MakeFile使用指南

参考：
Makefile教程：Makefile文件编写1天入门
Makefile由浅入深–教程、干货
Makefile详解（超级好） 陈皓

1. MakeFile 的作用

Makefile 文件描述了 Linux 系统下 C/C++ 工程的编译规则，它用来自动化编译 C/C++ 项目。一旦写编写好 Makefile 文件，只需要一个 make 命令，整个工程就开始自动编译，不再需要手动执行 GCC 命令。

2. 背景知识说明

2.1 程序的编译与链接

编译(compile)是将源文件编译成中间目标文件的过程。对于C、C++，在Windows下是.obj文件，在UNIX下是.o文件。
链接(link)是将目标文件合成执行文件。
正确的编译要求语法正确，函数与变量的声明正确。一般来说每个源文件（头文件+cpp文件）都对应于一个中间目标文件。 链接是链接函数和全局变量，可以使用中间目标文件来链接。链接时需要支出中间目标文件名称。
在源文件较多的情况下（此时中间目标文件也多），可以给中间目标文件打包，这种包文件就“库文件”(Library FIle)，也就是.lib文件或.a文件。

2.2 常见代码的文档结构

• src：源码
• incl：头文件
• bin：执行码
• lib：静态/动态库

3. MakeFile 的内容

Makefile 文件中主要包含了五项内容：

1. 变量定义：在Makefile 中我们要定义一系列的变量，变量一般都是字符串，这个有点像C语言中的宏，当Makefile被执行时，其中的变量都会被扩展到相应的引用位置上。
2. 显式规则：显式规则说明了，如何生成一个或多的的目标文件。这是由Makefile 的明显指出，要生成的文件，文件的依赖文件，生成的命令。 .
3. 隐晦规则：make有自动推导的功能，隐晦规则指导我们如何简略地书写Makefile的同时又让make命令能够顺利执行。
4. 文件指示：其包括了三个部分，一个是在一个 Makefile 中引用另一个 Makefile，就像C语言中的 include 一样；另一个是指根据某些情况指定 Makefile 中的有效部分，就像C语言中的预编译 #if 一样；还有就是定义一个多行的命令。
5. 注释：Makefile 中只有行注释，和 UNIX 的 Shell 脚本一样，其注释是用“#”字符。

4. Makefile的基本语法

一般的 Makefile 语句的形式如下：

targets:prerequisitescommand

或

targets:prerequisites;commandcommand

其中：

• targets是目标，可以是中间文件，也可以是可执行文件或标签；
• prerequisites是依赖的文件，要生成 targets 需要的文件或者是目标。可以是多个，也可以是没有；
• command是make 需要执行的命令（任意的 shell 命令）。可以有多条命令，每一条命令占一行。

注意：目标和依赖文件之间要使用冒号分隔开，命令的开始要使用Tab键。

以此规则可以写出如下代码：

test:test.cgcc -o test test.c

上述代码实现的功能就是编译 test.c 文件，通过这个实例可以详细的说明 Makefile 的具体的使用。其中 test 是的目标文件，也是我们的最终生成的可执行文件。依赖文件就是 test.c 源文件，重建目标文件需要执行的操作是gcc -o test test.c。

5. 变量定义

5.1 一般变量赋值语法

MakeFile中变量定义的基本语法：

valname = valuelist

• MakeFile中的变量没有数据类型（或者理解为是字符数组？）。
• 值列表可以是零项，也可以是一项或者多项。

---

调用变量的格式：$(valname)或${valname}，如

OBJ=main.o test.o test1.o test2.o
test:$(OBJ)gcc -o test $(OBJ)

---

变量的赋值
Makefile 有四种基本赋值方式：

• 简单赋值 ( := ) 编程语言中常规理解的赋值方式，只对当前语句的变量有效。
• 递归赋值 ( = ) 赋值语句可能影响多个变量，所有目标变量相关的其他变量都受影响（如使用该变量赋值的变量）。
• 条件赋值 ( ?= ) 如果变量未定义，则使用符号中的值定义变量。如果该变量已经赋值，则该赋值语句无效。
• 追加赋值 ( += ) 原变量用空格隔开的方式追加一个新值。
  案例：
  简单赋值

x:=foo
y:=$(x)b
x:=new
test：@echo "y=>$(y)"@echo "x=>$(x)"

在 shell 命令行执行make test我们会看到:

y=>foob
x=>new

递归赋值

x=foo
y=$(x)b
x=new
test：@echo "y=>$(y)"@echo "x=>$(x)"

在 shell 命令行执行make test我们会看到:

y=>newb
x=>new

条件赋值

x:=foo
y:=$(x)b
x?=new
test：@echo "y=>$(y)"@echo "x=>$(x)"

在 shell 命令行执行make test我们会看到:

y=>foob
x=>foo

追加赋值

x:=foo
y:=$(x)b
x+=$(y)
test：@echo "y=>$(y)"@echo "x=>$(x)"

在 shell 命令行执行make test我们会看到:

y=>foob
x=>foo foob

5.2 自动化变量

自动化变量是Makefile 自动产生的变量。

自动化变量	说明
$@	表示规则的目标文件名。如果目标是一个文档文件（Linux 中，一般成 .a 文件为文档文件，也成为静态的库文件），那么它代表这个文档的文件名。在多目标模式规则中，它代表的是触发规则被执行的文件名。
$%	当目标文件是一个静态库文件时，代表静态库的一个成员名。
$<	规则的第一个依赖的文件名。如果是一个目标文件使用隐含的规则来重建，则它代表由隐含规则加入的第一个依赖文件。
$?	所有比目标文件更新的依赖文件列表，空格分隔。如果目标文件时静态库文件，代表的是库文件（.o 文件）。
$^	代表的是所有依赖文件列表，使用空格分隔。如果目标是静态库文件，它所代表的只能是所有的库成员（.o 文件）名。一个文件可重复的出现在目标的依赖中，变量$^只记录它的第一次引用的情况。就是说变量“$^”会去掉重复的依赖文件。
$+	类似$^，但是它保留了依赖文件中重复出现的文件。主要用在程序链接时库的交叉引用场合。
$*	在模式规则和静态模式规则中，代表“茎”。“茎”是目标模式中“%”所代表的部分（当文件名中存在目录时，“茎”也包含目录部分）。

6. 通配符

通配符	使用说明
*	匹配0个或者是任意个字符
？	匹配任意一个字符
[]	我们可以指定匹配的字符放在 “[]” 中
%	匹配任意字符

通配符可以使用在规则的命令和规则中，但不能直接用于变量声明。如：

# 使用在命令中
.PHONY::clean
clean:rm -rf *.o test
# 使用在规则中
test:*.cgcc -o $@ $^
```我们可以在 Makefile 中这样写
如果我们就是相要通过引用变量的话，我们要使用一个函数 `wildcard`:
```shell
OBJ=$(wildcard *.c)
test:$(OBJ)gcc -o $@ $^