4、浅谈Makefile文件及其简单的使用知识

前面我们学习工程的编译与调试是通过task.json文件和launch.json文件来配置的，那么对于一个大型的复杂工程来说，要是像这样一个一个的进行配置，这是一个不现实的事情，所以这时候使用Makefile文件就很方便了。

接下来我们将对Makefile进行简单的认识与学习，掌握一些基本的使用方法。

1、什么是Makefile？

Makefile有效地描述这些文件之间的依赖关系以及处理命令，当个别文件改动后仅执行必要的处理，而不必重复整个编译过程，可以大大提高软件开发的效率。

（1）makefile关系到了整个工程的编译规则。

一个工程中的源文件不计数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，makefile定义了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，甚至于进行更复杂的功能操作，因为makefile就像一个Shell脚本一样，其中也可以执行操作系统的命令。

（2）makefile带来的好处就是——“自动化编译”

一旦写好，只需要一个make命令，整个工程完全自动编译，极大的提高了软件开发的效率。

（3）make是一个命令工具，是一个解释makefile中指令的命令工具

一般来说，大多数的IDE都有这个命令，比如：Delphi的make，Visual C++的nmake，Linux下GNU的make。可见，makefile都成为了一种在工程方面的编译方法。

2、为什么使用Makefile？

对于一个大型软件，其编译、维护是一个复杂而耗时的过程。它涉及到大量的文件、目录，这些文件可能是在不同的时间、由不同的人、在不同的地方分别写的，其中一些是程序，有些是数据，有些是文档，有些是衍生文件。甚至参与开发的人员也不一定清楚所有文件的细节，包括如何处理它们。
此外，构成软件的文件数目可能达到成百上千，甚至成千上万个，开发过程中当修改了少量几个文件后，往往只需要重新编译、生成少数几个文件。

3、gcc输出文件类型及编译与链接

gcc是编译器，编译完后常见的输出文件及其含义如下

（1）编译：即把源文件编译成中间代码文件（即 Object File），在Windows下是 .obj 文件，UNIX下是 .o 文件

1）编译时需要告诉编译器头文件的所在位置（头文件中应该只是声明，而定义应该放在C/C++文件中），只要所有的语法正确，编译器就可以编译出中间目标文件。一般来说，每个源文件都应该对应于一个中间目标文件（O文件或是OBJ文件）。

（2）链接：把大量的Object File合成执行文件

1）链接时，主要是链接函数和全局变量，使用这些中间目标文件（O文件或是OBJ文件）来链接合成所需要的程序。

（3）库文件（.lib 或 .a）

1）链接器并不管函数所在的源文件，只管函数的中间目标文件（Object File），在大多数时候，由于源文件太多，编译生成的中间目标文件太多，而在链接时需要明显地指出中间目标文件名，这对于编译很不方便，所以，我们要给中间目标文件打个包，在Windows下这种包叫“库文件”（Library File)，也就是 .lib 文件，在UNIX下，是Archive File，也就是 .a 文件。

（4）编译与链接的一些常识

1）源文件首先会生成中间目标文件，再由中间目标文件生成执行文件。
2）在编译时，编译器只检测程序语法，和函数、变量是否被声明。如果函数未被声明，编译器会给出一个警告，但可以生成Object File。
3）而在链接程序时，链接器会在所有的Object File中找寻函数的实现，如果找不到，就会报链接错误

4、Makefile规则（最基本的使用常识）

（1）基本规则：depend中如果有一个以上的文件比target文件要新的话，command所定义的命令就会被执行（核心所在）

1）target：目标，可以是一个中间文件，也可以是最终的执行文件
2）depend：依赖，指要生成目标文件所需要的文件或目标
3）command：make需要执行的命令

（2）执行顺序（Makefile中的第一个目标会被作为其默认目标）

默认执行第一条，在执行第一条时，先找所有的依赖文件，如果没有，继续往下找有没有脚本能生成这个依赖文件，如果有就会先执行下面生成依赖文件的语句（make会一层又一层地去找文件的依赖关系，直到最终编译出第一个目标文件）

使用实例：例如这里的prog.o是下个Makefile规则产生的，所以到第一个规则的时候，找不到依赖项，他会继续向下执行

（3）Makefile变量（相当于C中的宏定义）

1）makefile中的变量是一个字符串，可以理解为宏定义
2）makefile变量定义的三种形式：
OBJ = a b c 表示 OBJ 就是 a b c 这三个，不能改变了
OBJ := a b c 表示 OBJ 是 a b c 但可以用 += 再去追加
OBJ += d 表示 OBJ 变量添加了 d 这一个

（4）变量的引用

a）变量的命名中对大小写是敏感的，即一个小写变量，其的大写形式代表的是另一个变量
b）变量的声明时需要赋初值，使用的时候需要在变量名前加 $ ，且最好使用（）或{}把变量包括起来（可以理解为C中的宏定义）

（5）通配符

1）% 表示任意一个
2）* 表示所有
3）？ 表示匹配一个未知的东西

（6）简单使用实例

1）每一个 .o 文件都有一组依赖文件，而这些 .o 文件又是执行文件myproject的依赖文件。依赖关系的实质上就是说明了目标文件是由哪些文件生成的，即目标文件是由哪些文件更新的。

2）定义依赖关系后续的那一行定义了生成目标文件的操作系统命令，这个操作命令一定要以一个Tab键作为开头。

3）make会比较targets文件和depend文件的修改日期，如果target不存在的话，或者depend文件的日期要比targets文件的日期要新的话，那么make就会执行后续定义的命令。

4）如果targets所依赖的.o文件不存在，那么make会在当前文件中找目标为.o文件的依赖性，如果找到则再根据那一个规则生成.o文件。

5）clean没有被第一个目标文件直接或间接关联，那么它后面所定义的命令将不会被自动执行，但是其可以显示调用，即make clean命令——来清除所有的目标文件，以便重新编译

6）隐晦规则：只要make看到一个[.o]文件，它就会自动的把[.c]文件加在依赖关系中，即make找到一个test.o，那么test.c就会自动加到对应依赖文件，只需要手动添加对应的头文件即可。并且 gcc -c testc 也会被推导出来。所以上面的可以简写为如下形式

以上仅仅是Makefile的简单使用知识
参考链接：
https://blog.csdn.net/haoel/article/details/2886
https://blog.csdn.net/weixin_38391755/article/details/80380786/