Linux-make

简介

• make，即make工程管理器
• Linux下的管理编译的工具（编译好了=代码可以运行了=工程管理好了）
  • Linux没有IDE（集成开发环境）用于代码编写编译和运行
  • 直接拿着gcc搞有点难受，相当于用 make+Makefile 封装了一下
• 通过读入 Makefile文件（规则），执行编译工作
  • make命令是就是执行这个文件里的语句
  • make 可以理解成一种编程语言（python .py）
• 优点
  • 对于维护一些具有相互依赖关系的文件特别有用（自动关联）
  • 自动确定需要重新编译的文件，不做无用功，提高效率
  • 起初适用于C语言，但只要提供相应的编译器，mM可以满足你的所有幻想（管理编译器的工具）
• 一般直接拿着gcc搞是怎样的过程呢？
  • 准备几个文件：add.c add.h sub.c sub.h main.c

    # main.c
    #include<stdio.h>
    #include "add.h"
    #include "sub.h"
    
    int main(){
        int a,b;
        printf("请输入a和b的值：");
        scanf("%d%d",&a,&b);
        printf("%d + %d = %d\n",a,b,add(a,b));
        printf("%d + %d = %d\n",a,b,sub(a,b));
    
        return 0;
    }
    
    # add.c
    int add(int a, int b){
        return a+b;
    }
    
    # sub.c
    int sub(int a, int b){
        return a-b;
    }
    
    # add.h
    int add(int, int);
    # sub.h
    int sub(int, int);
    

  • 执行命令

    gcc -c main.c
    gcc -c add.c
    gcc -c sub.c
    # 生成.o文件
    
    # 生成可执行文件
    gcc *.o -o calc.exe
    ./calc.exe
    

• 以上就是使用gcc的完整过程，很麻烦吧，使用Makefile直接写好，make执行
• 详细的gcc过程可以参看这里，主要是预处理-编译-汇编-链接

机制

• make命令参数
  
• make 使用格式：make [options] [target]
  • make命令的执行过程分析
    
    

目标

• Makefile基本语法格式

  target:relys
  	 command
  	 ...
  
  # target 目标文件，多个文件的话以空格分开，make后会生成这个名字的文件
  # relys 生成目标所依赖的文件
  # command 命令行，这里的命令和/bin/bash类似，很多也是直接交给shell执行，所以...
  # command可以跟人rely后使用分号隔开，也可以换行+Tab（必须用Tab！！！）
  # 一行太长都可以用 \ 换行
  

  • 就是依靠一个接一个目标完成编译过程的
• 程序片段，说明语法

  all : main.o keys.o
  	gcc main.o -o all	# 使用gcc编译，生成all文件，必须Tab
  	
  # 可以使用通配符 * ? [...]
  clean : 
  	rm -f *.o	# 删除所有当前的.o文件
  	# 或者直接使用 $(RM) $(OBJS) $(TARGET)
  	
  # 这里的clean是伪目标，后面没有依赖并不会直接生成clean文件
  # 为了防止和目标文件重名，可以
  .PHONY : clean
  # 伪目标特性：总是被执行，所以比较新，如下：
  all : p1 p2 p3
  .PHONY : all
  p1 :  xxx
  	xxx
  p2 : ...	# 这里all被定义为伪目标，每次重新编译会被执行而且最新，所以后面的依赖也会重新编译！
  
  # 赋值
  objects = *.o	# 这里是单纯的将 *.o 给变量，不展开
  # 如果要展开
  objects := $(wildcard *.o)	# 这样赋值； wildcard是mk的关键字
  

  • 伪目标一般会跟着make命令一起，例如：make clean all，如果不指定就从头到尾执行
  • clean删除已生成的编译文件，all刷新（重编译）

  # make 会按顺序执行Mf中的文件
  # 如果要让上一条命令的结果应用于下一条，必须使用分号
  exec :
  	cd /home/dev
  	pwd		# 这里显示的还是Mf所在的目录
  # 应该这样
  exec :
  	- cd /home/dev; pwd		# 有点像管道
  # - 作用是不管是否出错都认为是成功的，不中断执行
  

• 具体说说，Makefile文件包含的内容：
  • 显式规则，生成目标的格式
  • 隐式规则，自动编译依赖文件，得到.o
  • 变量定义，函数调用
  • 文件引用，引用其他Makefile，include <filename>
  • 注释

变量

• 作为语言，自然有变量/流程控制等等
• 变量命名规则和其他语言类似，但是可以数字开头
• 声明变量必须赋初值，使用时需要加上$符号，可以使用()/{}括起来

  objects = main.o test.o fun.o
  program : $(objects)
  	cc -o p1 ${objects}
  

• 如果以:=赋值，代表只能使用之前声明的变量

  y := ${x}bar
  x := foo
  all : 
  	echo ${y}	# 输出的是bar，而不是foobar
  

• 类似的，?= 表示如果之前有这个变量就啥也不做，如果没有就按现在这么定义

  foo ?= hello.o		# 相当于带了条件判断语句
  

• 使用 += 追加

  objects = main.o test.o
  objects += hello.o
  # 会继承之前的赋值操作符，例如之前使用 ：= ，加上之后就还是 :=
  

• 几个特殊的变量
  
  • 类似简介部分的例子，编写Makefile

  # first_make
  # $^ 依赖项，不重复
  # $@ 目标名称
  # @ 不在控制台显示此编译命令
  # - 失败后继续执行后面的代码
  
  TARGET=first_make
  LIBS=-lpthread	# 库，一般都叫这个名
  
  $(TARGET):first_make.cpp xdata.cpp
  	-@rm test
  	@$(CXX) $^ -o $@ $(LIBS)
  	echo "$(TARGET) build success!"	# 代码区间
  	@# 代码区间的注释也要加@，不然也会显示出来
  

预定义变量

• 预定义变量可以简化Makefile文件
  
  • CXX和CXXFLAGS常用到，对于使用c++程序而言

自动推导

• 也叫隐式规则
• 还是以上面的代码为例，我们可以不写依赖项（first_make.cpp xdata.cpp），make可以自动推导，编译出对应的.o文件
• 但是，例如当我们的代码中使用了其他路径下的.h文件，需要使用CXXFLAGS，指明参数，改进如下：

  TARGET=first_make
  LIBS=-lpthread	# 库，一般都叫这个名
  OBJS=first_make.o xdata.o
  CXXFLAGS=-I../test.h	# -I 选项	指明头文件路径
  
  $(TARGET):$(OBJS)
  	-@rm test
  	@$(CXX) $^ -o $@ $(LIBS)
  	echo "$(TARGET) build success!"	# 代码区间
  

• 其实可以发现，这种推导很有限，直说得了！

函数

• 格式；这里都是调用，没说定义，记着第一个是函数名就行，可以再查

  $(func_name arg1,arg2,arg3...)	# 也可以是 {}，不同 参数都要逗号隔开的
  

• 字符串替换函数

  $(subst <from>, <to>, <text>)	# 将text中的from替换成to，返回被替换的字符串
  

• 查找字符串函数

  $(findstring <find>, <in>)	# 在字符串in中查找find
  

• 过滤函数

  $(filter <pattern>, <text>)	# 过滤出符合pattern规则的字符串
  # 例子
  foo := main.c test.c hello.s fuck.h
  source : $(foo)
  	cc $(filter %.c %.s, $(foo)) -o source	# 要用()就都用()
  

  • filter-out函数返回去除掉符合pattern的字符串
• 排序函数

  $(sort <list>)	# 按字母排序list中的元素
  

• 取单词函数

  $(word <n>, <text>)	# 取text中第n个单词
  
  # 取单词串
  $(wordlist <s>,<e>,<text>)	# 取出text中从s个到e个的单词，单词计数都是从1开始
  
  # 单词个数统计函数
  $(words <text>)
  
  # 取首单词函数
  $(firstword <text>)
  

• 取目录函数

  $(dir <dirs>)
  # 例子
  $(dir /usr/local/bin/nginx hello.c)	# /usr/local/bin ./	hello是当前目录下的，所以返回./
  
  # 取文件名函数
  $(notdir <names>)
  # 例子
  $(dir /usr/local/bin/nginx, hello.c)	# nginx hello.c
  
  # 取后缀名函数
  $(suffix <names>)	# 如果文件没有后缀名返回空字符
  
  # 取前缀函数
  # 例子
  $(basename usr/local/bin/nginx hello.c /etc/yum.repo.d)	# usr/local/bin/nginx hello /etc/yum.repo
  

  • 类似的，有加后缀加前缀函数
• 循环函数

  names := a,b,c,d
  files := $(foreach i, $(names), $(i).c)	# 得到a.c b.c c.c d.c
  # 类似python的for i in some，这里将表达式直接放到最后而已
  

• 条件判断函数

  # 格式
  $(if <condition>, <then-part>, <else-part>)	# 只有一个part会被执行
  

链接库

• 包括动态库和静态库，以项目说明
  
• 先准备动态库的文件，xthread
  
  
• 使用-shared参数编译成动态库，编写Makefile文件：
  
  • LDFLAGS指定链接选项，LD指定链接器，一般是ld
• 使用编译的动态库，在xserver中，编译时指定链接的动态库（LIBS），运行时还要指定动态库路径（位置）
  
  
• 静态库：待续

小结

• make是管理编译器的语言，使用该语言编写Makefile文件，即可按规则编译，得到需要的目标文件（可执行文件）