項目相關(guān)-4g b1高校教學(xué)套件2makefile編寫教程

Makefile編寫教程目錄1.Makefile概述2.Makefile的規(guī)則3.實例4.make是如何工作的5.makefile中使用的變量6.讓make自導(dǎo)7.另類風(fēng)格的makefile8.實例一.

Makefile概述

makefile關(guān)系到了整個工程的編譯規(guī)則。一個工程中的源文件不計數(shù)，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(guī)則來指定，哪些文件需要先編譯，哪些文件需要后編譯，哪些文件需要重新編譯，甚至于進行更復(fù)雜的功能操作.makefile帶來的好處就是——“自動化編譯”，一旦寫好，只需要一個make命令，整個工程完全自動編譯，極大的提高了軟件開發(fā)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，一般來說，大多數(shù)的IDE都有這個命令，比如：Delphi的

make，Visual

C++的make，Linux下GNU的make?？梢?，makefile都成為了一種在工程方面的編譯方法1.源程序的編譯

在Linux下面,如果要編譯一個C語言源程序,我們要使用GNU的gcc編譯器.下面我們以一個實例來說明如何使用gcc編譯器.假設(shè)我們有下面一個非常簡單的源程序(hello.c):intmain(intargc,char**argv){printf("HelloLinux\n");}要編譯這個程序,我們只要在命令行下執(zhí)行:gcc-ohellohello.cgcc編譯器就會為我們生成一個hello的可執(zhí)行文件.執(zhí)行./hello就可以看到程序的輸出結(jié)果了.命令行中g(shù)cc表示我們是用gcc來編譯我們的源程序,-o選項表示我們要求編譯器給我們輸出的可執(zhí)行文件名為hello而hello.c是我們的源程序文件.gcc編譯器有許多選項,一般來說我們只要知道其中的幾個就夠了.(1)-o選項我們已經(jīng)知道了,表示我們要求輸出的可執(zhí)行文件名.(2)-c選項表示我們只要求編譯器輸出目標(biāo)代碼,而不必要輸出可執(zhí)行文件.(3)-g選項表示我們要求編譯器在編譯的時候提供我們以后對程序進行調(diào)試的信息.知道了這三個選項,我們就可以編譯我們自己所寫的簡單的源程序了,如果你想要知道更多的選項,可以查看gcc的幫助文檔,那里有著許多對其它選項的詳細(xì)說明.2.為什么需要Makefile文件

假設(shè)我們有下面這樣的一個程序,源代碼如下:/*main.c*/#include"mytool1.h"#include"mytool2.h"intmain(intargc,char**argv){mytool1_print("hello");mytool2_print("hello");}/*mytool1.h*/#ifndef_MYTOOL_1_H#define_MYTOOL_1_Hvoidmytool1_print(char*print_str);#endif/*mytool1.c*/#include"mytool1.h"voidmytool1_print(char*print_str){printf("Thisismytool1print%s\n",print_str);}/*mytool2.h*/#ifndef_MYTOOL_2_H#define_MYTOOL_2_Hvoidmytool2_print(char*print_str);#endif/*mytool2.c*/#include"mytool2.h"voidmytool2_print(char*print_str){printf("Thisismytool2print%s\n",print_str);}當(dāng)然由于這個程序是很短的我們可以這樣來編譯gcc-cmain.cgcc-cmytool1.cgcc-cmytool2.cgcc-omainmain.omytool1.omytool2.o這樣的話我們也可以產(chǎn)生main程序,而且也不是很麻煩.但是如果我們考慮一下如果有一天我們修改了其中的一個文件(比如說mytool1.c)那么我們難道還要重新輸入上面的命令?或者我們的程序有幾百個源程序的時候,難道也要編譯器重新一個一個的去編譯?為此,聰明的程序員們想出了一個很好的工具來做這件事情,這就是make.我們只要執(zhí)行以下make,就可以把上面的問題解決掉.在我們執(zhí)行make之前,我們要先編寫一個非常重要的文件.--Makefile.3.關(guān)于程序的編譯和鏈接

在此，我想多說關(guān)于程序編譯的一些規(guī)范和方法，一般來說，無論是C、C++、還是pas，首先要把源文件編譯成中間代碼文件，在Windows下也就是

.obj

文件，UNIX下是

.o

文件，即

Object

File，這個動作叫做編譯（compile）。然后再把大量的Object

File合成執(zhí)行文件，這個動作叫作鏈接（link）。

編譯時，編譯器需要的是語法的正確，函數(shù)與變量的聲明的正確。對于后者，通常是你需要告訴編譯器頭文件的所在位置（頭文件中應(yīng)該只是聲明，而定義應(yīng)該放在C/C++文件中），只要所有的語法正確，編譯器就可以編譯出中間目標(biāo)文件。一般來說，每個源文件都應(yīng)該對應(yīng)于一個中間目標(biāo)文件（O文件或是

OBJ文件）。鏈接時，主要是鏈接函數(shù)和全局變量，所以，我們可以使用這些中間目標(biāo)文件（O文件或是OBJ文件）來鏈接我們的應(yīng)用程序。鏈接器并不管函數(shù)所在的源文件，只管函數(shù)的中間目標(biāo)文件（Object

File），在大多數(shù)時候，由于源文件太多，編譯生成的中間目標(biāo)文件太多，而在鏈接時需要明顯地指出中間目標(biāo)文件名，這對于編譯很不方便，所以，我們要給中間目標(biāo)文件打個包，在Windows下這種包叫“庫文件”（Library

File)，也就是

.lib

文件，在UNIX下，是Archive

File，也就是

.a

文件?？偨Y(jié)一下，源文件首先會生成中間目標(biāo)文件，再由中間目標(biāo)文件生成執(zhí)行文件。在編譯時，編譯器只檢測程序語法，和函數(shù)、變量是否被聲明。如果函數(shù)未被聲明，編譯器會給出一個警告，但可以生成Object

File。而在鏈接程序時，鏈接器會在所有的Object

File中找尋函數(shù)的實現(xiàn)，如果找不到，那就會報鏈接錯誤碼（Linker

Error），在VC下，這種錯誤一般是：Link

2001錯誤，意思說是說，鏈接器未能找到函數(shù)的實現(xiàn)。你需要指定函數(shù)的Object

File.4.Makefile

介紹make命令執(zhí)行時，需要一個Makefile文件，以告訴make命令需要怎么樣的去編譯和鏈接程序。首先，我們用一個示例來說明Makefile的書寫規(guī)則。以便給大家一個感性認(rèn)識。這個示例來源于GNU的make使用手冊，在這個示例中，我們的工程有8個C文件，和3個頭文件，我們要寫一個Makefile來告訴make命令如何編譯和鏈接這幾個文件。我們的規(guī)則是：(1)如果這個工程沒有編譯過，那么我們的所有C文件都要編譯并被鏈接。(2)如果這個工程的某幾個C文件被修改，那么我們只編譯被修改的C文件，并鏈接目標(biāo)程序。(3)如果這個工程的頭文件被改變了，那么我們需要編譯引用了這幾個頭文件的C文件，并鏈接目標(biāo)程序。二、Makefile的規(guī)則在講述這個Makefile之前，還是讓我們先來粗略地看一看Makefile的規(guī)則。target...:mand......target也就是一個目標(biāo)文件，可以是ObjectFile，也可以是執(zhí)行文件，還可以是一個標(biāo)簽（Label）。prerequisites是要生成那個target所需要的文件或是目標(biāo)。command是make需要執(zhí)行的命令。（任意的Shell命令）注意：(1)每一行命令行的行首必須是一個跳格字符（即tab）(2)行首是空格無效，執(zhí)行makefile會出錯(3)如果命令行過長，可用\分行，分行后的新行，無需使用tab打頭這是一個文件的依賴關(guān)系，也就是說，target這一個或多個的目標(biāo)文件依賴于prerequisites中的文件，其生成規(guī)則定義在command中。說白一點就是說，prerequisites中如果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(zhí)行。這就是Makefile的規(guī)則，也就是Makefile中最核心的內(nèi)容。例一：#這是第一章那個程序的Makefile文件

main:main.omytool1.omytool2.ogcc-omainmain.omytool1.omytool2.omain.o:main.cmytool1.hmytool2.hgcc-cmain.cmytool1.o:mytool1.cmytool1.hgcc-cmytool1.cmytool2.o:mytool2.cmytool2.hgcc-cmytool2.c有了這個Makefile文件,如果我們什么時候修改了源程序當(dāng)中的什么文件,我們只要執(zhí)行make命令,我們的編譯器都只會去編譯和我們修改的文件有關(guān)的文件,其它的文件她連理都不想去理的.三.實例下面我們學(xué)習(xí)Makefile是如何編寫的：在Makefile中以#開始的行都是注釋行.Makefile中最重要的是描述文件的依賴關(guān)系的說明.第一行表示的是依賴關(guān)系.第二行是規(guī)則.比如說我們上面的那個Makefile文件的第二行main:main.omytool1.omytool2.o表示我們的目標(biāo)(target)main的依賴對象(components)是main.omytool1.omytool2.o當(dāng)依賴的對象在目標(biāo)修改的話,就要去執(zhí)行規(guī)則一行所指定的命令.就象我們上面那個Makefile第二行所說的一樣要執(zhí)行g(shù)cc-omainmain.omytool1.omytool2.oMakefile有三個非常有用的變量.分別是$@,$^,$<代表的意義分別是:$@--目標(biāo)文件,$^--所有的依賴文件,$<--第一個依賴文件.如果我們使用上面三個變量,那么我們可以簡化我們的Makefile文件為:#這是簡化后的Makefile

main:main.omytool1.omytool2.ogcc-o$@$^main.o:main.cmytool1.hmytool2.hgcc-c$<mytool1.o:mytool1.cmytool1.hgcc-c$<mytool2.o:mytool2.cmytool2.hgcc-c$<經(jīng)過簡化后我們的Makefile是簡單了一點,不過人們有時候還想簡單一點.這里我們學(xué)習(xí)一個Makefile的缺省規(guī)則..c.o:gcc-c$<這個規(guī)則表示所有的.o文件都是依賴與相應(yīng)的.c文件的.例如mytool.o依賴于mytool.c這樣Makefile還可以變?yōu)?#這是再一次簡化后的Makefile

main:main.omytool1.omytool2.ogcc-o$@$^..c.o:gcc-c$<

例二：正如前面所說的，如果一個工程有3個頭文件，和8個C文件，我們?yōu)榱送瓿汕懊嫠龅哪侨齻€規(guī)則，我們的Makefile應(yīng)該是下面的這個樣子的。edit:main.okbd.ocommand.odisplay.o/insert.osearch.ofiles.outils.ogcc-oeditmain.okbd.ocommand.odisplay.o/insert.osearch.ofiles.outils.omain.o:main.cdefs.hgcc-cmain.ckbd.o:kbd.cdefs.hcommand.hgcc-ckbd.ccommand.o:command.cdefs.hcommand.hgcc-ccommand.cdisplay.o:display.cdefs.hbuffer.hgcc-cdisplay.cinsert.o:insert.cdefs.hbuffer.hgcc-cinsert.csearch.o:search.cdefs.hbuffer.hgcc-csearch.cfiles.o:files.cdefs.hbuffer.hcommand.h

gcc-cfiles.cutils.o:utils.cdefs.hgcc-cutils.cclean:rmeditmain.okbd.ocommand.odisplay.o/insert.osearch.ofiles.outils.o反斜杠（/）是換行符的意思。這樣比較便于Makefile的易讀。我們可以把這個內(nèi)容保存在文件為“Makefile”或“makefile”的文件中，然后在該目錄下直接輸入命令“make”就可以生成執(zhí)行文件edit。如果要刪除執(zhí)行文件和所有的中間目標(biāo)文件，那么，只要簡單地執(zhí)行一下“makeclean”就可以了。在這個makefile中，目標(biāo)文件（target）包含：執(zhí)行文件edit和中間目標(biāo)文件（*.o），依賴文件（prerequisites）就是冒號后面的那些.c文件和.h文件。每一個.o文件都有一組依賴文件，而這些.o文件又是執(zhí)行文件edit的依賴文件。依賴關(guān)系的實質(zhì)上就是說明了目標(biāo)文件是由哪些文件生成的，換言之，目標(biāo)文件是哪些文件更新的。在定義好依賴關(guān)系后，后續(xù)的那一行定義了如何生成目標(biāo)文件的操作系統(tǒng)命令，一定要以一個Tab鍵作為開頭。記住，make并不管命令是怎么工作的，他只管執(zhí)行所定義的命令。make會比較targets文件和prerequisites文件的修改日期，如果prerequisites文件的日期要比targets文件的日期要新，或者target不存在的話，那么，make就會執(zhí)行后續(xù)定義的命令。這里要說明一點的是，clean不是一個文件，它只不過是一個動作名字，有點像C語言中的lable一樣，其冒號后什么也沒有，那么，make就不會自動去找文件的依賴性，也就不會自動執(zhí)行其后所定義的命令。要執(zhí)行其后的命令，就要在make命令后明顯得指出這個lable的名字。這樣的方法非常有用，我們可以在一個makefile中定義不用的編譯或是和編譯無關(guān)的命令，比如程序的打包，程序的備份，等等。四.make是如何工作的在默認(rèn)的方式下，也就是我們只輸入make命令。那么，1、make會在當(dāng)前目錄下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。2、如果找到，它會找文件中的第一個目標(biāo)文件（target），在上面的例二中，他會找到“edit”這個文件，并把這個文件作為最終的目標(biāo)文件。3、如果edit文件不存在，或是edit所依賴的后面的.o文件的文件修改時間要比edit這個文件新，那么，他就會執(zhí)行后面所定義的命令來生成edit這個文件。4、如果edit所依賴的.o文件也不存在，那么make會在當(dāng)前文件中找目標(biāo)為.o文件的依賴性，如果找到則再根據(jù)那一個規(guī)則生成.o文件。（這有點像一個堆棧的過程）5、當(dāng)然，你的C文件和H文件是存在的啦，于是make會生成.o文件，然后再用.o文件生命make的終極任務(wù)，也就是可執(zhí)行文件edit了。這就是整個make的依賴性，make會一層又一層地去找文件的依賴關(guān)系，直到最終編譯出第一個目標(biāo)文件。在找尋的過程中，如果出現(xiàn)錯誤，比如最后被依賴的文件找不到，那么make就會直接退出，并報錯，而對于所定義的命令的錯誤，或是編譯不成功，make根本不理。make只管文件的依賴性，即，如果在我找了依賴關(guān)系之后，冒號后面的文件還是不在，那么對不起，我就不工作啦。通過上述分析，我們知道，像clean這種，沒有被第一個目標(biāo)文件直接或間接關(guān)聯(lián)，那么它后面所定義的命令將不會被自動執(zhí)行，不過，我們可以顯示要make執(zhí)行。即命令——“makeclean”，以此來清除所有的目標(biāo)文件，以便重編譯。于是在我們編程中，如果這個工程已被編譯過了，當(dāng)我們修改了其中一個源文件，比如file.c，那么根據(jù)我們的依賴性，我們的目標(biāo)file.o會被重編譯（也就是在這個依性關(guān)系后面所定義的命令），于是file.o的文件也是最新的啦，于是file.o的文件修改時間要比edit要新，所以edit也會被重新鏈接了。而如果我們改變了“command.h”，那么，kdb.o、command.o和files.o都會被重編譯，并且，edit會被重鏈接。五.makefile中使用的變量在上面的例子中，先讓我們看看edit的規(guī)則：

edit:main.okbd.ocommand.odisplay.o/insert.osearch.ofiles.outils.ogcc-oeditmain.okbd.ocommand.odisplay.o/insert.osearch.ofiles.outils.o我們可以看到[.o]文件的字符串被重復(fù)了兩次，如果我們的工程需要加入一個新的[.o]文件，那么我們需要在兩個地方加（應(yīng)該是三個地方，還有一個地方在clean中）。當(dāng)然，我們的makefile并不復(fù)雜，所以在兩個地方加也不累，但如果makefile變得復(fù)雜，那么我們就有可能會忘掉一個需要加入的地方，而導(dǎo)致編譯失敗。所以，為了makefile的易維護，在makefile中我們可以使用變量。makefile的變量也就是一個字符串，理解成C語言中的宏可能會更好。

比如，我們聲明一個變量，叫objects,OBJECTS,objs,OBJS,obj,或是OBJ，反正不管什么啦，只要能夠表示obj文件就行了。我們在makefile一開始就這樣定義：objects=main.okbd.ocommand.odisplay.o/insert.osearch.ofiles.outils.o于是，我們就可以很方便地在我們的makefile中以“$(objects)”的方式來使用這個變量了，于是我們的改良版makefile就變成下面這個樣子：

objects=main.okbd.ocommand.odisplay.o/insert.osearch.ofiles.outils.oedit:$(objects)gcc-oedit$(objects)main.o:main.cdefs.hgcc-cmain.ckbd.o:kbd.cdefs.hcommand.hgcc-ckbd.ccommand.o:command.cdefs.hcommand.h

gcc-ccommand.cdisplay.o:display.cdefs.hbuffer.hgcc-cdisplay.cinsert.o:insert.cdefs.hbuffer.hgcc-cinsert.csearch.o:search.cdefs.hbuffer.hgcc-csearch.cfiles.o:files.cdefs.hbuffer.hcommand.hgcc-cfiles.cutils.o:utils.cdefs.hgcc-cutils.cclean:rmedit$(objects)于是如果有新的.o文件加入，我們只需簡單地修改一下objects變量就可以了。六.讓make自動推導(dǎo)GNU的make很強大，它可以自動推導(dǎo)文件以及文件依賴關(guān)系后面的命令，于是我們就沒必要去在每一個[.o]文件后都寫上類似的命令，因為，我們的make會自動識別，并自己推導(dǎo)命令。只要make看到一個[.o]文件，它就會自動的把[.c]文件加在依賴關(guān)系中，如果make找到一個whatever.o，那么whatever.c，就會是whatever.o的依賴文件。并且gcc-cwhatever.c也會被推導(dǎo)出來，于是，我們的makefile再也不用寫得這么復(fù)雜。我們的是新的makefile可以寫成：

objects=main.okbd.ocommand.odisplay.o/insert.osearch.ofiles.outils.oedit:$(objects)gcc-oedit$(objects)main.o:defs.hkbd.o:defs.hcommand.hcommand.o:defs.hcommand.hdisplay.o:defs.hbuffer.hinsert.o:defs.hbuffer.hsearch.o:defs.hbuffer.hfiles.o:defs.hbuffer.hcommand.hutils.o:defs.h.PHONY:cleanclean:rmedit$(objects)這種方法，也就是make的“隱晦規(guī)則”。上面文件內(nèi)容中，“.PHONY”表示，clean是個偽目標(biāo)文件。七.另類風(fēng)格的makefile

即然我們的make可以自動推導(dǎo)命令，那么我看到那堆[.o]和[.h]的依賴就有點不爽，那么多的重復(fù)的[.h]，能不能把其收攏起來，好吧，沒有問題，這個對于make來說很容易，誰叫它提供了自動推導(dǎo)命令和文件的功能呢？來看看最新風(fēng)格的makefile吧。

objects=main.okbd.ocommand.odisplay.o/insert.osearch.ofiles.outils.oedit:$(objects)gcc-oedit$(objects)$(objects):defs.hkbd.ocommand.ofiles.o:command.hdisplay.oinsert.osearch.ofiles.o:buffer.h

.PHONY:cleanclean:rmedit$(objects)這種風(fēng)格，讓我們的makefile變得很簡單，但我們的文件依賴關(guān)系就顯得有點凌亂了。魚和熊掌不可兼得。還看你的喜好了。我是不喜歡這種風(fēng)格的，一是文件的依賴關(guān)系看不清楚，二是如果文件一多，要加入幾個新的.o文件，那就理不清楚了。更多內(nèi)容請參見《Linux環(huán)境下的C編程指南》八.實