makefile文件简介及编写

makefile简介

在基于Linux嵌入式系统开发的过程中，构建一个工程中的源文件不计其数，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制定，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”。一旦写好了makefile文件，只需要一个make命令，整个工程便会完全自动进行编译，极大地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。

所要完成的Makefile文件描述了整个工程的编译、链接等规则，其中包括：工程中的那些源文件需要编译以及如和编译，需要创建那些库文件以及如何创建这些库文件，如何产生想要的可执行文件。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，极大地提高了效率。

Makefile文件编写规则

一个Makefile文件包含一系列规则，样式如下：

目标(target)…:依赖(prerequisites
<tab>命令(command)

目标通常是要生成的文件的名称，可以是可执行文件或.o文件，也可以是一个执行的动作名称，如“clean”。依赖（依赖条件、依赖关系）是用来产生目标的材料（比如源文件），一个目标经常有几个依赖。命令是生成目标时执行的动作，一个规则可以含有几个命令，每个命令占一行。每个命令行前必须是一个Tab字符，即命令行第一个字符是由Tab键产生的空格（不能用多个空格组成）。
规则一般用于解释怎样和何时重建目标。make首先调用命令处理依赖，进而才能创建或更新目标。一个规则也可以是用于解释怎样和何时执行一个动作，即打印提示信息。一个Makefile文件也可以包含规则以外的其他文本。

Makefile文件里的赋值

Makefile文件里，变量定义的语法形式如下：

	immediate = deferred
	immediate ?= deferred
	immediate := immediate
	immediate += deferred or immediate
	define immediate
	deferred
	endef

在GNU make中对变量赋值有两种方式，延时变量和立即变量。区别在于它们的定义方式和扩展是的方式不同，前者在这个变量使用时才可以展开，即当真正使用时这个变量的值才确定；后者在定义是它的值就已经确定了。使用“:=”定义的变量是立即变量。“?=”仅仅在变量还没有定义的情况下有效，即“?=”被用来定义第一次出现的变量。
对于“+=”，右边的变量如果在前面已经使用“?=”定义为立即变量，则它也是立即变量，否则为延时变量。

Makefile函数

Makefile文件里，函数调用的格式如下:
$(function arguments)
“function”是函数名，“arguments”是该函数的参数，参数和函数之间用空格或Tab隔开，如果有多个参数，它们之间用逗号隔开。

常用函数

字符串处理函数

1. List ite
   subst
   $(subst , , )
   字符串替换函数，把字符串text中的from字符串替换为to，返回被替换过的字符串。
2. .patsubst
   $(patsubst , , )
   模式字符串替换函数，查找text中的单词是否符合pattern，如果匹配，则以replacement替换。pattern可以使用%通配符，表示任意长度的字串
   objects = foo.o bar.o bb.c
   $(patsubst %.o, %.c, $(objects)) 结果是foo.c bar.c bb.c
3. strip
   $(strip )
   去掉string字串中开头和结尾的空格字符。注意只去掉开头和结尾的。
4. findstring
   $(findstring , )
   查找字符串函数，在字符串in中查找find字符串，如果找到，返回find，否则返回空字符串
   $(findstring a, a b c) //返回a
   $(findstring a, b c) //返回“”空字符串
5. filter
   $(filter , )
   过滤函数，以pattern模式过滤text字符串中的单词，保留符合模式pattern的单词。返回符合模式pattern的字串
   source := foo.c bar.c baz.c ugh.h
   foo : $(source)
   cc $(filter %.c %.s, $(source)) -o foo
   $(filter %.c %.s, $(source))的返回值是foo.c bar.c baz.c
6. filter-out
   $(filter-out , )
   反过滤函数，以pattern模式过滤text字符串中的单词，去除符合pattern的单词
7. sort
   $(sort )
   排序函数，给list中的单词排序（升序），返回排序后的字符串，sort函数会去掉list中相同的单词
8. word
   $(word , )
   取单词函数，取字符串中的n个单词，从1开始数。如果n比text中的单词数大，返回空字符
9. wordlist
   $(wordlist , , )
   取单词串函数，从字符串text中从s到e的单词串，如果s比text中的单词要大，则返回空字符串
   $(wordlist 2, 3, foo bar baz)，返回值为“bar baz”
10. words
    $(words ) 统计字符串中的单词个数，返回字符串中的单词数。
    k.firstword
    $(firstword ) 取字符串text中的第一个单词

文件名操作函数

1. dir
   $(dir ) 从名字序列中取出目录部分，各个名字用空格分隔
2. notdir
   $(notdir ) 从名字列表中取出非目录部分，就是取出文件名
3. suffix
   $(suffix ) 取后缀函数，从文件名序列中取出各个文件名的后缀，比如.c .h等。
4. basename
   $(basename ) 取前缀名字，从文件名序列中取出各个文件名的前缀部
   $(basename src/foo.c src/bar.c hacks) 返回值为src/foo src/bar hack
5. addsuffix
   $(addsuffix < suffix >, < names >) 加后缀函数， 将后缀suffix加到names中的每个单词的后面，返回加过后缀的文件名序列 $(addsuffix .c, foo bar)返回值为foo.c bar.c
6. addprefix
   $(addprefix , ) 加前缀函数，把前缀prefix加到names中的每个单词后面。示例：
   $(addprefix src/,foo bar)，返回值为src/foo src/barg.join
   $(join , ) 链接函数，将list2中的单词对应的加到list1的单词后面。如果list1中的单词个数要比list2中的多，那么list1中多出来的单词保持原样，如果list2的单词个数比list1多，则list2中多出来的单词复制到list1中。
   $(join aaa bbb, 111 22 333) 返回值为aaa111 bbb222 333

foreach函数

foreach函数是用来做循环用的，$(foreach < var >,< list >,< text >)函数的意思是把参数list中的单词逐一取出放到var所指定的变量中，然后再执行text所包含的表达式。每一次text会返回一个字符串，循环过程中，text所返回的每个字符串都会以空格分隔，最后当整个循环结束后，text所返回的每个字符串所组成的整个字符串将会是foreach函数的返回值。所以var最好是一个变量名，list可以是一个表达式，text中一般会使用var这个参数来依次枚举list中的单词。例子：
names := a b c d
files := $(foreach n, $(names), $(n).o)上面的例子中，names中的单词会被挨个取出，并存在n中，$(n).o每次计算出一个值，这些值以空格分隔，所以最后files的值为 a.o b.o c.o d.o

if函数

if函数很像make的条件语句ifeq，if的语法为：
$(if < condition >,< then-part >)或者是 $(if < condition >,< then-part >,< else-part >)
condition参数是if的表达式，如果其返回的为非空字符串，那么这个表达式相当于真。

call函数

call函数是唯一 一个可以用来创建新的参数化的函数，这个表达式中，你可以定义许多参数，然后你可以用call函数来向这个表达式传递参数。
$ (call < expression >, < parm1 >,< parm2 > …) 当执行这个函数时，expression中的变量，如$(1), $(2), $(3)等，会被parm1, parm 2, parm3依次取代。而expression的返回值就是call函数的返回值。例如：
reverse = $(1) $(2)
foo = $(call reverse, a, b) 那么foo的值就是a b。

origin函数

origin函数并不操作变量的值，他只是告诉你这个变量是哪里来的， 语法为：
$ (origin < variable >) 注意variable是变量的名字，不是引用，所以不要用$号。
返回值：
undefined ： 没有被定义过
default ： 默认的定义，如CC
file: 在makefile中被定义
command line ： 被命令行定义
override ： 被override指示符重新定义的
automatic : 自动化变量。

shell函数

shell函数就是执行shell的命令，它的参数就是操作系统shell的命令，shell函数把执行操作系统命令后的输出作为函数返回。这里要注意，makefile中不是任何地方都能直接运行shell命令的，我们从前面的介绍会发现，只有target后面跟的command才能直接运行shell函数，其他地方都需要利用shell函数来运行shell command。
例子：
contents := $(shell cat foo)
files := $(shell echo *.c)//注意这里不会真正打印到屏幕，而是将echo命令的返回值赋值给files变量
注意，shell函数会生成一个shell程序来执行命令，所以要注意其性能。

控制make的函数

1. error
   $(error <text …>)error函数会产生一个致命错误，当执行该函数时，会打印出text信息，然后终止执行
2. warning
   $(warning <text …>) 和error函数类似，但是它只是输出一段warning，不会让make终止。

make的运行

make的退出码
make命令有三个退出码：
0 - 表示成功执行
1 - 如果make运行时出现任何错误，返回1
2 - 如果使用了make的-q选项，并且make使得一些目标不需要更新，那么返回2