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如何在Unix下使用Makefile編譯程序

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。

本文出自 “小何貝貝的技術空間” 博客,請務必保留此出處http://babyhe.blog.51cto.com/1104064/25137

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