make命令学习

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已于 2025-02-21 14:33:05 修改

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分类专栏： Linux 文章标签：学习服务器 linux

于 2025-02-14 14:46:26 首次发布

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(make命令)代码变成可执行文件，叫做编译（compile）；先编译这个，还是先编译那个（即编译的安排），叫做构建（build）。

make命令

一、make的概念
三、Makefile文件的语法
四、接收参数的方式
五、案例

一、make的概念

Make这个词，英语的意思是"制作"。Make命令直接用了这个意思，就是要做出某个文件。
比如，要做出文件a.txt，就可以执行下面的命令。

$ make a.txt

但是，如果你真的输入这条命令，它并不会起作用。因为Make命令本身并不知道，如何做出a.txt，需要有人告诉它，如何调用其他命令完成这个目标。

比如，假设文件 a.txt 依赖于 b.txt 和 c.txt ，是后面两个文件连接（cat命令）的产物。那么，make 需要知道下面的规则：

a.txt: b.txt c.txt
    cat b.txt c.txt > a.txt

也就是说，make a.txt 这条命令的背后，实际上分成两步：第一步，确认 b.txt 和 c.txt 必须已经存在，第二步使用 cat 命令将这个两个文件合并，输出为新文件。

像这样的规则，都写在一个叫做Makefile的文件中，Make命令依赖这个文件进行构建。Makefile文件也可以写为makefile，或者用命令行参数指定为其他文件名。

make -f rules.txt
# 或者
make --file=rules.txt

上面代码指定make命令依据rules.txt文件中的规则，进行构建。

二、Makefile文件的格式

构建规则都写在Makefile文件里面，要学会如何Make命令，就必须学会如何编写Makefile文件。

2.1、概述

Makefile文件由一系列规则（rules）构成。每条规则的形式如下：

<target> : <prerequisites> 
[tab]  <commands>

上面第一行冒号前面的部分，叫做"目标"（target），冒号后面的部分叫做"前置条件"（prerequisites）；第二行必须由一个tab键起首，后面跟着"命令"（commands）。
"目标"是必需的，不可省略；"前置条件"和"命令"都是可选的，但是两者之中必须至少存在一个。
每条规则就明确两件事：构建目标的前置条件是什么，以及如何构建。

2.2、目标（target）

一个目标（target）就构成一条规则。目标通常是文件名，指明Make命令所要构建的对象。目标可以是一个文件名，也可以是多个文件名，之间用空格分隔。

除了文件名，目标还可以是某个操作的名字，这称为"伪目标"（phony target）。

clean:
      rm *.o

上面代码的目标是clean，它不是文件名，而是一个操作的名字，属于"伪目标 "，作用是删除对象文件。

make  clean

但是，如果当前目录中，正好有一个文件叫做clean，那么这个命令不会执行。因为Make发现clean文件已经存在，就认为没有必要重新构建了，就不会执行指定的rm命令。

为了避免这种情况，可以明确声明clean是"伪目标"，写法如下：

.PHONY: clean
clean:
        rm *.o temp

声明clean是"伪目标"之后，make就不会去检查是否存在一个叫做clean的文件，而是每次运行都执行对应的命令。

如果Make命令运行时没有指定目标，默认会执行Makefile文件的第一个目标。

2.3 、前置条件（prerequisites）

前置条件通常是一组文件名，之间用空格分隔。它指定了"目标"是否重新构建的判断标准：只要有一个前置文件不存在，或者有过更新（前置文件的last-modification时间戳比目标的时间戳新），"目标"就需要重新构建。

result.txt: source.txt
    cp source.txt result.txt

上面代码中，构建 result.txt 的前置条件是 source.txt 。如果当前目录中，source.txt 已经存在，那么make result.txt可以正常运行，否则必须再写一条规则，来生成 source.txt 。

source.txt:
    echo "this is the source" > source.txt

上面代码中，source.txt后面没有前置条件，就意味着它跟其他文件都无关，只要这个文件还不存在，每次调用make source.txt，它都会生成。

make result.txt
make result.txt

上面命令连续执行两次make result.txt。第一次执行会先新建 source.txt，然后再新建 result.txt。第二次执行，Make发现 source.txt 没有变动（时间戳晚于 result.txt），就不会执行任何操作，result.txt 也不会重新生成。

如果需要生成多个文件，往往采用下面的写法：

source: file1 file2 file3

上面代码中，source 是一个伪目标，只有三个前置文件，没有任何对应的命令。

make source

执行make source命令后，就会一次性生成 file1，file2，file3 三个文件。

2.4、命令（commands）

命令（commands）表示如何更新目标文件，由一行或多行的Shell命令组成。它是构建"目标"的具体指令，它的运行结果通常就是生成目标文件。

**每行命令之前必须有一个tab键。**如果想用其他键，可以用内置变量.RECIPEPREFIX声明。

.RECIPEPREFIX = >
all:
> echo Hello, world

上面代码用.RECIPEPREFIX指定，大于号（>）替代tab键。所以，每一行命令的起首变成了大于号，而不是tab键。

需要注意的是，每行命令在一个单独的shell中执行。这些Shell之间没有继承关系。

var-lost:
    export foo=bar
    echo "foo=[$$foo]"

上面代码执行后（make var-lost），取不到foo的值。因为两行命令在两个不同的进程执行。一个解决办法是将两行命令写在一行，中间用分号分隔。

var-kept:
    export foo=bar; echo "foo=[$$foo]"

另一个解决办法是在换行符前加反斜杠转义。

var-kept:
    export foo=bar; \
    echo "foo=[$$foo]"

最后一个方法是加上.ONESHELL:命令。


.ONESHELL:
var-kept:
    export foo=bar; 
    echo "foo=[$$foo]"

三、Makefile文件的语法

3.1 、注释

井号（#）在Makefile中表示注释。

# 这是注释
result.txt: source.txt
    # 这是注释
    cp source.txt result.txt # 这也是注释

3.2 、回声（echoing）

正常情况下，make会打印每条命令，然后再执行，这就叫做回声（echoing）

test:
    # 这是测试

在命令的前面加上@，就可以关闭回声。

test:
    @# 这是测试

由于在构建过程中，需要了解当前在执行哪条命令，所以通常只在注释和纯显示的echo命令前面加上@。

test:
    @# 这是测试
    @echo TODO

3.3 、通配符

通配符（wildcard）用来指定一组符合条件的文件名。Makefile 的通配符与 Bash 一致，主要有星号（*）、问号（？）和 […] 。比如， *.o 表示所有后缀名为o的文件。

clean:
        rm -f *.o

3.4 、模式匹配

Make命令允许对文件名，进行类似正则运算的匹配，主要用到的匹配符是%。比如，假定当前目录下有 f1.c 和 f2.c 两个源码文件，需要将它们编译为对应的对象文件。

%.o: %.c

等同于下面的写法。

f1.o: f1.c
f2.o: f2.c

使用匹配符%，可以将大量同类型的文件，只用一条规则就完成构建。

3.5 、变量和赋值符

Makefile 允许使用等号自定义变量。

txt = Hello World
test:
    @echo $(txt)

上面代码中，变量 txt 等于 Hello World。调用时，变量需要放在 $( ) 之中。

调用Shell变量，需要在美元符号前，再加一个美元符号，这是因为Make命令会对美元符号转义。

test:
    @echo $$HOME

有时，变量的值可能指向另一个变量。

v1 = $(v2)

上面代码中，变量 v1 的值是另一个变量 v2。这时会产生一个问题，v1 的值到底在定义时扩展（静态扩展），还是在运行时扩展（动态扩展）？如果 v2 的值是动态的，这两种扩展方式的结果可能会差异很大。

为了解决类似问题，Makefile一共提供了四个赋值运算符（=、:=、？=、+=）

VARIABLE = value
# 在执行时扩展，允许递归扩展。

VARIABLE := value
# 在定义时扩展。

VARIABLE ?= value
# 只有在该变量为空时才设置值。

VARIABLE += value
# 将值追加到变量的尾端。

3.6 、内置变量（Implicit Variables）

Make命令提供一系列内置变量，比如， $(CC) 指向当前使用的编译器，$ (MAKE) 指向当前使用的Make工具。这主要是为了跨平台的兼容性。

output:
    $(CC) -o output input.c

3.7 、自动变量（Automatic Variables）

Make命令还提供一些自动变量，它们的值与当前规则有关。主要有以下几个：

3.7.1、$@

$@指代当前目标，就是Make命令当前构建的那个目标。比如，make foo的 $@ 就指代foo。

a.txt b.txt: 
    touch $@

等同于下面的写法。

a.txt:
    touch a.txt
b.txt:
    touch b.txt

3.7.2、$<

$ < 指代第一个前置条件。比如，规则为 t: p1 p2，那么$< 就指代p1。


a.txt: b.txt c.txt
    cp $< $@

等同于下面的写法。

a.txt: b.txt c.txt
    cp b.txt a.txt

3.7.3、$?

$ ? 指代比目标更新的所有前置条件，之间以空格分隔。比如，规则为 t: p1 p2，其中 p2 的时间戳比 t 新，$?就指代p2。

3.7.4、$^

$^ 指代所有前置条件，之间以空格分隔。比如，规则为 t: p1 p2，那么 $^ 就指代 p1 p2 。

3.7.5、$*

$ * 指代匹配符 % 匹配的部分，比如% 匹配 f1.txt 中的f1 ，$* 就表示 f1。

3.7.6、$(@D) 和 $(@F)

$ (@D) 和 $ (@F) 分别指向 $ @ 的目录名和文件名。比如，$ @是 src/input.c，那么$ (@D) 的值为 src ，$ (@F) 的值为 input.c。

3.7.7、$(<D) 和 $(<F)

$(<D) 和 $(<F) 分别指向 $< 的目录名和文件名。

dest/%.txt: src/%.txt
    @[ -d dest ] || mkdir dest
    cp $< $@

上面代码将 src 目录下的 txt 文件，拷贝到 dest 目录下。首先判断 dest 目录是否存在，如果不存在就新建，然后，$< 指代前置文件（src/%.txt）， $@ 指代目标文件（dest/%.txt）。

3.8、判断和循环

Makefile使用 Bash 语法，完成判断和循环。

ifeq ($(CC),gcc)
  libs=$(libs_for_gcc)
else
  libs=$(normal_libs)
endif

上面代码判断当前编译器是否 gcc ，然后指定不同的库文件。

LIST = one two three
all:
    for i in $(LIST); do \
        echo $$i; \
    done

# 等同于

all:
    for i in one two three; do \
        echo $i; \
    done

上面代码的运行结果。

one
two
three

3.9、函数

Makefile 还可以使用函数，格式如下：


$(function arguments)
# 或者
${function arguments}

Makefile提供了许多内置函数，可供调用。下面是几个常用的内置函数：

3.9.1、shell 函数

shell 函数用来执行 shell 命令

srcfiles := $(shell echo src/{00..99}.txt)

3.9.2、wildcard 函数

wildcard 函数用来在 Makefile 中，替换 Bash 的通配符。

srcfiles := $(wildcard src/*.txt)

3.9.3、subst 函数

subst 函数用来文本替换，格式如下。

$(subst from,to,text)

下面的例子将字符串"feet on the street"替换成"fEEt on the strEEt"。

$(subst ee,EE,feet on the street)

comma:= ,
empty:=
# space变量用两个空变量作为标识符，当中是一个空格
space:= $(empty) $(empty)
foo:= a b c
bar:= $(subst $(space),$(comma),$(foo))
# bar is now `a,b,c'.

3.9.4、patsubst函数

patsubst 函数用于模式匹配的替换，格式如下:

$(patsubst pattern,replacement,text)

下面的例子将文件名"x.c.c bar.c"，替换成"x.c.o bar.o"。

$(patsubst %.c,%.o,x.c.c bar.c)

3.9.5、替换后缀名

替换后缀名函数的写法是：变量名 + 冒号 + 后缀名替换规则。它实际上patsubst函数的一种简写形式。

min: $(OUTPUT:.js=.min.js)

上面代码的意思是，将变量OUTPUT中的后缀名 .js 全部替换成 .min.js 。

链接: Make 命令教程

四、接收参数的方式

4.1、通过命令行变量传递参数

在执行 make 命令时，可以直接在命令行中为变量赋值，Makefile 能够接收并使用这些变量。

# Makefile 文件内容
# 定义默认值
VAR ?= default_value

all:
    @echo "The value of VAR is $(VAR)"

在命令行中执行以下命令：

# 使用默认值
make

# 传递自定义参数
make VAR=custom_value

VAR ?= default_value：这行代码为变量 VAR 设置了默认值。?= 表示如果该变量之前没有被赋值，就使用这里指定的默认值。
在 all 目标中，使用 $(VAR) 来引用这个变量，并通过 echo 命令输出其值。当执行 make 时，使用默认值；当执行 make VAR=custom_value 时，会使用传递的自定义值。

4.2、通过环境变量传递参数

可以在执行 make 命令之前设置环境变量，Makefile 会自动读取这些环境变量。

# Makefile 文件内容
all:
    @echo "The value of ENV_VAR is $(ENV_VAR)"

在命令行中执行以下命令：

# 设置环境变量
export ENV_VAR=env_value

# 执行 make 命令
make

在 Makefile 中，直接使用 $(ENV_VAR) 来引用环境变量。当执行 make 时，会读取之前设置的环境变量的值并输出。

4.3、可以通过命令行指定要执行的目标，Makefile 根据指定的目标执行相应的规则。

# Makefile 文件内容
target1:
    @echo "Executing target1"

target2:
    @echo "Executing target2"

在命令行中执行以下命令：

# 执行 target1 目标
make target1

# 执行 target2 目标
make target2

在 Makefile 中定义了两个目标 target1 和 target2，每个目标下面都有对应的执行规则。当在命令行中指定目标时，make 会执行该目标下的规则。

4.4、使用 $(MAKECMDGOALS) 接收所有命令行目标

$(MAKECMDGOALS) 是一个特殊的变量，它包含了所有在命令行中指定的目标。

# Makefile 文件内容
all:
    @echo "The goals specified on the command line are: $(MAKECMDGOALS)"

在命令行中执行以下命令：

make target1 target2

在 all 目标中，使用 $(MAKECMDGOALS) 来获取命令行中指定的所有目标，并将其输出。

4.5、通过函数和参数传递

可以在 Makefile 中定义函数，并在调用函数时传递参数。

# Makefile 文件内容
define print_message
    @echo "The message is: $(1)"
endef

all:
    $(call print_message, Hello, Makefile!)

在命令行中执行以下命令：

make

定义了一个名为 print_message 的函数，函数内部使用 $(1) 来引用传递的第一个参数。在 all 目标中，使用 $(call) 函数调用 print_message 并传递参数，从而实现参数的传递和使用。

五、案例

5.1、基本编译

假设你有一个 C 项目，包含 main.c 和 utils.c 两个源文件。你可以创建一个 Makefile 来编译这个项目。

Makefile:

CC = gcc
CFLAGS = -Wall -g

all: myprogram

myprogram: main.o utils.o
	$(CC) $(CFLAGS) -o myprogram main.o utils.o

main.o: main.c
	$(CC) $(CFLAGS) -c main.c

utils.o: utils.c
	$(CC) $(CFLAGS) -c utils.c

clean:
	rm -f *.o myprogram

使用命令:

make 或 make all：编译整个项目，生成可执行文件 myprogram。
make clean：清理生成的目标文件和可执行文件。

5.2、多目标构建

如果你有多个可执行文件需要构建，可以在 Makefile 中定义多个目标。

CC = gcc
CFLAGS = -Wall -g

all: program1 program2

program1: program1.o utils.o
	$(CC) $(CFLAGS) -o program1 program1.o utils.o

program2: program2.o utils.o
	$(CC) $(CFLAGS) -o program2 program2.o utils.o

program1.o: program1.c
	$(CC) $(CFLAGS) -c program1.c

program2.o: program2.c
	$(CC) $(CFLAGS) -c program2.c

utils.o: utils.c
	$(CC) $(CFLAGS) -c utils.c

clean:
	rm -f *.o program1 program2

使用命令:

make 或 make all：编译 program1 和 program2。
make program1：仅编译 program1。
make program2：仅编译 program2。
make clean：清理生成的文件。

5.3、使用变量和模式规则

你可以使用变量和模式规则来简化 Makefile。

CC = gcc
CFLAGS = -Wall -g
SRCS = main.c utils.c
OBJS = $(SRCS:.c=.o)
TARGET = myprogram

all: $(TARGET)

$(TARGET): $(OBJS)
	$(CC) $(CFLAGS) -o $(TARGET) $(OBJS)

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

clean:
	rm -f $(OBJS) $(TARGET)

使用命令:

make：编译整个项目。
make clean：清理生成的文件。

5.4、条件编译

你可以根据不同的条件来编译不同的代码。

CC = gcc
CFLAGS = -Wall -g
DEBUG = no

ifeq ($(DEBUG), yes)
	CFLAGS += -DDEBUG
endif

all: myprogram

myprogram: main.o utils.o
	$(CC) $(CFLAGS) -o myprogram main.o utils.o

main.o: main.c
	$(CC) $(CFLAGS) -c main.c

utils.o: utils.c
	$(CC) $(CFLAGS) -c utils.c

clean:
	rm -f *.o myprogram

使用命令:

make DEBUG=yes：启用调试模式编译。
make：正常编译。

5.5、使用外部库

如果你需要使用外部库，可以在 Makefile 中指定库路径和链接选项。

CC = gcc
CFLAGS = -Wall -g
LDFLAGS = -L/path/to/library -lmylib

all: myprogram

myprogram: main.o utils.o
	$(CC) $(CFLAGS) -o myprogram main.o utils.o $(LDFLAGS)

main.o: main.c
	$(CC) $(CFLAGS) -c main.c

utils.o: utils.c
	$(CC) $(CFLAGS) -c utils.c

clean:
	rm -f *.o myprogram

使用命令:

make：编译并链接外部库。
make clean：清理生成的文件。

5.6、并行构建

使用 -j 选项可以并行执行构建任务，加快构建速度。

make -j4  #使用 4 个并行任务进行构建。

5.7、指定不同的 Makefile

如果你的 Makefile 文件名不是默认的 Makefile，可以使用 -f 选项指定。

make -f MyMakefile  #使用 MyMakefile 作为构建文件。

5.8、显示执行的命令

使用 -n 选项可以显示 make 将要执行的命令，而不实际执行。

make -n  #显示将要执行的命令。

5.9、强制重新构建

使用 -B 选项可以强制重新构建所有目标，即使它们已经是最新的。

make -B  #强制重新构建所有目标。

5.10、调试 Makefile

使用 -d 选项可以显示 make 的调试信息，帮助你理解 make 的执行过程。

make -d  #显示调试信息。

make命令学习

make命令

一、make的概念

二、Makefile文件的格式

2.1、概述

2.2、 目标（target）

2.3 、前置条件（prerequisites）

2.4、 命令（commands）

三、Makefile文件的语法

3.1 、注释

3.2 、回声（echoing）

3.3 、通配符

3.4 、模式匹配

3.5 、变量和赋值符

3.6 、内置变量（Implicit Variables）

3.7 、自动变量（Automatic Variables）

3.7.1、$@

3.7.2、$<

3.7.3、$?

3.7.4、$^

3.7.5、$*

3.7.6、$(@D) 和 $(@F)

3.7.7、$(<D) 和 $(<F)

3.8、判断和循环

3.9、 函数

3.9.1、shell 函数

3.9.2、wildcard 函数

3.9.3、subst 函数

3.9.4、patsubst函数

3.9.5、替换后缀名

四、接收参数的方式

4.1、通过命令行变量传递参数

4.2、通过环境变量传递参数

4.3、可以通过命令行指定要执行的目标，Makefile 根据指定的目标执行相应的规则。

4.4、使用 $(MAKECMDGOALS) 接收所有命令行目标

4.5、通过函数和参数传递

五、案例

5.1、基本编译

5.2、多目标构建

5.3、使用变量和模式规则

5.4、条件编译

5.5、使用外部库

5.6、并行构建

5.7、指定不同的 Makefile

5.8、显示执行的命令

5.9、强制重新构建

5.10、调试 Makefile

2.2、目标（target）

2.4、命令（commands）

3.9、函数