什么是make/makefile
在之前写代码的过程中,我们都是对一个文件进行编译链接(gcc编译),但是如果一个项目中,源代码文件非常的多,我们总不能一个一个的进行编译链接,这也太麻烦了;所以现在就来学习make/makefile实现自动化构建
make是一个命令工具,是一个解释makefile在指令的命令工具,大多数的IDE都存在这个命令。
makefile成为一种在工程方面的编译方法。
makefile是一个文件,make是一个命令;二者搭配使用来完成项目的自动化构建makefile的好处就是自动化构建,写好makefile文件以后就只需make命令就可以完成项目工程的自动化构建,提点高了软件开发的效率 其实会不会写makefile文件,也侧面反映了其是否具备完成大型工程的能力
在一个工程中源代码文件,按照类型、功能、模块分别放到了若干个目录下,makefile定义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,甚至进行更加复杂的操作。
makefile基本使用
首先先来看一个makefile如何使用(以及如何编写)
现在有一个已经写好的makefile文件(这里简单使用一下)

我们在当前目录下编写一个code.c文件,并且写上一个简单的代码

现在就来使用make命令

我们看到,使用make命令就自动编译code.c文件形成code可执行程序了。
现在就来看一下makefile中内容有和含义呢?
code:code.cgcc code.c -o code.PHONY:cleanclean:rm -f code 1. 依赖关系和依赖方法

对于上述makefile文件,在介绍之前我们先来想要个问题,就是依赖关系和依赖方法
了解了依赖关系和依赖方法,接下来看目标文件和依赖文件
目标文件和依赖文件,其实就是两个有着依赖关系的文件(依赖文件可以有多个),如上图就表示code依赖code.c文件
而依赖关系就表明了,如何由依赖文件列表生成目标文件。
这样我们就很好理解了,上述makefile文件中,code作为目标文件、code.c作为依赖文件、通过依赖关系gcc code.c -o code来生成目标文件。
2. 伪目标.PHONY
对于上述makefile,我们连续执行多次make就会发现,不能执行
但是我们如果连续指向多次make clean,它并没有出错

到这里一个可能想到是.PHONY的作用了;那这到底是什么呢?又为什么被称为伪目标呢?
伪目标:.PHONY修饰,伪目标它总是被执行的;像clean这种的目标文件,一般都设置成伪目标

对于这个,可以解释为:
伪目标clean不依赖于任何文件,执行make clean生成clean目标文件就会执行依赖方法rm -f code;但是依赖方法并没有生成clean文件,而是删除code文件,做清理工作。
这里虽然说clean是一个目标文件,但在依赖方法中并没有生成clean文件。(也许是因为没有生成clean目标文件,才称为伪目标)
3. ACM时间
对于上述的伪目标能够一直被执行,而其他就不能够连续执行;又是如何实现的呢?
先来了解什么是ACM时间
Access :文件最近访问的时间Modify :文件内容最近修改的时间Change :文件属性最近修改的时间 那我们如果想要看一个文件的ACM时间,就要用到新的指令stat了。

那又是根据哪个时间来判断是否执行呢? 答案是Modify文件内容修改时间

我们可以看到上图中目标文件的Modify时间是晚于依赖文件的,所以就不能为执行。
仔细观察可以看出来,上图Change时间目标文件也晚于依赖文件啊,这样不能说明比较的是Modify时间啊
现在接着来看

我们可以看到,依赖文件code.c的Change时间晚于目标文件code的Change时间还是不能够执行;
那现在我们就能够得出结论,只有当依赖文件的Modify时间晚于目标文件的Modify时间时(在编译过后,依赖文件内容有所修改),才能够被执行。
这里.PHONY之所以能一直被执行,其原因就是它忽视了对比时间。
4. 推导过程
在上述过程中,我们写的依赖文件都是在当前目录中直接存在的;拿如果依赖文件并没有直接存在,而是依赖于其他依赖文件呢?
这里就根据编译过程,生成编译过程中所有的临时文件,来写makefile
code:code.ogcc code.o -o codecode.o:code.sgcc -c code.s -o code.ocode.s:code.igcc -S code.i -o code.scode.i:code.cgcc -E code.c -o code.i.PHONY:cleanclean:rm -f *.i *.s *.o code 如上述,code依赖于code.o、code.o依赖于code.s、code.s依赖于code.i、code.i依赖于code.c。这些除了code.c以为的文件都没有直接存在于当前目录下。

这样依然可以运行,并且都生成了这些文件;这足以说明应该存在可以推导的过程。

扩展语法——更加通用的makefile
上面所描述的makefile它只能适用于应该文件,拿对于多个文件也是无济于事(还要重新写makefile)
这就一点太麻烦了,现在就来学习更多makefile语法,让makefile变得更加适用。
1. 创建变量
在makefile中也可以创建变量,和C语言中指针那样
BIN=codeSRC=cpde.cOBJ=code.oCC=gccRM=rm -f$(BIN):$(OBJ)gcc $(OBJ) -o $(BIN)$(OBJ):$(SRC)gcc -c $(SRC) -o $(OBJ).PHONY:cleanclean:$(RM) $(OBJ) $(BIN) 上述中例如BIN=code、SRC=code.c这样的就是创建了变量,(它们就像`C语言中的指针);
在需要访问这些变量的值的时候需要用到$()(就比如$(BIN)访问BIN变量的值)

这里还有优化一下,使用$^和$@
$^:在依赖方法中使用,指依赖关系中的依赖文件
$@:在依赖方法中使用,指依赖关系在的目标文件
所有就可以这样来写:
BIN=codeSRC=cpde.cOBJ=code.oCC=gccRM=rm -f$(BIN):$(OBJ)gcc $^ -o $@$(OBJ):$(SRC)gcc -c $^ -o $@.PHONY:cleanclean:$(RM) $(OBJ) $(BIN) 2. 编译当前目录下的多个文件
说了这么多,这还是只能编译一个文件,现在就来看如何编译当前目录下的多个文件
要想编译多个文件,那我们就不能给变量这样赋值了
SRC=code.c 这样就写死了,只能操作一个文件;现在我们需要的是,识别到当前目录下所以的.c文件
获取当前目录下所有的.c文件
方法有两种:
$(shell ls *.c) :在makefile中执行shell命令,获取当前目录所有的.c文件。$(wildcard *.c) :使用wildcard函数,获取所有的.c文件。 将所有的.c修改成.o
这里,我们并不是直接生成code可执行程序的,而是生成对应的.o文件,再链接形成的可执行程序;所以我们就需要获取所有.c文件对于的.o文件名;(使用makefile语法即可)
OBJ=$(SRC:.c=.o) 这个语法就是将SRC(获取当前目录下所有.c文件)中的.c替换成.o;这样我们就获取到了所有.c文件对应的.o文件名。
通配符%和逐个执行$<
上面经常写到*.c,它就表示所有以.c结尾的文件;那在写makefile的使用,有时候也要用到通配符,但是我们没有使用*,而是使用%。
我们想要让它编译多个文件就不能像之前那样写了,(因为这里我们要生成所有.c文件对应的.o文件。
这样我们在写由.c生成.o文件时,就能直接使用通配符%,这样就可以自动匹配
在匹配结束之后,目标文件依赖多个文件;就不能使用$^直接取依赖文件列表了,而是使用%<将依赖文件列表中多个文件一个一个执行。
到这里,我们就能基本完成编译当前目录下所有.c文件的makefile了。
BIN=codeSRC=cpde.cOBJ=code.oCC=gccRM=rm -f$(BIN):$(OBJ)gcc $^ -o $@$(OBJ):$(SRC)gcc -c $^ -o $@.PHONY:cleanclean:$(RM) $(OBJ) $(BIN) 3. 测试和优化makefile
对于上述的makefile,我们进行一些优化
BIN=codeSRC=cpde.cOBJ=code.oCC=gccRM=rm -fCOM=-cLINK=-o$(BIN):$(OBJ)$(CC) $^ $(LINK) $@%.o:%.c$(CC) $(COM) $<.PHONY:cleanclean:$(RM) $(OBJ) $(BIN) 这里优化,新增了COM编译选项、LINK链接选项;并且都使用变量,更将通用。
在进行测试之前,我们要先让当前目录有多个文件,这里介绍应该语法
touch code{1..20}.c 该指令作用是创建code1.c、code2.c、code3.c......code20.c(20个文件)。
现在该目录下新建了20个文件,运行一试

可以看到,它会显示出来编译的过程,如果不想要看到可以在语句前加上@。
BIN=codeSRC=cpde.cOBJ=code.oCC=gccRM=rm -fCOM=-cLINK=-o$(BIN):$(OBJ)@$(CC) $^ $(LINK) $@%.o:%.c@$(CC) $(COM) $<.PHONY:cleanclean:$(RM) $(OBJ) $(BIN) 
这样我们不知道它编译的进度了,我们就可以手动回显一些内容(在依赖关系中直接添加输出到显示器文件的语句即可)
BIN=codeSRC=cpde.cOBJ=code.oCC=gccRM=rm -fCOM=-cLINK=-o$(BIN):$(OBJ)@$(CC) $^ $(LINK) $@@echo "link...$^"%.o:%.c@$(CC) $(COM) $<@echo "compile...$^".PHONY:cleanclean:$(RM) $(OBJ) $(BIN) 注意:这里在echo语句前也要加@不让它回显,否则就会回显出来echo语句的内容。
执行结果展示

到这里makefile部分就结束了,后续有要深入了解的语法知识,在后续过程在继续学习。
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