Makefile

一、Makefile简介

Makefile是一个包含了一系列规则和指令的文件，它告诉make工具如何编译和链接程序。直接生成gcc的指令。make是一个在Unix和类Unix系统上广泛使用的构建自动化工具，它能够根据文件的时间戳自动判断哪些文件需要更新，并仅重新编译那些发生变化的部分，从而大大节省构建时间。

二、Makefile的基本结构

一个典型的Makefile包含以下元素：
变量定义：用于存储编译选项、源文件列表等常用信息，便于后续规则引用。
规则：每个规则指定了一个目标文件及其依赖文件，以及生成该目标所需的命令。
模式规则：使用通配符匹配文件，为特定类型的文件（如.c或.cpp）定义统一的编译规则。
伪目标：不以文件名命名的目标，通常用于执行清理、测试等非构建任务。

三、执行顺序

all:$(S_TARGET)
$(S_TARGET):$(SRC_OBJS)
	$(AR)  -r $@ $^
%.o:%.c
	$(CC) $(INCLUDE_DIR) $(CFLAGS) $^ -o $@ 
%.o:%.cpp
	$(CXX) $(INCLUDE_DIR) $(CXXFLAGS)  $^ -o $@

首先，make会查看all目标，并发现它依赖于(S_TARGET)。
接着，make会检查(S_TARGET)是否比它的依赖(SRC_OBJS）新。
如果(S_TARGET)不存在或过时，make会开始处理(S_TARGET)的依赖，即(SRC_OBJS)列表中的对象文件。
对于列表中的每个对象文件，make会根据其扩展名选择合适的编译规则（.c文件使用%.o:%.c规则，.cpp文件使用%.o:%.cpp规则）。
一旦所有依赖的对象文件都是最新的，make就会执行构建$(S_TARGET)的规则，链接这些对象文件和任何指定的库来生成最终的目标文件。

四、高级特性

自动变量：如$@（目标文件）、$<（第一个依赖文件）、$^（所有依赖文件）等，简化了规则的编写。
条件判断：允许根据环境变量或文件的存在与否选择不同的编译路径。
函数：Makefile提供了一系列内置函数，如wildcard（匹配文件）、patsubst（模式字符串替换）等，增强了其灵活性。
递归调用：在大型项目中，可以通过包含子Makefile来实现模块化构建。

五、关于CXXFLAGS

生成库文件：CXXFLAGS += -std=c++11 -O3 -DNDEBUG -c -fPIC -shared
生成执行文件：CXXFLAGS += -std=c++11 -O3 -DNDEBUG -fPIC

-std=c++11：指定使用C++11标准。C++11是C++语言的一个标准版本，引入了许多新特性，比如auto关键字、范围for循环、lambda表达式等。
-O3：这是一个优化级别标志，-O3表示使用最高级别的优化。编译器会尝试通过改变代码的结构、合并循环、使用更快的算法等手段来提高程序的运行速度。但需要注意的是，高级别的优化可能会导致编译时间增加，并且在某些情况下，可能会增加生成的二进制文件大小。
-DNDEBUG：这个标志用于定义宏NDEBUG。在C++标准库中，NDEBUG通常用于控制断言（assertions）的行为。当定义了NDEBUG时，所有的断言都会被禁用，这通常用于提高程序的运行速度，因为断言主要用于调试阶段。
-c：这个标志告诉编译器只进行编译（compile）操作，不进行链接（link）操作。也就是说，它会将源代码编译成目标文件（.o或.obj文件），但不会生成可执行文件。
-fPIC：这个标志用于生成位置无关代码（Position Independent Code）。这在创建共享库时非常重要，因为它允许库被加载到内存中的任何位置。
-shared：这个标志告诉编译器生成共享库（动态链接库）而不是可执行文件。共享库是一种特殊的文件，它包含了代码和数据，可以被多个程序同时使用，从而节省内存和磁盘空间。

六、库文件编译示例

CFLAGS += -O3 -DNDEBUG -c -fPIC -shared
CXXFLAGS += -std=c++11 -O3 -DNDEBUG -c -fPIC -shared
C_SRC_FILES = 
# 因为我们只写了cpp的规则，这里不要用cc文件
CXX_SRC_FILES = src/RunParaManager.cpp
# just use g++ command
# g++ -g -I. -I.. -I../.. -I../../commonComponents/ src/RunParaManager.cc -c -o libRunParaManager.o
# g++ -std=c++11 -O3 -DNDEBUG -c -fPIC -shared -I. -I.. -I../.. -I../../commonComponents/ src/RunParaManager.cc -c -o libRunParaManager.o
# ar -r libRunParaManager.a libRunParaManager.o
INCLUDE_DIR = -I./ \
			  -I../ \
			  -I../.. \
			  -I../../commonComponents
LDFLAGS+=
QNX+=
ifeq (${type},qnx)
	CFLAGS += -D_QNX_SOURCE -Vgcc_ntoaarch64le
	CXXFLAGS += -D_QNX_SOURCE -Vgcc_ntoaarch64le
	QNX += -D_QNX_SOURCE -Vgcc_ntoaarch64le
else ifeq (${type},UT)
	CFLAGS += -ftest-coverage -fprofile-arcs
	CXXFLAGS += -ftest-coverage -fprofile-arcs
	LDFLAGS += -lgcov
endif

SRC_OBJS=${patsubst %.c, %.o, ${C_SRC_FILES}}
SRC_OBJS+=${patsubst %.cpp, %.o, ${CXX_SRC_FILES}}

S_TARGET := libRunParaManager.a

unexport CFLAGS
unexport CXX_SRC_FILES

all:$(S_TARGET)
$(S_TARGET):$(SRC_OBJS)
	$(AR)  -r $@ $^

%.o:%.c
	$(CC) $(INCLUDE_DIR) $(CFLAGS) $^ -o $@ 

%.o:%.cpp
	$(CXX) $(INCLUDE_DIR) $(CXXFLAGS)  $^ -o $@

clean:
	rm -rf $(S_TARGET)
	rm -rf src/*.o
	rm -rf src/*.gcno
	rm -rf src/*.gcda

七、执行文件示例

主要区别是需要链接库

CFLAGS += -O3 -DNDEBUG -c -fPIC -shared
CXXFLAGS += -std=c++11 -O3 -DNDEBUG -fPIC
C_SRC_FILES = 
CXX_SRC_FILES = testRunParaManager.cpp

# just use g++ command to replace make
# g++ -g -I. -I.. -I../.. -I../../../commonComponents/ testRunParaManager.cpp -o testRunParaManager -L .. -L ../../../libs/  -L ../../../libs/x86/  -lRunParaManager -lDesayLog -ldbConnector -lsqlite3 -pthread -ldl
INCLUDE_DIR = -I. \
			  -I../ \
			  -I../.. \
			  -I../../../ \
			  -I../../../commonComponents

LDFLAGS+=

QNX+=

ifeq (${type},qnx)
	CFLAGS += -D_QNX_SOURCE -Vgcc_ntoaarch64le
	CXXFLAGS += -D_QNX_SOURCE -Vgcc_ntoaarch64le
	QNX += -D_QNX_SOURCE -Vgcc_ntoaarch64le
else ifeq (${type},UT)
	CFLAGS += -ftest-coverage -fprofile-arcs
	CXXFLAGS += -ftest-coverage -fprofile-arcs
	LDFLAGS += -lgcov
endif

LIBDIRS = -L.. -L../../../libs/ -L../../../libs/x86/
LIBS = -lRunParaManager -lDesayLog -ldbConnector -lsqlite3 -pthread -ldl

SRC_OBJS=${patsubst %.c, %.o, ${C_SRC_FILES}}
SRC_OBJS+=${patsubst %.cpp, %.o, ${CXX_SRC_FILES}}

S_TARGET := testRunParaManager

unexport CFLAGS
unexport CXX_SRC_FILES

all:$(S_TARGET)
$(S_TARGET):$(SRC_OBJS) 
	@echo "Building target: $@"
	$(CXX) $(QNX) $(INCLUDE_DIR) $(CXXFLAGS) $(SRC_OBJS) $(LIBDIRS) $(LIBS) $(LDFLAGS) -o $@


%.o:%.c
	$(CC) $(INCLUDE_DIR) $(CFLAGS) -c $< -o $@ 

%.o:%.cpp
	$(CXX) $(INCLUDE_DIR) $(CXXFLAGS) -c $< -o $@

clean:
	rm -rf $(S_TARGET)
	rm -rf src/*.o
	rm -rf src/*.gcno
	rm -rf src/*.gcda