解析Makefile文件的構建規則

Makefile 編輯一個工程中的源文件不可勝數，其按類型、功能、模塊分別放在若干個目錄中，makefile定義了一系列的規則來指定，哪些文件須要先編譯，甚至於進行更復雜的功能操做，由於 makefile就像一個Shell腳本同樣，其中也能夠執行操做系統的命令。

所要完成的Makefile 文件描述了整個工程的編譯、鏈接等規則。其中包括：工程中的哪些源文件須要編譯以及如何編譯、須要建立那些庫文件以及如何建立這些庫文件、如何最後產生咱們想要的可執行文件。儘管看起來多是很複雜的事情，可是爲工程編寫Makefile 的好處是可以使用一行命令來完成「自動化編譯」，一旦提供一個（一般對於一個工程來講會是多個）正確的 Makefile。編譯整個工程你所要作的惟一的一件事就是在shell 提示符下輸入make命令。整個工程徹底自動編譯，極大提升了效率。

make是一個命令工具，它解釋Makefile 中的指令（應該說是規則）。在Makefile文件中描述了整個工程全部文件的編譯順序、編譯規則。Makefile 有本身的書寫格式、關鍵字、函數。像C 語言有本身的格式、關鍵字和函數同樣。並且在Makefile 中可使用系統shell所提供的任何命令來完成想要的工做。Makefile（在其它的系統上多是另外的文件名）在絕大多數的IDE 開發環境中都在使用，已經成爲一種工程的編譯方法。

makefile帶來的好處就是——「自動化編譯」，一旦寫好，只須要一個make命令，整個工程徹底自動編譯，極大的提升了軟件開發的效率。make是一個命令工具，是一個解釋makefile中指令的命令工具，通常來講，大多數的IDE都有這個命令，好比：Delphi的make，Visual C++的nmake，Linux下GNU的make。可見，makefile都成爲了一種在工程方面的編譯方法。

Make工具最主要也是最基本的功能就是經過makefile文件來描述源程序之間的相互關係並自動維護編譯工做。而makefile 文件須要按照某種語法進行編寫，文件中須要說明如何編譯各個源文件並鏈接生成可執行文件，並要求定義源文件之間的依賴關係。makefile 文件是許多編譯器--包括 Windows NT 下的編譯器--維護編譯信息的經常使用方法，只是在集成開發環境中，用戶經過友好的界面修改 makefile 文件而已。 在 UNIX 系統中，習慣使用 Makefile 做爲 makefile 文件。若是要使用其餘文件做爲 makefile，則可利用相似下面的 make 命令選項指定 makefile 文件：

$ make -f Makefile.debug _例如，一個名爲prog的程序由三個C源文件filea.c、fileb.c和filec.c以及庫文件LS編譯生成，這三個文件還分別包含本身的頭文件a.h 、b.h和c.h。一般狀況下，C編譯器將會輸出三個目標文件filea.o、fileb.o和filec.o。假設filea.c和fileb.c都要聲明用到一個名爲defs的文件，但filec.c不用。即在filea.c和fileb.c裏都有這樣的聲明： #include "defs" 那麼下面的文檔就描述了這些文件之間的相互聯繫:

0 #It is a example for describing makefile 註釋行

1 prog : filea.o fileb.o filec.o #指定prog由三個目標文件filea.o、fileb.o和filec.o連接生成

2 cc filea.o fileb.o filec.o -LS -o prog #如何從prog所依賴的文件創建可執行文件

3 filea.o : filea.c a.h defs #指定filea.o目標文件，以及它們所依賴的.c和.h文件以及defs文件

4 cc -c filea.c #如何從目標所依賴的文件創建目標，即如何從filea.c創建filea.o

5 fileb.o : fileb.c b.h defs #指定fileb.o目標文件，以及它們所依賴的.c和.h文件以及defs文件

6 cc -c fileb.c #如何從目標所依賴的文件創建目標,即如何從fileb.c創建fileb.o

7 filec.o : filec.c c.h #指定filec.o目標文件，以及它們所依賴的.c和.h文件

8 cc -c filec.c #如何從目標所依賴的文件創建目標,即如何從filec.c創建filec.o

這個描述文檔就是一個簡單的makefile文件，採用深度優先的原則執行編譯命令。咱們針對上例的代碼方面進行一些基礎性說明：CC 是一個全局變量，它指定你的Makefile所用的編譯器，通常默認是gcc；.o文件是unix下的中間代碼目標文件，就如同在windows下的.obj文件同樣，在unix下生成.o文件的過程叫編譯（compile），將無數.o文件集合生成可執行文件的過程叫連接（link）；有時會在unix界面下看到.a文件，那是Archive File，至關於windows下的庫文件Library File，.a文件做用是：因爲源文件太多（上例是指.c和.h文件過多），編譯生成的中間目標文件（.o文件）太多，而在連接時須要明顯地指出中間目標文件名，這對於編譯很不方便，因此，咱們要給中間目標文件打個包，這個包就是.a文件。

當filea.c或a.h文件在編譯以後又被修改，則 make 工具可自動從新編譯filea.o，若是在先後兩次編譯之間，filea.c 和a.h 均沒有被修改，並且filea.o還存在的話，就沒有必要從新編譯。這種依賴關係在多源文件的程序編譯中尤爲重要。經過這種依賴關係的定義，make 工具可避免許多沒必要要的編譯工做。固然，利用Shell腳本也能夠達到自動編譯的效果，可是，Shell 腳本將所有編譯任何源文件，包括哪些沒必要要從新編譯的源文件，而 make 工具則可根據目標上一次編譯的時間和目標所依賴的源文件的更新時間而自動判斷應當編譯哪一個源文件。_

讓咱們先來粗略地看一看Makefile的規則。[3] target ... : prerequisites ... command ... ... 目標：依賴 執行指令 ... target也就是一個目標文件，能夠是Object File，也能夠是執行文件。還能夠是一個標籤（Label）。 ① prerequisites就是，要生成那個target所須要的文件或是目標。 ② command也就是make須要執行的命令。（任意的Shell命令） 這是一個文件的依賴關係，也就是說，target這一個或多個的目標文件依賴於prerequisites中的文件，其生成規則定義在command中。說白一點就是說，prerequisites中若是有一個以上的文件比target文件要新的話，command所定義的命令就會被執行(command必定要以Tab鍵開始，不然編譯器沒法識別command），減小重複編譯，提升了其軟件工程管理效率。

Makefile中容許使用簡單的宏指代源文件及其相關編譯信息，在Linux中也稱宏爲變量。在引用宏時只需在變量前加$符號，但值得注意的是，若是變量名的長度超過一個字符，在引用時就必須加圓括號（）。 有效的宏引用 $(CFLAGS) $Z $(Z) 其中最後兩個引用是徹底一致的。 須要注意的是一些宏的預約義變量，在Unix系統中，$*、$@、$?和$<四個特殊宏的值在執行命令的過程當中會發生相應的變化，而在GNU make中則定義了更多的預約義變量。關於預約義變量的詳細內容，宏定義的使用可使咱們脫離那些冗長乏味的編譯選項，爲編寫makefile文件帶來很大的方便。

GNU make 的主要預約義變量 預約義變量 含義 $* 不包含擴展名的目標文件名稱。 $+ 全部的依賴文件，以空格分開，並以出現的前後爲序，可能包含重複的依賴文件。 $< 第一個依賴文件的名稱。 $? 全部的依賴文件，以空格分開，這些依賴文件的修改日期比目標的建立日期晚。 $@ 目標的完整名稱。 $^ 全部的依賴文件，以空格分開，不包含重複的依賴文件。 $% 若是目標是歸檔成員，則該變量表示目標的歸檔成員名稱。例如，若是目標名稱爲 (image.o)，則 $@ 爲 ，而 $% 爲 image.o。 AR 歸檔維護程序的名稱，默認值爲 ar。 ARFLAGS 歸檔維護程序的選項。 AS 彙編程序的名稱，默認值爲 as。 ASFLAGS 彙編程序的選項。 CC C編譯器的名稱，默認值爲 cc。 CFLAGS C編譯器的選項。 CPP C 預編譯器的名稱，默認值爲 $(CC) -E。 CPPFLAGS C預編譯的選項。 CXX C++編譯器的名稱，默認值爲 g++。 CXXFLAGS C++編譯器的選項。 FC FORTRAN編譯器的名稱，默認值爲 f77。 FFLAGS FORTRAN編譯器的選項。 Makefile以文件名:文件名的形式比較冒號右邊的文件是否是較左邊的文件有更新，若是有更新則執行下一行的程序代碼。所以Makefile能夠把文件關聯起來