多文件多子目录makefile

1 makefile原理

编译过程是将高级语言（如C、C++等）源代码转换为可执行程序的过程。这个过程通常包括预处理、编译、汇编和链接四个主要阶段。下面将详细解释每个阶段的任务和过程：

1. 预处理（Preprocessing）
   预处理是编译过程的第一步，它主要处理源代码中的预处理指令，如宏定义（#define）、条件编译（#if、#elif、#else、#endif）和文件包含（#include）等。预处理器的输出是一个纯文本文件，通常具有.i或.ii扩展名，这个文件已经去除了注释、宏定义被展开、条件编译指令被处理，并且包含了所有被#include指令指定的文件内容。

2. 编译（Compilation）
   编译阶段将预处理后的源代码转换成汇编语言代码。这个过程可以分为几个子步骤：

   扫描（Scanning）：将源代码分解成一系列的单词（tokens），如标识符、保留字、常数、运算符和界符。
   语法分析（Parsing）：根据语言的语法规则，将tokens组织成语法树（syntax tree）的形式，以表示源代码的语法结构。
   语义分析（Semantic Analysis）：检查语法树的语义正确性，包括类型检查、控制流检查等，并为语法树节点标注类型信息。
   源代码优化（Source Code Optimization）：对语法树进行优化，以提高代码的执行效率。
   代码生成（Code Generation）：将优化后的语法树转换成汇编代码。
   目标代码优化（Target Code Optimization）：对生成的汇编代码进行进一步的优化，以适应不同CPU架构的特性。

3. 汇编（Assembly）
   汇编阶段将编译生成的汇编代码转换成机器语言指令，即二进制代码。汇编器的输出是一个目标文件（object file），通常具有.o或.obj扩展名。这个文件包含了程序的二进制代码，但还不能直接执行，因为它可能还包含了未解析的外部引用（如对其他程序或库函数的调用）。

4. 链接（Linking）
   链接阶段将多个目标文件以及所需的库文件合并成一个可执行文件（executable file）。这个过程包括：
   合并各个.obj文件的section：将不同目标文件中的代码段、数据段等合并到同一个可执行文件中。
   合并符号表：将所有目标文件和库文件中的符号（如函数名、变量名）合并到一个统一的符号表中。
   符号解析：解决目标文件中未解析的外部引用，即将符号表中的符号与实际的代码或数据地址关联起来。
   符号地址重定位：调整程序中所有符号的地址，以确保它们在可执行文件中的位置是正确的。
   最终，链接器生成一个可执行文件，该文件包含了程序运行所需的所有代码和数据，并且可以在目标操作系统上直接执行。
   综上所述，编译过程是一个复杂而精细的过程，它涉及多个阶段和多个工具（如预处理器、编译器、汇编器和链接器）的协同工作。通过这个过程，高级语言的源代码被转换成机器可以直接执行的二进制代码。

2 MakeFile步骤

• 1 运行cygwin环境
• 2 运行make指令将搜索当前路径下makefile文件并执行第一个目标
• 3 预处理：生成预处理后的代码（可选地保存为.i文件）
• 4 编译+汇编（隐式）：生成对象文件（.o或.obj）
• 5 链接：生成可执行文件（如.exe、.elf），然后可以转换为其他格式（如.hex）以用于特定目的

3 多文件多子目录Makefile实例

文件结构

其中OpenCygwin.bat用于再windows上运行unix环境，makefile文编译文件其中将会指定编译器路径，这里使用的是Gcc；bin 存放中间文件 inc存放代码头文件；src存放.c文件；main.c将会调用两个子文件中的函数

• OpenCygwin.bat

@echo off
:: 定义Cygwin bash的路径  
set CYGWIN_BASH=E:\GRC\Tools\cywin64\cygwin64\cygwin64\bin\bash  
  
:: 构造bash命令，切换到批处理文件所在的目录（转换为Cygwin路径）  
:: 注意：%~dp0给出批处理文件的目录（不包括文件名），但需要转换为/cygdrive/e/形式  
set CYGWIN_PATH='%~dp0'  
  
:: 启动bash，以登录shell和交互式模式运行，并执行cd命令和exec bash  
%CYGWIN_BASH% --login -i -c "cd %CYGWIN_PATH%; pwd; exec bash"  
  
:: 注意：pwd命令用于显示当前目录，以验证是否成功切换

• makefile

# 定义编译器和编译选项  
CXX=gcc 
CXXFLAGS=-I./inc -Wall -g  
  
# 定义目录  
SRCDIR=src  
BINDIR=bin  
OBJDIR