makefile详解(二)

Posted on 2007-07-17 17:37 阿龙 阅读(267) 评论(0)  编辑 收藏 引用

六、另类风格的makefile
即然我们的make可以自动推导命令,那么我看到那堆[.o]和[.h]的依赖就有点不爽,那
么多的重复的[.h],能不能把其收拢起来,好吧,没有问题,这个对于make来说很容
易,谁叫它提供了自动推导命令和文件的功能呢?来看看最新风格的makefile吧。


objects = main.o kbd.o command.o display.o \
insert.o search.o files.o utils.o


edit : $(objects)
cc -o edit $(objects)


$(objects) : defs.h
kbd.o command.o files.o : command.h
display.o insert.o search.o files.o : buffer.h

.PHONY : clean
clean :
rm edit $(objects)


这种风格,让我们的makefile变得很简单,但我们的文件依赖关系就显得有点凌乱了。
鱼和熊掌不可兼得。还看你的喜好了。我是不喜欢这种风格的,一是文件的依赖关系看
不清楚,二是如果文件一多,要加入几个新的.o文件,那就理不清楚了。
七、清空目标文件的规则


每个Makefile中都应该写一个清空目标文件(.o和执行文件)的规则,这不仅便于重
编译,也很利于保持文件的清洁。这是一个“修养”(呵呵,还记得我的《编程修养》
吗)。一般的风格都是:


clean:
rm edit $(objects)


更为稳健的做法是:


.PHONY : clean
clean :
-rm edit $(objects)


前面说过,.PHONY意思表示clean是一个“伪目标”,。而在rm命令前面加了一个小
减号的意思就是,也许某些文件出现问题,但不要管,继续做后面的事。当然,clean
的规则不要放在文件的开头,不然,这就会变成make的默认目标,相信谁也不愿意这
样。不成文的规矩是——“clean从来都是放在文件的最后”。

 

上面就是一个makefile的概貌,也是makefile的基础,下面还有很多makefile的相关
细节,准备好了吗?准备好了就来。


Makefile 总述
———————


一、Makefile里有什么?


Makefile 里主要包含了五个东西:显式规则、隐晦规则、变量定义、文件指示和注释。


1、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 的书
写者明显指出,要生成的文件,文件的依赖文件,生成的命令。


2、隐晦规则。由于我们的 make 有自动推导的功能,所以隐晦的规则可以让我们比较粗
糙地简略地书写Makefile,这是由make所支持的。

3、变量的定义。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
点你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。


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。有关这一部分的内容,我
会在后续的部分中讲述。


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,这
个就像C/C++中的“//”一样。如果你要在你的Makefile中使用“#”字符,可以用反斜框
进行转义,如:“\#”。


最后,还值得一提的是,在Makefile中的命令,必须要以[Tab]键开始。

 

二、Makefile的文件名


默 认 的 情 况 下 , make 命 令 会 在 当 前 目 录 下 按 顺 序 找 寻 文 件 名 为
“GNUmakefile”、“makefile”、“Makefile”的文件,找到了解释这个文件。在这三个文件
名中,最好使用“Makefile”这个文件名,因为,这个文件名第一个字符为大写,这样
有一种显目的感觉。最好不要用“GNUmakefile”,这个文件是GNU的make识别的。有
另外一些make只对全小写的“makefile”文件名敏感,但是基本上来说,大多数的
make 都支持“makefile”和“Makefile”这两种默认文件名。


当 然 , 你 可 以 使 用 别 的 文 件 名 来 书 写 Makefile , 比 如 :
“Make.Linux”,“Make.Solaris”,“Make.AIX”等,如果要指定特定的Makefile,你
可以使用 make 的“-f”和“--file”参数,如:make -f Make.Linux 或 make --file
Make.AIX。

 

三、引用其它的Makefile


在 Makefile 使用 include 关键字可以把别的 Makefile 包含进来,这很像 C 语言的
#include,被包含的文件会原模原样的放在当前文件的包含位置。include 的语法是:


include <filename>


filename 可以是当前操作系统 Shell 的文件模式(可以保含路径和通配符)


在include前面可以有一些空字符,但是绝不能是[Tab]键开始。include和<filename>可
以用一个或多个空格隔开。举个例子,你有这样几个Makefile:a.mk、b.mk、c.mk,还有
一个文件叫foo.make,以及一个变量$(bar),其包含了e.mk和f.mk,那么,下面的语

句:


include foo.make *.mk $(bar)


等价于:


include foo.make a.mk b.mk c.mk e.mk f.mk


make 命令开始时,会把找寻 include 所指出的其它 Makefile,并把其内容安置在当前的
位置。就好像C/C++的#include指令一样。如果文件都没有指定绝对路径或是相对路径的
话,make会在当前目录下首先寻找,如果当前目录下没有找到,那么,make还会在
下面的几个目录下找:


1、如果 make 执行时,有“-I”或“--include-dir”参数,那么 make 就会在这个参数所指
定的目录下去寻找。
2、如果目录<prefix>/include(一般是:/usr/local/bin 或/usr/include)存在的话,make 也
会去找。


如果有文件没有找到的话,make会生成一条警告信息,但不会马上出现致命错误。它
会继续载入其它的文件,一旦完成makefile的读取,make会再重试这些没有找到,或
是不能读取的文件,如果还是不行,make才会出现一条致命信息。如果你想让make不
理那些无法读取的文件,而继续执行,你可以在include前加一个减号“-”。如:


-include <filename>
其表示,无论include过程中出现什么错误,都不要报错继续执行。和其它版本make兼
容的相关命令是sinclude,其作用和这一个是一样的。

 

四、环境变量MAKEFILES


如果你的当前环境中定义了环境变量MAKEFILES,那么,make会把这个变量中的值
做一个类似于include的动作。这个变量中的值是其它的Makefile,用空格分隔。只是,
它和include不同的是,从这个环境变中引入的Makefile的“目标”不会起作用,如果
环境变量中定义的文件发现错误,make也会不理。


但是在这里我还是建议不要使用这个环境变量,因为只要这个变量一被定义,那么当
你使用make时,所有的Makefile都会受到它的影响,这绝不是你想看到的。在这里提
这个事,只是为了告诉大家,也许有时候你的Makefile出现了怪事,那么你可以看看
当前环境中有没有定义这个变量。

 

五、make的工作方式


GNU 的 make 工作时的执行步骤入下:(想来其它的 make 也是类似)

1、读入所有的 Makefile。
2、读入被 include 的其它 Makefile。
3、初始化文件中的变量。
4、推导隐晦规则,并分析所有规则。
5、为所有的目标文件创建依赖关系链。
6、根据依赖关系,决定哪些目标要重新生成。
7、执行生成命令。


1-5 步为第一个阶段,6-7 为第二个阶段。第一个阶段中,如果定义的变量被使用了,那
么,make会把其展开在使用的位置。但make并不会完全马上展开,make使用的是拖
延战术,如果变量出现在依赖关系的规则中,那么仅当这条依赖被决定要使用了,变
量才会在其内部展开。


当然,这个工作方式你不一定要清楚,但是知道这个方式你也会对make更为熟悉。有
了这个基础,后续部分也就容易看懂了。

 


书写规则
————


规则包含两个部分,一个是依赖关系,一个是生成目标的方法。


在Makefile中,规则的顺序是很重要的,因为,Makefile中只应该有一个最终目标,
其它的目标都是被这个目标所连带出来的,所以一定要让make知道你的最终目标是什
么。一般来说,定义在Makefile中的目标可能会有很多,但是第一条规则中的目标将被
确立为最终的目标。如果第一条规则中的目标有很多个,那么,第一个目标会成为最终
的目标。make所完成的也就是这个目标。


好了,还是让我们来看一看如何书写规则。

 

一、规则举例


foo.o : foo.c defs.h # foo 模块
cc -c -g foo.c


看到这个例子,各位应该不是很陌生了,前面也已说过,foo.o是我们的目标,foo.c和
defs.h 是目标所依赖的源文件,而只有一个命令“cc -c -g foo.c”(以 Tab 键开头)。这
个规则告诉我们两件事:


1、文件的依赖关系,foo.o 依赖于 foo.c 和 defs.h 的文件,如果 foo.c 和 defs.h 的文件日
期要比foo.o文件日期要新,或是foo.o不存在,那么依赖关系发生。

2、如果生成(或更新)foo.o 文件。也就是那个 cc 命令,其说明了,如何生成 foo.o 这个
文件。(当然foo.c文件include了defs.h文件)

 

二、规则的语法


targets : prerequisites
command
...


或是这样:


targets : prerequisites ; command
command
...


targets 是文件名,以空格分开,可以使用通配符。一般来说,我们的目标基本上是一个
文件,但也有可能是多个文件。


command 是命令行,如果其不与“target        rerequisites”在一行,那么,必须以[Tab 键]

开头,如果和prerequisites在一行,那么可以用分号做为分隔。(见上)


prerequisites 也就是目标所依赖的文件(或依赖目标)。如果其中的某个文件要比目标
文件要新,那么,目标就被认为是“过时的”,被认为是需要重生成的。这个在前面已
经讲过了。


如果命令太长,你可以使用反斜框(‘\’)作为换行符。make对一行上有多少个字符没
有限制。规则告诉make两件事,文件的依赖关系和如何成成目标文件。


一般来说,make会以UNIX的标准Shell,也就是/bin/sh来执行命令。

 

三、在规则中使用通配符


如果我们想定义一系列比较类似的文件,我们很自然地就想起使用通配符。make支持
三各通配符:“*”,“?”和“[...]”。这是和Unix的B-Shell是相同的。


波浪号(“~”)字符在文件名中也有比较特殊的用途。如果是“~/test”,这就表示当前
用户的$HOME目录下的test目录。而“~hchen/test”则表示用户hchen的宿主目录下的
test 目录。(这些都是 Unix 下的小知识了,make 也支持)而在 Windows 或是 MS-DOS
下,用户没有宿主目录,那么波浪号所指的目录则根据环境变量“HOME”而定。


通配符代替了你一系列的文件,如“*.c”表示所以后缀为c的文件。一个需要我们注意

的是,如果我们的文件名中有通配符,如:“*”,那么可以用转义字符“\”,如“\*”
来表示真实的“*”字符,而不是任意长度的字符串。


好吧,还是先来看几个例子吧:


clean:
rm -f *.o


上面这个例子我不不多说了,这是操作系统Shell所支持的通配符。这是在命令中的通
配符。


print: *.c
lpr -p $?
touch print


上面这个例子说明了通配符也可以在我们的规则中,目标print依赖于所有的[.c]文件。
其中的“$?”是一个自动化变量,我会在后面给你讲述。


objects = *.o


上面这个例子,表示了,通符同样可以用在变量中。并不是说[*.o]会展开,不!objects
的值就是“*.o”。Makefile中的变量其实就是C/C++中的宏。如果你要让通配符在变量中
展开,也就是让objects的值是所有[.o]的文件名的集合,那么,你可以这样:


objects := $(wildcard *.o)


这种用法由关键字“wildcard”指出,关于Makefile的关键字,我们将在后面讨论。

 

四、文件搜寻


在一些大的工程中,有大量的源文件,我们通常的做法是把这许多的源文件分类,并
存放在不同的目录中。所以,当make需要去找寻文件的依赖关系时,你可以在文件前
加上路径,但最好的方法是把一个路径告诉make,让make在自动去找。


Makefile 文件中的特殊变量“VPATH”就是完成这个功能的,如果没有指明这个变量,
make 只会在当前的目录中去找寻依赖文件和目标文件。如果定义了这个变量,那么,
make 就会在当当前目录找不到的情况下,到所指定的目录中去找寻文件了。


VPATH = src:../headers


上面的的定义指定两个目录,“src”和“../headers”,make会按照这个顺序进行搜索。
目录由“冒号”分隔。(当然,当前目录永远是最高优先搜索的地方)

另一个设置文件搜索路径的方法是使用make的“vpath”关键字(注意,它是全小写
的),这不是变量,这是一个make的关键字,这和上面提到的那个VPATH变量很类
似,但是它更为灵活。它可以指定不同的文件在不同的搜索目录中。这是一个很灵活的
功能。它的使用方法有三种:


1、vpath <pattern> <directories>


为符合模式<pattern>的文件指定搜索目录<directories>。


2、vpath <pattern>


清除符合模式<pattern>的文件的搜索目录。


3、vpath


清除所有已被设置好了的文件搜索目录。


vapth 使用方法中的<pattern>需要包含“%”字符。“%”的意思是匹配零或若干字符,例
如,“%.h”表示所有以“.h”结尾的文件。<pattern>指定了要搜索的文件集,而
<directories>则指定了<pattern>的文件集的搜索的目录。例如:


vpath %.h ../headers


该语句表示,要求make在“../headers”目录下搜索所有以“.h”结尾的文件。(如果某文
件在当前目录没有找到的话)


我们可以连续地使用vpath语句,以指定不同搜索策略。如果连续的vpath语句中出现
了相同的<pattern>,或是被重复了的<pattern>,那么,make会按照vpath语句的先后
顺序来执行搜索。如:


vpath %.c foo
vpath % blish
vpath %.c bar


其表示“.c”结尾的文件,先在“foo”目录,然后是“blish”,最后是“bar”目录。


vpath %.c foo:bar
vpath % blish


而上面的语句则表示“.c”结尾的文件,先在“foo”目录,然后是“bar”目录,最后才
是“blish”目录。

五、伪目标


最早先的一个例子中,我们提到过一个“clean”的目标,这是一个“伪目标”,


clean:
rm *.o temp


正像我们前面例子中的“clean”一样,即然我们生成了许多文件编译文件,我们也应该
提供一个清除它们的“目标”以备完整地重编译而用。(以“makeclean”来使用该目
标)


因为,我们并不生成“clean”这个文件。“伪目标”并不是一个文件,只是一个标签,
由于“伪目标”不是文件,所以make无法生成它的依赖关系和决定它是否要执行。我
们只有通过显示地指明这个“目标”才能让其生效。当然,“伪目标”的取名不能和文
件名重名,不然其就失去了“伪目标”的意义了。


当然,为了避免和文件重名的这种情况,我们可以使用一个特殊的标记“.PHONY”来
显示地指明一个目标是“伪目标”,向make说明,不管是否有这个文件,这个目标就
是“伪目标”。


.PHONY : clean


只要有这个声明,不管是否有“clean”文件,要运行“clean”这个目标,只有“make
clean”这样。于是整个过程可以这样写:


.PHONY: clean
clean:
rm *.o temp


伪目标一般没有依赖的文件。但是,我们也可以为伪目标指定所依赖的文件。伪目标同
样可以作为“默认目标”,只要将其放在第一个。一个示例就是,如果你的Makefile需
要一口气生成若干个可执行文件,但你只想简单地敲一个make完事,并且,所有的目
标文件都写在一个Makefile中,那么你可以使用“伪目标”这个特性:


all : prog1 prog2 prog3
.PHONY : all


prog1 : prog1.o utils.o
cc -o prog1 prog1.o utils.o


prog2 : prog2.o
cc -o prog2 prog2.o

prog3 : prog3.o sort.o utils.o
cc -o prog3 prog3.o sort.o utils.o


我们知道,Makefile中的第一个目标会被作为其默认目标。我们声明了一个“all”的伪
目标,其依赖于其它三个目标。由于伪目标的特性是,总是被执行的,所以其依赖的那
三个目标就总是不如“all”这个目标新。所以,其它三个目标的规则总是会被决议。也就
达到了我们一口气生成多个目标的目的。“.PHONY:all”声明了“all”这个目标为“伪
目标”。


随便提一句,从上面的例子我们可以看出,目标也可以成为依赖。所以,伪目标同样也
可成为依赖。看下面的例子:


.PHONY: cleanall cleanobj cleandiff


cleanall : cleanobj cleandiff
rm program


cleanobj :
rm *.o


cleandiff :
rm *.diff


“make clean”将清除所有要被清除的文件。“cleanobj”和“cleandiff”这两个伪目标有点
像“子程序”的意思。我们可以输入“make cleanall”和“make cleanobj”和“make
cleandiff”命令来达到清除不同种类文件的目的。


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