编写一个简单的makefile

本文介绍了Makefile的基本概念及其编写规则,包括目标、依赖项和命令的定义方式。通过多个版本的Makefile示例展示了如何逐步简化文件,利用make工具的自动推导功能减少重复工作。此外还讲解了makefile的工作流程及清理规则。

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makefile的规则

target … : prerequisites …
(Tab)command
即为:
目标:依赖
(Tab)命令
目标:可以是目标文件、执行文件,及标签。
依赖:就是为生成目标所需要的一些文件或目标。
命令:make要执行的命令。

编写一个简单的makefile文件

如果一个工程有3个头文件,和8个c文件,我们为了完成前面所述的那三个规则,我们的makefile应该是下面这个样子的:

版本1
edit : main.o kbd.o command.o display.o \
        insert.o search.o files.o utils.o 
    cc -o edit main.o kbd.o command.o display.o \
        insert.o search.o files.o utils.o

main.o : main.c defs.h
    cc -c main.c
kbd.o : kbd.c defs.h command.h
    cc -c kbd.c
command.o : command.c defs.h command.h
    cc -c command.c
display.o : display.c defs.h buffer.h
    cc -c display.c
insert.o : insert.c defs.h buffer.h
    cc -c insert.c
search.o : search.c defs.h buffer.h
    cc -c search.c
files.o : files.c defs.h buffer.h command.h
    cc -c files.c
utils.o : utils.c defs.h
    cc -c utils.c
clean :
    rm edit main.o kbd.o command.o display.o \
        insert.o search.o files.o utils.o

对于这个makefile,很直观,能够很快看明白工程中文件之间的依赖关系。但是就是书写起来有点麻烦,文件太多容易出错,且当依赖关系改变时也不易修改。

对此,可以使用变量(后续会介绍)来完成makefile语句的简化。
可更改如下:

版本2
objects = main.o kbd.o command.o display.o \
        insert.o search.o files.o utils.o
edit : $(objects)
    cc -o edit $(objects)
main.o : main.c defs.h
    cc -c main.c
kbd.o : kbd.c defs.h command.h
    cc -c kbd.c
command.o : command.c defs.h command.h
    cc -c command.c
display.o : display.c defs.h buffer.h
    cc -c display.c
insert.o : insert.c defs.h buffer.h
    cc -c insert.c
search.o : search.c defs.h buffer.h
    cc -c search.c
files.o : files.c defs.h buffer.h command.h
    cc -c files.c
utils.o : utils.c defs.h
    cc -c utils.c
clean :
    rm edit $(objects)

此版本的更改使用变量代替了终极目标(makefile文件中的第一个目标,在此是edit)间的依赖,但对于一些中间目标的生成,并没有简化。

让make自动推导
GNU的make很强大,它可以自动推导文件以及文件依赖关系后面的命令,于是我们就没必要去在每一个[.o]文件后都写上类似的命令,因为,我们的make会自动识别,并自己推导命令。只要make看到一个[.o]文件,它就会自动的把[.c]文件加在依赖关系中,如果make找到一个whatever.o,那么 whatever.c,就会是whatever.o的依赖文件。并且 cc -c whatever.c 也会被推导出来,于是,我们的makefile 再也不用写得这么复杂。

版本3
objects = main.o kbd.o command.o display.o \
        insert.o search.o files.o utils.o
 cc = gcc

edit : $(objects)
    cc -o edit $(objects)

main.o : defs.h
kbd.o : defs.h command.h
command.o : defs.h command.h
display.o : defs.h buffer.h
insert.o : defs.h buffer.h
search.o : defs.h buffer.h
files.o : defs.h buffer.h command.h
utils.o : defs.h

.PHONY : clean
clean :
    rm edit $(objects)

利用make的自动推导能力,对makefile文件再次进行简化。

版本4
objects = main.o kbd.o command.o display.o \
        insert.o search.o files.o utils.o

edit : $(objects)
    cc -o edit $(objects)

$(objects) : defs.h  //由于所有文件都依赖于defs.h
kbd.o command.o files.o : command.h
display.o insert.o search.o files.o : buffer.h

.PHONY : clean
clean :
    rm edit $(objects)
清空目标的规则

由以上程序也可以看到,清空目标文件的规则,首先是定义一个伪目标clean,然后用shell的删除命令,删除相应的目标及中间文件。在执行时直接输入make clean执行即可。

.PHONY : clean
clean :
    -rm edit $(objects)//代码中加一个“-”表示强制删除

makefile是如何工作的

在默认的方式下,也就是我们只输入make命令。那么,编译器会依次执行以下操作:
1.make会在当前目录下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。
2.如果找到,它会找文件中的第一个目标文件(target),在上面的例子中,他会找到“edit”这个文件,并把这个文件作为最终的目标文件。
3.如果edit文件不存在,或是edit所依赖的后面的 .o 文件的文件修改时间要比edit这个文件新,那么,他就会执行后面所定义的命令来生成edit这个文件。
4.如果edit所依赖的.o文件也不存在,那么make会在当前文件中找目标为.o文件的依赖性,如果找到则再根据那一个规则生成.o文件。
5.当然,你的.c文件和.h文件是存在的,于是make会生成 .o 文件,然后再用 .o 文件生成make的终极任务,也就是执行文件edit了。

这就是整个make的依赖性,make会一层又一层地去找文件的依赖关系,直到最终编译出第一个目标文件。在找寻的过程中,如果出现错误,比如最后被依赖的文件找不到,那么make就会直接退出,并报错,而对于所定义的命令的错误,或是编译不成功,make根本不理。make只管文件的依赖性,即:如果在我找了依赖关系之后,冒号后面的文件还是不在,那么对不起,我就不工作啦。
通过上述分析,我们知道,像clean这种,没有被第一个目标文件直接或间接关联,那么它后面所定义的命令将不会被自动执行,不过,我们可以显式要make执行。即命令——“make clean”,以此来清除所有的目标文件,以便重编译。

Makefile进行编译链接的规则:

1)如果这个工程没有编译过,那么我们的所有c文件都要编译并被链接。
2)如果这个工程的某几个c文件被修改,那么我们只编译被修改的c文件,并链接目标程序。
3)如果这个工程的头文件被改变了,那么我们需要编译引用了这几个头文件的c文件,并链接目标程序。

举个例子,在我们编程过程中,如果这个工程已被编译过了,当我们修改了其中一个源文件,比如file.c,那么根据我们的依赖性,我们的目标file.o会被重编译(也就是在这个依性关系后面所定义的命令),于是file.o的文件也会变为最新,于是file.o的文件修改时间要比edit要新,所以 edit也会被重新链接。

参考:
1.http://wiki.ubuntu.org.cn/%E8%B7%9F%E6%88%91%E4%B8%80%E8%B5%B7%E5%86%99Makefile:MakeFile%E4%BB%8B%E7%BB%8D
2.http://blog.youkuaiyun.com/haoel/article/details/2886/

Makefile是一种在Unix/Linux系统中广泛使用的自动化构建工具文件,它通过简单的规则描述了源代码文件之间的依赖关系,并指定了编译、链接等操作的命令。下面是创建一个基本Makefile的基本步骤: 1. **初始化**:首先,创建一个名为`Makefile`的文本文件。通常放在项目的根目录下。 2. **变量设置**:定义一些全局变量,如`CC` (C/C++ 编译器),`CFLAGS` (编译选项) 和 `TARGET`(最终目标文件名)。 ```makefile CC = gcc CFLAGS = -Wall -g TARGET = my_program ``` 3. **规则定义**:这部分包含了一系列的规则,每个规则由指令(recipe)和目标(target)组成。例如,一个简单的"compile"规则可能如下: ```makefile %.o: %.c $(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@ ``` 这条规则表示所有`.c`源文件编译成对应的`.o`对象文件。 4. **目标规则**:定义项目的主目标,比如编译、链接和清理等。 - `all`: 定义项目的默认目标,通常是编译并链接所有的源文件。 ```makefile all: $(TARGET) $(TARGET): %.out: %.o $(CC) $(CFLAGS) -o $@ $^ ``` `-o`指定输出的目标文件名。 5. **清理规则**:`clean` 或 `distclean` 目标用于清除临时文件和更复杂的项目垃圾。 ```makefile clean: rm -f *.o $(TARGET) core distclean: clean rm -rf *.log *.aux *.dvi ``` 6. **运行规则**:如果你的应用需要其他命令来启动,可以添加`run`规则。 7. **结束标志**:最后,在Makefile的末尾加上`.PHONY`,标记那些不是真实存在的文件但需要特殊处理的规则,如`all`, `clean`。 记得保存文件后,通过运行`make`命令,Makefile就会根据规则执行相应的任务。
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