建站提交历史文章，原文写作时间 2023 年 2 月前后。

回到文章目录

基本使用

介绍

Makefile是一个用于便捷一键编译的工具。通过配置Makefile文件，使用make工具，可以迅速完成对于复杂项目的编译任务，不用每次键入如前文所述的多条Shell命令完成编译。

本章节将简单介绍Makefile的使用，满足基本需求。

关于Makefile的更多内容请见：

GNU make 官方文档

GNU Make 使用手册（中译版）_ZS_Wang_Blogs的博客-CSDN博客

基本语法

  • 特殊字符：
字符 含义
$ 变量符
# 注释符
* 逻辑通配符
% 模式匹配符
\ 转义符
  • 规则（核心）：如下代码属于一条规则，一条规则通常是编译环节的一条命令。
1
2
<target>: <source list ...>  // <目标>: <依赖列表>   // <sourve list> 可以是空, 使用空格分割
    <shell command>          // 	<Shell 命令行>  // 注意：前方为 \t 而非空格
1
2
main: add.c sub.c mul.c div.c main.c
    gcc add.c sub.c mul.c div.c main.c -o main

  • 变量：

    • 自定义变量：
    1
    <var>=<text>  # <text> 是一个字符串

    ​ 注意：Makefile中字符串没有""或''包括，并且可以包含空格。Makefile中不区分数据类型，因为Makefile中只存在字符串数据类型。

    • 预定义变量：（常用）
    名称 含义
    $@ target / 目标
    $^ source list / 依赖列表
    $< 依赖列表的第一项 
    1
    2
    main: add.c sub.c mul.c div.c main.c
        gcc $^ -o $@
    • 引用变量
    1
    2
    var=text
    $(var)  # text

  • 函数：常用内置函数wildcard，patsubst

1
2
<var>=$(wildcard <text>)  # 将 var 赋值为通配表达式 text 的所有匹配路径的拼接
<var_dst>=$(patsubst <from>,<to>,<t>)  # 将 string 与 from 模式匹配并替换为 to 模式
1
2
src=$(wildcard *.c)
obj=$(patsubst %.c,%.o,$(src))
  • 伪目标：
1
.PHONY: <target>  # 将 target 设置为伪目标, 伪目标不会检查更新
1
2
3
.PHONY: clean
clean: 
    rm *.o *.a  # 清除编译中间件

工作原理

1
2
$ make  # 默认调用
$ make <target>  # 指定目标调用

注：在配置前调用make是非法的。

  1. 在工作目录中检查makefile或Makefile文件，该文件是Makefile的配置文件。
  2. 调用目标规则。目标规则默认是Makefile配置文件中的第一个规则，也可以指定目标规则。
  3. 检查规则依赖完整。Shell命令执行前首先检查相关依赖是否完整。如有依赖文件缺失，将首先递归加载依赖文件，依赖文件加载规则在Makefile规则列表中查找。依赖文件 加载规则为自上而下查找，这意味着你可以使用规则的优先级定义模式匹配依赖的加载。
  4. 检查目标是否需要更新。在完成以上步骤后，若经检查，目标文件已存在且依赖文件时间均早于目标文件，认为不需要更新，跳过此命令。因此，当项目中途修改 Makefile 文件时，你可能需要手动删除生成文件以重新编译。
  5. 经检查目标规则语法正确，依赖文件完整，目标文件不存在或需要更新，将执行Shell命令。

优化编译

  • 工作原理中讲到，Makefile具有检查依赖与更新的功能，可以充分利用检查与更新机制，局部编译，加速编译速度。

    例如，对比两段配置文件：

Makefile1：

1
2
main: add.c sub.c mul.c div.c main.c
    gcc $^ -o $@

Makefile2：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
main: add.o sub.o mul.o div.o main.o
    gcc $^ -o $@

%.o: %.c
    gcc $^ -c -o $@
    
.PHONY: clean
clean: 
    rm *.o
  • 从项目长期看，认为Makefile2是优于Makefile1的。例如，我们需要向main.c中加入新的功能，此时无需重新编译add.c等文件，只需编译main.c与新增功能模块。或者，我们需要改写add.c 模块，只需重新编译add.c。
  • 当然，如果需要，我们可以通过make clean清空编译中间件。