makefile關系到了整個工程的編譯規則。一個工程中的源文件不計數,其按類型、
功能、模塊分別放在若干個目錄中,makefile定義了一系列的規則來指定,哪些文件需要先編譯,哪些文件需要後編譯,哪些文件需要重新編譯,甚至於進行更復雜的功能操作,因為makefile就像一個Shell腳本一樣,其中也可以執行操作系統的命令。
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。
編譯原理
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)。然後再把大量的Object File合成執行文件,這個動作叫作鏈接(link)。
編譯時,編譯器需要的是語法的正確,函數與變量的聲明的正確。對於後者,通常是你需要告訴編譯器頭文件的所在位置,只要所有的語法正確,編譯器就可以編譯出中間目標文件。一般來說,每個源文件都應該對應於一個中間目標文件(O文件或是OBJ文件)。
鏈接時,主要是鏈接函數和全局變量,所以,我們可以使用這些中間目標文件(O文件或是OBJ文件)來鏈接我們的應用程序。鏈接器並不管函數所在的源文件,只管函數的中間目標文件(Object File),在大多數時候,由於源文件太多,編譯生成的中間目標文件太多,而在鏈接時需要明顯地指出中間目標文件名,這對於編譯很不方便,所以,我們要給中間目標文件打個包,在Windows 下這種包叫“庫文件”(LibraryFile),也就是 .lib 文件,在UNIX下,是Archive File,也就是 .a 文件。
總結一下,源文件首先會生成中間目標文件,再由中間目標文件生成執行文件。在編譯時,編譯器只檢測程序語法,和函數、變量是否被聲明。如果函數未被聲明,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ObjectFile中找尋函數的實現,如果找不到,那到就會報鏈接錯誤碼(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的實現。你需要指定函數的Object File.
Makefile 介紹
make命令執行時,需要一個 Makefile 文件,以告訴make命令需要怎麼樣的去編譯和
鏈接程序。
書寫規則:
1)如果這個工程沒有編譯過,那麼我們的所有C文件都要編譯並被鏈接。
2)如果這個工程的某幾個C文件被修改,那麼我們只編譯被修改的C文件,並鏈接
目標程序。
3)如果這個工程的頭文件被改變了,那麼我們需要編譯引用了這幾個頭文件的C文件,
並鏈接目標程序。
Makefile規則:
target ... : prerequisites ...
command
...
target也就是一個目標文件,可以是Object File,也可以是執行文件。還可以是一個標
簽(Label),對於標簽這種特性,在後續的“偽目標”章節中會有敘述。
prerequisites就是,要生成那個target所需要的文件或是目標。
command也就是make需要執行的命令。(任意的Shell命令)
這是一個文件的依賴關系,也就是說,target 這一個或多個的目標文件依賴於
prerequisites中的文件,其生成規則定義在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行。
這就是Makefile的規則。也就是Makefile中最核心的內容。
示例:
# Link:
edit : main.o kbd.o command.o display.o
cc -o edit main.o kbd.o command.o display.o
#compile main.o
main.o : main.c defs.h
cc -c main.c
#compile kbd.o
kbd.o : kbd.c defs.h command.h
cc -c kbd.c
#compile command.o
command.o : command.c defs.h command.h
cc -c command.c
#compile display.o
display.o : display.c defs.h buffer.h
cc -c display.c
# clean: make clean
clean :
rm edit main.o kbd.o command.o display.o
make是如何工作的
在默認的方式下,也就是我們只輸入make命令。那麼,
1、make會在當前目錄下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。
2、如果找到,它會找文件中的第一個目標文件(target),在上面的例子中,他會找到“edit”這個文件,並把這個文件作為最終的目標文件。
3、如果edit文件不存在,或是edit所依賴的後面的 .o 文件的文件修改時間要比edit這
個文件新,那麼,他就會執行後面所定義的命令來生成edit這個文件。
4、如果edit所依賴的.o文件也存在,那麼make會在當前文件中找目標為.o文件的依賴
性,如果找到則再根據那一個規則生成.o文件。(這有點像一個堆棧的過程)
5、當然,你的C文件和H文件是存在的啦,於是make會生成 .o 文件,然後再用 .o 文件生命make的終極任務,也就是執行文件edit了。
makefile中使用變量
我們聲明一個變量,叫objects:
objects = main.o kbd.o command.o display.o
於是,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,於是我們的改良版makefile就變成下面這個樣子:
objects = main.o kbd.o command.o display.o
#Link:
edit : $(objects)
cc -o edit $(objects)
#compile object:
...
#clean:
clean :
rm edit $(objects)
於是如果有新的 .o 文件加入,我們只需簡單地修改一下 objects 變量就可以了。
讓make自動推導
GNU的make很強大,它可以自動推導文件以及文件依賴關系後面的命令,於是我們
就沒必要去在每一個[.o]文件後都寫上類似的命令,因為,我們的make會自動識別,
並自己推導命令。
只要make看到一個[.o]文件,它就會自動的把[.c]文件加在依賴關系中,如果make找
到一個whatever.o,那麼whatever.c,就會是whatever.o 的依賴文件。並且 cc -c
whatever.c 也會被推導出來,於是,我們的makefile再也不用寫得這麼復雜:
objects = main.o kbd.o command.o display.o
#link:
edit : $(objects)
cc -o edit $(objects)
#compile:
main.o : defs.h
kbd.o : defs.h command.h
command.o : defs.h command.h
display.o : defs.h buffer.h
#clean:
.PHONY : clean
clean :
rm edit $(objects)
這種方法,也就是make的“隱晦規則”。上面文件內容中,“.PHONY”表示,clean是個偽目標文件。
另類風格的makefile
objects = main.o kbd.o command.o display.o
#link:
edit : $(objects)
cc -o edit $(objects)
#compile:
$(objects) : defs.h
kbd.o command.o files.o : command.h display.o
#clean:
.PHONY : clean
clean :
-rm edit $(objects)
在rm命令前面加了一個小減號的意思就是,也許某些文件出現問題,但不要管,繼續做後面的事。
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