写makefiles（二）

3 写makefiles

3.1 makefiles包含的内容

makefiles包含五部分内容：explicit rules（显式规则），implicit rules（隐含规则），variable definitions（变量定义），directives（执行指令），comments（注释）：

• explicit rules 说明何时该如何remake（重建）一个或多个文件，这些文件用来生成其对应的targets。
• implicit rules 用来说明如何根据文件类型确定编译规则，以及如何根据targets文件名来确定依赖文件。
• variable definition 表示将一个文本字符串赋值给一个变量，在之后的makefile文件中出现的相同字符串就可以用变量来代替。
• directive 说明当读取makefile时，make要执行的特定过程，包括：
  
  • 读取另一个makefile
  • 决定是否使用或忽略makefile的一部分
  • 针对多行文本定义一个变量
• 注释以#开始，一行中#及其之后的所有字符都会被make忽略，可以用 \ 分割一行为多行。当确实需要输入一个#字符时，用 \ 转义：\#

#可以出现在makefile的任何地方，在不同的地方拥有不同的含义。不可以在变量引用和函数调用中使用#注释，因为#会被当作字符本身来对待；在recipe中的#，会被传递给执行make的shell，#代表的意义由shell决定；在变量定义语句中，变量中的#不会被忽略（即当作字符本身），但是在变量的值当中，#代表的意义由变量实际使用时上下文决定。

makefiles使用line-based（基于行）的语法，即使用换行符来标志一个语句的结束，GNU make并没有限制一行的长度，这只取决于你计算机内存的大小。但为了可读性，我们需要把太长的行分割成若干短行，使用 \ 转义换行符可以达到这个目的。被转义的换行符或未被转义的换行符结尾的每一行被称作physical line（物理行，即视觉上看到的行），没有转义的换行符结尾的真正的一行语句被称作logical line（逻辑行，即语法意义上的一行）。转义的换行符在recipe行和non-recipe行并不相同，关于recipe的情况以后讨论。在non-recipe行的转义换行符被转化成了空格符，包括其前面相邻的所有空格，以及下一行开始的所有空格，都被转化成一个空格字符，并且连续的多个转义的换行符会压缩成一个（在POSIX.2中，对转义的换行符的这些转化全部取消了，使用.POSIX指定target可以使makefile遵循POSIX.2）。

3.2 makefile文件名

默认情况下，make按以下命名顺序搜寻makefile：GNUmakefile， makefile， Makefile，这是makefile的标准文件名。
通常建议使用makefile或者Makefile，因为GNUmakefile专门针对GNU make，而其他make使用另外两个名字。推荐使用Makefile，因为它会出现在文件列表比较靠前的位置。如果make没有找到任何这三个名字的文件，那你必须通过命令行参数指定，使用-f或--file选项，其格式为-f name或 --file=name，你可以同时指定多个makefile文件，但是当你使用-f或--file选项时，make将不会再去查找并读取标准文件名的makefile。

3.3 包含其它的Makefile

include语句告诉make在继续读取当前makefile文件之前，先去读取include包含的makefile，其语法如下：

inclued filenames ...

当filenames为空时，不包含任何文件，且不报错。语句的开头可以包含空格，且会被忽略，但是不能使用tab（或.RECIPEPREFIX指定的其他字符）开头。filenames之间使用空格隔开（数量不限），可以使用通配符，可以用#在结尾进行注释。

例如，有三个.mk文件，a.mk，b.mk，c.mk，以及可扩展为bish bash的变量$(bar)，那么下面的表达式

include foo *.mk $(bar)

等效于

include foo a.mk b.mk c.mk bish bash

当make处理到include语句时，暂停读取当前文件，转而依次读取include列表文件，全部读取结束后，才返回继续从include下面的语句开始读取。

使用include的一种情形是，有若干程序在不同的文件夹中有自己的makefile，当需要使用一个统一的变量定义或者处理规则时，使用include将这些文件统一到一个makefile文件中来。

另一种情形是，你可以把源文件列表放在一个文件中，通过include将文件列表读进来，从而自动生成某一个target对应的prerequisites（依赖项），通常这样会使makefile更清晰。

如果指定的文件名不是以 \ 开始，且在当前目录下未找到指定文件，那么make会在下面几个目录中搜索：

• 使用-I或--include-dir指定的目录
• /usr/gnu/include,/usr/local/include,/usr/include等

如果在这些目录中都没有找到指定文件，将会有一个警告信息，但并不会终止程序，makefile会继续读取剩余的include文件。当makefile文件读取结束，make会尝试重建过时的或者不存在的target文件，如果重建失败，make才会把未找到指定文件当作致命错误。

如果要忽略include产生的文件未找到错误，可以使用-include，它与include功能完全一样，除了不产生任何错误信息：

-include filenames ...

有些make实现使用sinclude代替-include。

3.4 变量MAKEFILES

如果环境变量MAKEFILES被定义，那make会在读取其他makefile之前，先读取MAKEFILES列表中的makefile文件。default goal（默认目标）不能定义在这些makefile中，且未找到MAKEFILES列表中的文件并不会报错。

MAKEFILES的主要作用是make在递归调用时进行数据交互。通常MAKEFILES不要在top-level invocation（顶层调用）之前被设置，因为这样会让外部环境污染你想要执行的makefile。然而，当你在没有特定的makefile时直接运行make命令，MAKEFILES中的makefile有助于内建的隐含规则更好的工作（例如，定义搜索路径）。

有人试图在登录时或编写makefile时设置MAKEFILES环境变量，最好不要这么做，因为其他任何人都无法使用这些makefiles。最好在makefile中显式使用inculde语句。

3.5 如何重建Makefile

有时makefile可以被诸如RCS或SCCS文件重建。当makefile被改变时，make需要读入更改后的makefile文件。

读入所有的makefiles后，make会把它们每一个都当作goal target，并试图更新他们。当makefile有显式的或隐式的规则时，makefile会在必要的时候更新他们。在检查过所有的makefiles之后，如果确实有文件发生了改变，则make会重新读取他们一次。

如果makefiles中有些文件不需要被重建，并且你不想让make的隐式规则查找到它，那么你可以使用一些方法屏蔽隐式规则，例如，你可以写一个显式规则，将那些不需要被重建的makefile当作target，并给他们提供一个空的recipe语句。

如果makefile中使用双冒号修饰一个target的recipe语句，并且省略prerequisite语句，则这条规则在make运行时一定会被执行。在make指令结束后，会重新读去这个makefile文件。所以当你把一个makefile当作上面的target时，有可能导致一个无限循环：make会不断的重建该makefile，而不再执行其他动作。因此，当对一个makefile使用双冒号语法时，make不会在运行时重建该makefile。

如果执行make指令时，没有使用-f或--file选项，则make会寻找标准名称的makefile。make并不能保证这些makefile必须存在，如果标准名称的makefile不存在，但可以通过运行make来创建，那么make会根据寻找顺序创建相应的makefile。

3.6 读取另外的Makefile

有时候两个makefile非常类似是很有用的，你可以用include语句将另一个makefile包含进来，从而增加更多的target和变量定义。但是，当两个makefile针对相同的target提供不同的recipe时，上面这种方法就无效了。

在主makefile中，你可以编写一套匹配规则，当一个target根据本makefile文件所包含的信息无法重建时，可以让make去另一个makefile中寻找建立规则。

例如，有一个makefile名为Makefile，它指定了如何创建一个叫作foo的target，那么你可以再编写一个名叫GNUmakefile的makefile，它包含如下内容：

foo :
        frobnicate > foo
% ： force
        @$(MAKE) -f Makefile $@
force: ;

当执行make foo命令时，make会读取GNUmakefile，并根据规则frobnicate > foo创建foo。当执行make bar时，make在GNUmakefile中找不到对应的target，因此make会使用模板规则生成make -f Makefile bar。如果Makefile提供了更新bar的规则，make就会使用这个规则。对于其它任何GNUmakefile无法创建的target，都可以按这个方式创建。

上面的模板规则中，%匹配任意target，并提供了force作为prerequisite，从而保证即使target存在时，这条规则依然会被执行。因为我们为force提供了空的recipe，其阻止make使用隐含规则查找并创建force，所以force始终是不存在的。否则force会根据上面的模板规则被创建，并且其依赖于force自己，这会进入一个死循环。

3.7 make如何读取Makefile

*关于这一部分，因为会用到后面的内容，所以就暂时不列出，等后面再来补充。