Makefile 语法入门

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

一、Makefile 简介

Makefile 是一种常用于编译的脚本语言。它可以更好更方便的管理你的项目的代码编译，节约编译时间（没改动的文件不编译）。
注意 Makefile 文件命令必须是 Makefile 或者 makefile，并使用 make 命令编译。

二、1个规则

1. 语法规则

目标...: 依赖...
    命令1
    命令2
    ...

2. 目标

目标即要生成的文件。如果目标文件的更新时间晚于依赖文件的更新时间，则说明依赖文件没有改动，目标文件不需要重新编译。否则重新编译并更新目标。

3. 依赖

即目标文件由哪些文件生成。如果依赖条件中存在不存在的依赖条件，则会寻找其它规则是否可以产生依赖条件。

例如：规则一是生成目标 hello.out 需要使用到依赖条件 hello.o，但是 hello.o 不存在。则 Makefile 会寻找到一个生成 hello.o 的规则二并执行。

4. 命令

即通过执行该命令，由依赖文件生成目标文件。

注意每条命令前必须有且仅有一个 tab 保持缩进，这是语法要求。

5. ALL

Makefile 文件默认只生成第一个目标文件即完成编译，但是我们可以通过 “ALL” 指定需要生成的目标文件。

6. 示例

针对以上所说的，先写一个示例让大家了解一下，首先准备一个 hello.c：

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("Hello World !\n");
    return 0;
}

然后写一个 Makefile

ALL: hello.out

hello.out: hello.c
    gcc hello.c -o hello.out

编译并执行：

$ make
gcc hello.c -o hello.out
$ ./hello.out
Hello World !

三、2个函数

1. wildcard

例如

SRC = $(wildcard ./*.c)

匹配目录下所有的 .c 文件，并将其赋值给 SRC 变量。

2. patsubst

pat 是 pattern 的缩写，subst 是 substring 的缩写。例如

OBJ = $(patsubst %.c, %.o, $(SRC))

这个函数有三个参数，意思是取出 SRC 中所有的值，然后将 “.c” 替换为 “.o”，最后赋值给 OBJ 变量。

3. 示例

通过上面两个函数，加入我们目录下有很多个 “.c” 后缀的源文件，就不需要写很多条规则语句了，而是可以像下面这样写

SRC = $(wildcard *.c)
OBJ = $(patsubst %.c, %.o, $(SRC))

ALL: hello.out

hello.out: $(OBJ)
        gcc $(OBJ) -o hello.out

$(OBJ): $(SRC)
        gcc -c $(SRC) -o $(OBJ)

这里我们先将所有的 “.c” 文件编译为 “.o” 文件，这样后面更改某个 “.c” 文件时，其它的 “.c” 文件将不再编译，而只是编译有更改的 “.c” 文件，可以大大节约大项目中的编译速度。

四、3个变量

Makefile 中也有一些已经定义好的常用变量，这里介绍其中常用的3个。

1. $@

表示规则中目标，例如 hello.out。

2. $<

表示规则中的第一个依赖条件，例如 hello.c

3. $^

表示规则中的所有依赖条件，由于我们示例中都只有一个依赖条件，这种情况下 $^ 和 $< 区别不大。

4. 示例

使用这些变量替换上面写的 Makefile，即是：

SRC = $(wildcard *.c)
OBJ = $(patsubst %.c, %.o, $(SRC))

ALL: hello.out

hello.out: $(OBJ)
        gcc $< -o $@

$(OBJ): $(SRC)
        gcc -c $< -o $@

五、其它常用功能

1. 代码清理 clean

我们可以编译一条属于自己的 clean 语句，来清理 make 命令所产生的所有文件。例如

SRC = $(wildcard *.c)
OBJ = $(patsubst %.c, %.o, $(SRC))

ALL: hello.out

hello.out: $(OBJ)
        gcc $< -o $@

$(OBJ): $(SRC)
        gcc -c $< -o $@

clean:
        -rm -rf $(OBJ) hello.out

这样我们就可以使用 clean 命令来清理生成的文件了：

$ ls
hello.c  hello.o  hello.out  Makefile
$ make clean
rm -rf  hello.o hello.out
$ ls
hello.c  Makefile

2. 伪目标 .PHONY

上面我们写了一个 clean 语句，使得我们执行 “make clean” 命令的时候，可以清理我们生成的文件。

但是假如还存在一个文件名就是 clean 文件，那么我们再执行 “make clean” 命令的时候就只是显示

$ make clean
make: `clean' is up to date.

解决方法就是我们使用伪目标，这样就可以避免出现上面的问题了，例如：

SRC = $(wildcard *.c)
OBJ = $(patsubst %.c, %.o, $(SRC))

ALL: hello.out

hello.out: $(OBJ)
        gcc $< -o $@

$(OBJ): $(SRC)
        gcc -c $< -o $@

clean:
        -rm -rf $(OBJ) hello.out

.PHONY: clean ALL

通常，我们也会把 ALL 也设置为伪目标。 

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