通用makefile

SlowIsFastLemon

于 2019-11-28 10:38:09 发布

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分类专栏：所学所思所想

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1 最基本的makefile

有main.c、sub.c、sub.h三个文件，文件内容如下：
main.c:

#include <stdio.h>

extern void sub_fun(void);

int main(int argc, char* argv[])
{
    printf("Main fun!\n");
    sub_fun();
    return 0;
}

sub.c:

#include <stdio.h>
#include "sub.h"

void sub_fun(void)
{
    printf("Sub fun, A= %d!\n", A);   
}

sub.h：

#define A  1
void sub_fun(void);

1.1 简单粗暴的makefile

test : main.c sub.c sub.h
	gcc -o test main.c sub.c

简单粗暴，效率低。

1.2 稍微提高效率的makefile

test : main.o sub.o
	gcc -o test main.o sub.o
	
main.o : main.c
	gcc -c -o main.o  main.c

sub.o : sub.c
	gcc -c -o sub.o  sub.c	
	
clean:
	rm *.o test -f

效率高，相似规则太多太啰嗦，不支持检测头文件。

1.3 更加精炼的makefile

test : main.o sub.o
	gcc -o test main.o sub.o
	
%.o : %.c
	gcc -c -o $@  $<
	
clean:
	rm *.o test -f

效率高，精炼，不支持检测头文件。

1.4 需要手工添加头文件规则的makefile

est : main.o sub.o
	gcc -o test main.o sub.o
	
%.o : %.c
	gcc -c -o $@  $<

sub.o : sub.h


clean:
	rm *.o test -f

效率高，精炼，支持检测头文件(但是需要手工添加头文件规则)。

注意： 对于只有目标和依赖而没有命令的规则会将其依赖和有命令的规则进行合并。

1.5 支持自动检测头文件的makefile

objs := main.o sub.o

test : $(objs)
	gcc -o test $^


# 需要判断是否存在依赖文件
# .main.o.d .sub.o.d
dep_files := $(foreach f, $(objs), .$(f).d)
dep_files := $(wildcard $(dep_files))

# 把依赖文件包含进来
ifneq ($(dep_files),)
  include $(dep_files)
endif


%.o : %.c
	gcc -Wp,-MD,.$@.d  -c -o $@  $<
	

clean:
	rm *.o test -f

distclean:
	rm  $(dep_files) *.o test -f

效率高，精炼，支持自动检测头文件，但是目标文件需要手动指定。

1.6 支持自动获取目标文件的makefile

src := $(wildcard *.c)
objs := $(patsubst %.c, %.o, $(src))

test : $(objs)
	gcc -o test $^


# 需要判断是否存在依赖文件
# .main.o.d .sub.o.d
dep_files := $(foreach f, $(objs), .$(f).d)
dep_files := $(wildcard $(dep_files))

# 把依赖文件包含进来
ifneq ($(dep_files),)
  include $(dep_files)
endif


%.o : %.c
	gcc -Wp,-MD,.$@.d  -c -o $@  $<
	

clean:
	rm *.o test -f

distclean:
	rm  $(dep_files) *.o test -f

2 通用makefile

此处只关注文件目录，不关注文件的具体内容，测试使用的文件目录如下：
在这里插入图片描述

2.1 makefile

顶层目录的makefile:


CROSS_COMPILE = 
AS		= $(CROSS_COMPILE)as
LD		= $(CROSS_COMPILE)ld
CC		= $(CROSS_COMPILE)gcc
CPP		= $(CC) -E
AR		= $(CROSS_COMPILE)ar
NM		= $(CROSS_COMPILE)nm

STRIP		= $(CROSS_COMPILE)strip
OBJCOPY		= $(CROSS_COMPILE)objcopy
OBJDUMP		= $(CROSS_COMPILE)objdump

export AS LD CC CPP AR NM
export STRIP OBJCOPY OBJDUMP

CFLAGS := -Wall -O2 -g
CFLAGS += -I $(shell pwd)/include

LDFLAGS := 

export CFLAGS LDFLAGS

TOPDIR := $(shell pwd)
export TOPDIR

TARGET := main


obj-y += main.o
obj-y += sub.o
obj-y += a/


all : start_recursive_build $(TARGET)
	@echo $(TARGET) has been built!

start_recursive_build:
	make -C ./ -f $(TOPDIR)/Makefile.build

$(TARGET) : built-in.o
	$(CC) $(LDFLAGS) -o $(TARGET) built-in.o

clean:
	rm -f $(shell find -name "*.o")
	rm -f $(TARGET)

distclean:
	rm -f $(shell find -name "*.o")
	rm -f $(shell find -name "*.d")
	rm -f $(TARGET)

顶层目录的makefile.build：

PHONY := __build
__build:


obj-y :=
subdir-y :=
EXTRA_CFLAGS :=

include Makefile

# obj-y := a.o b.o c/ d/
# $(filter %/, $(obj-y))   : c/ d/
# __subdir-y  : c d
# subdir-y    : c d
__subdir-y	:= $(patsubst %/,%,$(filter %/, $(obj-y)))
subdir-y	+= $(__subdir-y)

# c/built-in.o d/built-in.o
subdir_objs := $(foreach f,$(subdir-y),$(f)/built-in.o)

# a.o b.o
cur_objs := $(filter-out %/, $(obj-y))
dep_files := $(foreach f,$(cur_objs),.$(f).d)
dep_files := $(wildcard $(dep_files))

ifneq ($(dep_files),)
  include $(dep_files)
endif


PHONY += $(subdir-y)


__build : $(subdir-y) built-in.o

$(subdir-y):
	make -C $@ -f $(TOPDIR)/Makefile.build

built-in.o : $(cur_objs) $(subdir_objs)
	$(LD) -r -o $@ $^

dep_file = .$@.d

%.o : %.c
	$(CC) $(CFLAGS) $(EXTRA_CFLAGS) $(CFLAGS_$@) -Wp,-MD,$(dep_file) -c -o $@ $<
	
.PHONY : $(PHONY)

目录a下的makefile：


EXTRA_CFLAGS := -D DEBUG
CFLAGS_sub3.o := -D DEBUG_SUB3

obj-y += sub2.o 
obj-y += sub3.o

2.2 通用makefile的使用说明

本程序的Makefile分为3类:

一、各级子目录的Makefile：

它最简单，形式如下：

EXTRA_CFLAGS  := 
CFLAGS_file.o := 

obj-y += file.o
obj-y += subdir/

其中：

“obj-y += file.o” ，表示把当前目录下的file.c编进程序里。
“obj-y += subdir/” ，表示要进入subdir这个子目录下去寻找文件来编进程序里，是哪些文件由subdir目录下的Makefile决定。
“EXTRA_CFLAGS”, 它给当前目录下的所有文件(不含其下的子目录)设置额外的编译选项, 可以不设置。
“CFLAGS_xxx.o”, 它给当前目录下的xxx.c设置它自己的编译选项, 可以不设置。

注意:

"subdir/“中的斜杠”/"不可省略。
顶层Makefile中的CFLAGS在编译任意一个.c文件时都会使用。
CFLAGS 、EXTRA_CFLAGS 、 CFLAGS_xxx.o 三者组成xxx.c的编译选项。

二、顶层目录的Makefile：

它除了定义obj-y来指定根目录下要编进程序去的文件、子目录外，还定义工具链前缀CROSS_COMPILE,定义编译参数CFLAGS,定义链接参数LDFLAGS,这些参数就是文件中用export导出的各变量。

三、顶层目录的Makefile.build：
这是最复杂的部分，它的功能就是把某个目录及它的所有子目录中、需要编进程序去的文件都编译出来，打包为built-in.o。

四、怎么使用这套Makefile：

把顶层Makefile, Makefile.build放入程序的顶层目录，在各自子目录创建一个空白的Makefile。
确定编译哪些源文件：
修改顶层目录和各自子目录Makefile的obj-y :
obj-y += xxx.o
obj-y += yyy/
这表示要编译当前目录下的xxx.c, 要编译当前目录下的yyy子目录
确定编译选项、链接选项：
修改顶层目录Makefile的CFLAGS，这是编译所有.c文件时都要用的编译选项;
修改顶层目录Makefile的LDFLAGS，这是链接最后的应用程序时的链接选项;

修改各自子目录下的Makefile：
“EXTRA_CFLAGS”, 它给当前目录下的所有文件(不含其下的子目录)设置额外的编译选项, 可以不设置
“CFLAGS_xxx.o”, 它给当前目录下的xxx.c设置它自己的编译选项, 可以不设置
使用哪个编译器？
修改顶层目录Makefile的CROSS_COMPILE, 用来指定工具链的前缀(比如arm-linux-)。
确定应用程序的名字：
修改顶层目录Makefile的TARGET, 这是用来指定编译出来的程序的名字。
执行"make"来编译，执行"make clean"来清除，执行"make distclean"来彻底清除。

2.3 通用makefile的设计思想

1. 在Makefile文件中确定要编译的文件、目录，比如：

obj-y += main.o
obj-y += a/

“Makefile”文件总是被“Makefile.build”包含的。

2. 在Makefile.build中设置编译规则，有3条编译规则：

$(subdir-y):
	make -C $@ -f $(TOPDIR)/Makefile.build

ii. 怎么编译当前目录中的文件？

%.o : %.c
	$(CC) $(CFLAGS) $(EXTRA_CFLAGS) $(CFLAGS_$@) -Wp,-MD,$(dep_file) -c -o $@ $<

iii. 当前目录下的.o和子目录下的built-in.o要打包起来：

built-in.o : $(cur_objs) $(subdir_objs)
	$(LD) -r -o $@ $^

3. 顶层Makefile中把顶层目录的built-in.o链接成APP：

$(TARGET) : built-in.o
	$(CC) $(LDFLAGS) -o $(TARGET) built-in.o

2.4 通用makefile原理分析

在这里插入图片描述

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