeq ($(HOST_ARCH)-$(TARGET_ARCH)-$(TARGET_OS),x86_64-armv7l-linux)
LDFLAGS += --dynamic-linker=/lib/ld-linux-armhf.so.3
CCFLAGS += -mfloat-abi=hard
else ifeq ($(TARGET_OS),android)
LDFLAGS += -pie
CCFLAGS += -fpie -fpic -fexceptions
endif
2 ifneq / else / endif
HOST_ARCH := $(shell uname -m)
TARGET_ARCH ?= $(HOST_ARCH)
temp := $(filter $(TARGET_ARCH),x86_64 aarch64 sbsa ppc64le armv7l)
ifneq (,$(filter $(TARGET_ARCH),x86_64 aarch64 sbsa ppc64le armv7l))
ifneq ($(TARGET_ARCH),$(HOST_ARCH))
ifneq (,$(filter $(TARGET_ARCH),x86_64 aarch64 sbsa ppc64le))
TARGET_SIZE := 64
else ifneq (,$(filter $(TARGET_ARCH),armv7l))
TARGET_SIZE := 32
endif
else
TARGET_SIZE := $(shell getconf LONG_BIT)
endif
else
$(error ERROR - unsupported value $(TARGET_ARCH) for TARGET_ARCH!)
endif
3 ifdef / else / endif
ifdef TARGET_OVERRIDE # cuda toolkit targets override
NVCCFLAGS += -target-dir $(TARGET_OVERRIDE)
endif
Compile
1 编译过程
1.1 预处理
示例
cpp_srcs := $(shell find src -name *.cpp)
pp_files := $(patsubst src/%.cpp,src/%.i,$(cpp_srcs))
src/%.i : src/%.cpp
@g++ -E $^ -o $@
preprocess : $(pp_files)
clean :
@rm -f src/*.i
debug :
@echo $(pp_files)
.PHONY : debug preprocess clean
1.2 编译成汇编语言
示例
cpp_srcs := $(shell find src -name *.cpp)
as_files := $(patsubst src/%.cpp,src/%.s,$(cpp_srcs))
src/%.s : src/%.cpp
@g++ -S $^ -o $@
assemble : $(as_files)
clean :
@rm -f src/*.s
debug :
@echo $(as_files)
.PHONY : debug assemble clean
1.3 编译成目标文件
示例
cpp_srcs := $(shell find src -name *.cpp)
cpp_objs := $(patsubst src/%.cpp,objs/%.o,$(cpp_srcs))
objs/%.o : src/%.cpp
@mkdir -p $(dir $@)
@g++ -c $^ -o $@
objects : $(cpp_objs)
clean :
@rm -rf objs src/*.o
debug :
@echo $(as_files)
.PHONY : debug objects clean
1.4 链接可执行文件
cpp_srcs := $(shell find src -name *.cpp)
cpp_objs := $(patsubst src/%.cpp,objs/%.o,$(cpp_srcs))
objs/%.o : src/%.cpp
@mkdir -p $(dir $@)
@g++ -c $^ -o $@
workspace/exec : $(cpp_objs)
@mkdir workspace/exec
@g++ $^ -o $@
run : workspace
@./$<
clean :
@rm -rf objs workspace/exec
debug :
@echo $(as_files)
.PHONY : debug run clean
2 编译选项
编译选项
-m64: 指定编译为 64 位应用程序-std=: 指定编译标准，例如：-std=c++11、-std=c++14-g: 包含调试信息-w: 不显示警告-O: 优化等级，通常使用：-O3-I: 加在头文件路径前fPIC: (Position-Independent Code), 产生的没有绝对地址，全部使用相对地址，代码可以被加载到内存的任意位置，且可以正确的执行。这正是共享库所要求的，共享库被加载时，在内存的位置不是固定的
链接选项
-l: 加在库名前面-L: 加在库路径前面-Wl,<选项>: 将逗号分隔的 <选项> 传递给链接器-rpath=: “运行” 的时候，去找的目录。运行的时候，要找 .so 文件，会从这个选项里指定的地方去找
3 Implicit Rules
- CC: Program for compiling C programs; default cc
- CXX: Program for compiling C++ programs; default g++
- CFLAGS: Extra flags to give to the C compiler
- CXXFLAGS: Extra flags to give to the C++ compiler
- CPPFLAGS: Extra flags to give to the C preprocessor
- LDFLAGS: Extra flags to give to compilers when they are supposed to invoke the linker
4 编译带头文件的程序
add.hpp
#ifndef ADD_HPP
#define ADD_HPP
int add(int a, int b);
#endif // ADD_HPP
add.cpp
int add(int a, int b)
{
return a+b;
}
minus.hpp
#ifndef MINUS_HPP
#define MINUS_HPP
int minus(int a, int b);
#endif // MINUS_HPP
minus.cpp
int minus(int a, int b)
{
return a-b;
}
main.cpp
#include <stdio.h>
#include "add.hpp"
#include "minus.hpp"
int main()
{
int a=10; int b=5;
int res = add(a, b);
printf("a + b = %d\n", res);
res = minus(a, b);
printf("a - b = %d\n", res);
return 0;
}
Makefile
cpp_srcs := $(shell find src -name *.cpp)
cpp_objs := $(patsubst src/%.cpp,objs/%.o,$(cpp_srcs))
# 你的头文件所在文件夹路径（建议绝对路径）
include_paths :=
I_flag := $(include_paths:%=-I%)
objs/%.o : src/%.cpp
@mkdir -p $(dir $@)
@g++ -c $^ -o $@ $(I_flag)
workspace/exec : $(cpp_objs)
@mkdir -p $(dir $@)
@g++ $^ -o $@
run : workspace/exec
@./$<
debug :
@echo $(I_flag)
clean :
@rm -rf objs
.PHONY : debug run
Makefile 静态库编译
1 程序
add.hpp
#ifndef ADD_HPP
#define ADD_HPP
int add(int a, int b);
#endif // ADD_HPP
add.cpp
int add(int a, int b)
{
return a+b;
}
minus.hpp
#ifndef MINUS_HPP
#define MINUS_HPP
int minus(int a, int b);
#endif // MINUS_HPP
minus.cpp
int minus(int a, int b)
{
return a-b;
}
main.cpp
#include <stdio.h>
#include "add.hpp"
#include "minus.hpp"
int main()
{
int a=10; int b=5;
int res = add(a, b);
printf("a + b = %d\n", res);
res = minus(a, b);
printf("a - b = %d\n", res);
return 0;
}
2 编译过程
- 源文件[.c/cpp] -> Object文件[.o]
g++ -c [.c/cpp][.c/cpp]... -o [.o][.o]... -I[.h/hpp] -g - Object文件[.o] -> 静态库文件[lib库名.a]
ar -r [lib库名.a] [.o][.o]... - main 文件[.c/cpp] -> Object 文件[.o]
g++ -c [main.c/cpp] -o [.o] -I[.h/hpp] - 链接 main 的 Object 文件与静态库文件 [lib库名.a]
g++ [main.o] -o [可执行文件] -l[库名] -L[库路径]
动态库（共享库）
1 编库
编译 .c 文件
源文件[.c/cpp] -> Object文件[.o]
g++ -c [.c/cpp][.c/cpp]... -o [.o][.o]... -I[.h/hpp] -g -fpic
Object文件[.o] -> 动态库文件[lib库名.so]
g++ -shared [.o][.o]... -o [lib库名.so]
main文件[.c/cpp] -> Object文件[.o]
g++ -c [main.c/cpp] -o [.o] -I[.h/hpp] -g
2 链接
链接 main 的 Object 文件与动态库文件[lib库名.so]
g++ [main.o] -o [可执行文件] -l[库名] -L[库路径] -Wl,-rpath=[库路径]
常见 Error
*** missing separator. Stop.
- 原因: Makefile 语法出错
- 解决方法: 根据报错的行数，检查 tab 缩进，空格问题
*** commands commence before first target. Stop
- 原因: if等语句里面用了 tab 缩进
- 解决方法: 缩进的地方全部改为空格
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