跟我一起学makefile 一

本文详细介绍Makefile的基础概念及其实战应用,包括如何定义文件依赖关系、执行编译命令以及自动化构建过程。通过示例讲解Makefile规则,帮助读者快速掌握自动化编译技巧。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

makefile定义:

   一个工程中的源文件不计其数,其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中,makefile定义了一系列的规则来指定,哪些文件需要先编译,哪些文件需要后编译,哪些文件需要重新编译,甚至于进行更复杂的功能操作,因为 makefile就像一个Shell脚本一样,其中也可以执行操作系统的命令

    makefile带来的好处就是——“自动化编译”,一旦写好,只需要一个make命令,整个工程完全自动编译,极大的提高了软件开发的效率。make是一个命令工具,是一个解释makefile中指令的命令工具,一般来说,大多数的IDE都有这个命令,比如:Delphi的make,Visual C++的nmake,Linux下GNU的make。可见,makefile都成为了一种在工程方面的编译方法。

    所要完成的Makefile 文件描述了整个工程的编译、连接等规则。其中包括:工程中的哪些源文件需要编译以及如何编译、需要创建那些库文件以及如何创建这些库文件、如何最后产生我们想要的可执行文件。尽管看起来可能是很复杂的事情,但是为工程编写Makefile 的好处是能够使用一行命令来完成“自动化编译”,一旦提供一个(通常对于一个工程来说会是多个)正确的 Makefile。编译整个工程你所要做的唯一的一件事就是在shell 提示符下输入make命令。整个工程完全自动编译,极大提高了效率。

    make是一个命令工具,它解释Makefile 中的指令(应该说是规则)。在Makefile文件中描述了整个工程所有文件的编译顺序、编译规则。Makefile 有自己的书写格式、关键字、函数。像C 语言有自己的格式、关键字和函数一样。而且在Makefile 中可以使用系统shell所提供的任何命令来完成想要的工作。Makefile(在其它的系统上可能是另外的文件名)在绝大多数的IDE 开发环境中都在使用,已经成为一种工程的编译方法。
关于程序的编译和链接
 
下面的内容摘自陈皓的跟我一起写makefile

在此,我想多说关于程序编译的一些规范和方法,一般来说,无论是 C、C++、还是 pas, 首先要把源文件编译成中间代码文件,在 Windows 下也就是 .obj 文件,UNIX 下是 .o 文 件,即 Object File,这个动作叫做编译(compile)。然后再把大量的 Object File 合成执行文 件,这个动作叫作链接(link)。
 
编译时,编译器需要的是语法的正确,函数与变量的声明的正确。对于后者,通常是你需要 告诉编译器头文件的所在位置(头文件中应该只是声明,而定义应该放在 C/C++文件中), 只要所有的语法正确,编译器就可以编译出中间目标文件。一般来说,每个源文件都应该对 应于一个中间目标文件(O 文件或是 OBJ 文件)。
 
链接时,主要是链接函数和全局变量,所以,我们可以使用这些中间目标文件(O 文件或是
OBJ 文件)来链接我们的应用程序。链接器并不管函数所在的源文件,只管函数的中间目标 文件(Object File),在大多数时候,由于源文件太多,编译生成的中间目标文件太多,而在 链接时需要明显地指出中间目标文件名,这对于编译很不方便,所以,我们要给中间目标文 件打个包,在 Windows 下这种包叫“库文件”(Library File),也就是 .lib 文件,在 UNIX 下,是 Archive File,也就是 .a 文件。
 
总结一下,源文件首先会生成中间目标文件,再由中间目标文件生成执行文件。在编译时, 编译器只检测程序语法,和函数、变量是否被声明。如果函数未被声明,编译器会给出一个 警告,但可以生成 Object File。而在链接程序时,链接器会在所有的 Object File 中找寻函数 的实现,如果找不到,那到就会报链接错误码(Linker Error),在 VC 下,这种错误一般是: Link 2001 错误,意思说是说,链接器未能找到函数的实现。你需要指定函数的 Object File.
 
好,言归正传,GNU 的 make 有许多的内容,闲言少叙,还是让我们开始吧。
 
Makefile 介绍
 
make 命令执行时,需要一个 Makefile 文件,以告诉 make 命令需要怎么样的去编译和链接 程序。
 
首先,我们用一个示例来说明 Makefile 的书写规则。以便给大家一个感兴认识。这个示例 来源于 GNU 的 make 使用手册,在这个示例中,我们的工程有 8 个 C 文件,和 3 个头文件, 我们要写一个 Makefile 来告诉 make 命令如何编译和链接这几个文件。我们的规则是:     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。
 
只要我们的 Makefile 写得够好,所有的这一切,我们只用一个 make 命令就可以完成,make 命令会自动智能地根据当前的文件修改的情况来确定哪些文件需要重编译,从而自己编译所 需要的文件和链接目标程序。
 

一、Makefile 的规则
 
在讲述这个 Makefile 之前,还是让我们先来粗略地看一看 Makefile 的规则。
 
    target ... : prerequisites ...             command             ...             ...
 
    target也就是一个目标文件,可以是 Object File,也可以是执行文件。还可以是一个标 签(Label),对于标签这种特性,在后续的“伪目标”章节中会有叙述。
 
    prerequisites 就是,要生成那个 target 所需要的文件或是目标。     command也就是 make 需要执行的命令。(任意的 Shell 命令)
 
这是一个文件的依赖关系,也就是说,target 这一个或多个的目标文件依赖于 prerequisites 中的文件,其生成规则定义在 command 中。说白一点就是说,prerequisites 中如果有一个以 上的文件比 target 文件要新的话,command 所定义的命令就会被执行。这就是 Makefile 的 规则。也就是 Makefile 中核心的内容。
 
说到底,Makefile 的东西就是这样一点,好像我的这篇文档也该结束了。呵呵。还不尽然, 这是 Makefile 的主线和核心,但要写好一个 Makefile 还不够,我会以后面一点一点地结合 我的工作经验给你慢慢到来。内容还多着呢。:)
 
二、一个示例
 
正如前面所说的,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 应该是下面的这个样子的。 
 
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
 
反斜杠(\)是换行符的意思。这样比较便于 Makefile 的易读。我们可以把这个内容保存在 文件为“Makefile”或“makefile”的文件中,然后在该目录下直接输入命令“make”就可
以生成执行文件 edit。如果要删除执行文件和所有的中间目标文件,那么,只要简单地执行 一下“make clean”就可以了。
 
在这个 makefile 中,目标文件(target)包含:执行文件 edit 和中间目标文件(*.o),依赖文 件(prerequisites)就是冒号后面的那些 .c 文件和 .h 文件。每一个 .o 文件都有一组依赖 文件,而这些 .o 文件又是执行文件 edit 的依赖文件。依赖关系的实质上就是说明了目标 文件是由哪些文件生成的,换言之,目标文件是哪些文件更新的。
 
在定义好依赖关系后,后续的那一行定义了如何生成目标文件的操作系统命令,一定要以一 个 Tab 键作为开头。记住,make 并不管命令是怎么工作的,他只管执行所定义的命令。make 会比较 targets 文件和 prerequisites 文件的修改日期,如果 prerequisites 文件的日期要比 targets 文件的日期要新,或者 target 不存在的话,那么,make 就会执行后续定义的命令。
 
这里要说明一点的是,clean 不是一个文件,它只不过是一个动作名字,有点像 C 语言中的 lable 一样,其冒号后什么也没有,那么,make 就不会自动去找文件的依赖性,也就不会自 动执行其后所定义的命令。要执行其后的命令,就要在 make 命令后明显得指出这个 lable 的名字。这样的方法非常有用,我们可以在一个 makefile 中定义不用的编译或是和编译无关 的命令,比如程序的打包,程序的备份,等等。
 
三、make 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,     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。(这有点像一个堆栈的过程)     5、当然,你的 C 文件和 H 文件是存在的啦,于是 make 会生成 .o 文件,然后再用 .o 文件生命 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,我们可以显示要 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。
 
于是在我们编程中,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 的文件也是新的啦,于是 file.o 的文件修改时间要比 edit 要新,所以 edit 也会被重新链接了(详见 edit 目标文件后定义的命令)。
 
而如果我们改变了“command.h”,那么,kdb.o、command.o 和 files.o 都会被重编译,并且, edit 会被重链接。

在学习的时候自己也仿照着做了一个自己的makefile
abc:aaa.o bbb.o main.o
        cc -o  abc aaa.o bbb.o main.o
main.o:main.c
        cc -c main.c
aaa.o:aaa.c aaa.h
        cc -c aaa.c
bbb.o:bbb.c bbb.h
        cc -c bbb.c
.PHONY:clean
clean:
        -rm main.o aaa.o bbb.o abc

 其实上面的说的已经比较清楚了,这里讲自己的一些总结和笔记也记录下,一个作为备忘录可以查询,二自己加深理解吧
1.abc:aaa.o bbb.o main.o
        cc -o  abc aaa.o bbb.o main.o
    第一行表示,要生成abc的文件,需要依赖aaa.o,bbb.o,main.o三个文件,abc为目标文件,且目标文件与依赖关系用冒号隔开
    第二行表示命令,注意开头需以tab键开始,cc其实就是gcc的意思,效果是一样的,是gcc -o abc aaa.o bbb.o main.o 命令,这里的目标文件可以和第一行的名称不一样,最终生成的文件是是命令里的文件,比如gcc -o xxx aaa.o bbb.o main.o,最终生成的是xxx而不是abc

2.main.o:main.c
        cc -c main.c
aaa.o:aaa.c aaa.h
        cc -c aaa.c
bbb.o:bbb.c bbb.h
        cc -c bbb.c
这里和第一第点事样的,第一行是依赖关系,第二行是命令
3.
.PHONY:clean
clean:
        -rm main.o aaa.o bbb.o abc
这里的有一个伪目标的概念,后面会有具体解释,这里就简单的说下,伪目标就是没有依赖关系不生成可执行文件或者.o文件。所以一般为用.PHONY表表示后面的是一个伪目标
rm是删除的命令,当rm后面的文件不存在的时候回报错;-rm表示假如后面的文件不全部存在时忽略这个文件,继续执行剩下的命令
Makefile 在 Unix 上写程式的人大概都碰过 Makefile,尤其是用 C 来开发程式的 人。用 make 来开发和编译程式的确很方便,可是要写出Makefile 就不简单了。偏偏介绍 Makefile 的文件不多,GNU Make 那份印出来要几 百页的文件,光看完 Overview 就快阵亡了,难怪许多人闻 Unix 色变。 本文将介绍如何利用 GNU Autoconf 及 Automake 这两套软体来协助我们 『自动』产生 Makefile 档,并且让开发出来的软体可以像 Apache, MySQL 和常见的 GNU 软体样,只要会 ``./configure'', ``make'', ``make install'' 就可以把程式安装到系统中。如果您有心开发 Open Source 的软体,或只是想在 Unix 系统下写写程式。希望这份介绍文件能 帮助您轻松地进入 Unix Programming 的殿堂。 1. 简介 Makefile 基本上就是『目标』(target), 『关连』(dependencies) 和 『动作』三者所组成的连串规则。而 make 就会根据 Makefile 的规则 来决定如何编译 (compile) 和连结 (link) 程式。实际上,make 可做的 不只是编译和连结程式,例如 FreeBSD 的 port collection 中, Makefile 还可以做到自动下载原始程式套件,解压缩 (extract) ,修补 (patch),设定,然後编译,安装至系统中。 Makefile 基本构造虽然简单,但是妥善运用这些规则就也可以变出许多不 同的花招。却也因此,许多刚开始习写 Makefile 时会感到没有规范可 循,每个人写出来的 Makefile 长得都不太样,不知道从何下手,而且 常常会受限於自己的开发环境,只要环境变数不同或路径改下,可能 Makefile 就得跟着修改。虽然有 GNU Makefile Conventions (GNU Makefile 惯例) 订出些使用 GNU 程式设计时撰写 Makefile些标 准和规范,但是内容很长而且很复杂, 并且经常做些调整,为了减轻程式 设计师维护 Makefile 的负担,因此有了 Automake。 程式设计师只需写些预先定义好的巨集 (macro),交给 Automake 处理 後会产生个可供 Autoconf 使用的 Makefile.in 档。再配合利用 Autoconf 产生的自动设定档 configure 即可产生份符合 GNU Makefile 惯例的 Makeifle 了。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值