Makefile簡(jiǎn)介和使用方法

1.Makefile簡(jiǎn)介

Makefile是和make工具一起配合使用的，用于組織管理項(xiàng)目源代碼的編譯和鏈接。

make工具用于找出修改過(guò)的文件，根據(jù)依賴(lài)關(guān)系，找出受影響的相關(guān)文件，最后按照規(guī)則單獨(dú)編譯這些文件。

Makefile文件則記錄依賴(lài)關(guān)系和編譯規(guī)則。

Makefile的本質(zhì):無(wú)論多么復(fù)雜的語(yǔ)法，都是為了更好地解決項(xiàng)目文件之間的依賴(lài)關(guān)系。

2.Makefile規(guī)則介紹

Makefile的一個(gè)規(guī)則由目標(biāo)、依賴(lài)、命令組成，其語(yǔ)法結(jié)構(gòu)如下所示：

目標(biāo)：依賴(lài)的文件或者是其他目標(biāo)

命令1

命令2

...

一個(gè)規(guī)則可以有多個(gè)命令行，每一條命令占一行。注意：每一個(gè)命令行必須以[Tab]字符開(kāi)始，[Tab]字符告訴 make 此行是一個(gè)命令行。make 按照命令完成相應(yīng)的動(dòng)作。這也是書(shū)寫(xiě) Makefile 中容易產(chǎn)生，而且比較隱蔽的錯(cuò)誤。

3.Makefile偽目標(biāo)

偽目標(biāo)不代表一個(gè)真正的文件名，在執(zhí)行 make 時(shí)可以指定這個(gè)目標(biāo)來(lái)執(zhí)行其所在規(guī)則定義的命令，有時(shí)也可以將一個(gè)偽目標(biāo)稱(chēng)為標(biāo)簽。

使用偽目標(biāo)有兩點(diǎn)原因：

(1).避免在我們的 Makefile 中定義的只執(zhí)行命令的目標(biāo)（此目標(biāo)的目的是為了執(zhí)行一系列命令，而不需要?jiǎng)?chuàng)建這個(gè)目標(biāo)）和工作目錄下的實(shí)際文件出現(xiàn)名字沖突。

(2).提高執(zhí)行 make 時(shí)的效率，特別是對(duì)于一個(gè)大型的工程來(lái)說(shuō)，編譯的效率也許你同樣關(guān)心。

將一個(gè)目標(biāo)聲明為偽目標(biāo)的方法是將它作為特殊目標(biāo)".PHONY"的依賴(lài)。在書(shū)寫(xiě)偽目標(biāo)規(guī)則時(shí)，首先需要聲明目標(biāo)是一個(gè)偽目標(biāo)，之后才是偽目標(biāo)的規(guī)則定義。目標(biāo)"clean"的書(shū)寫(xiě)格式應(yīng)該如下：

.PHONY:clean

clean:
rm*.otemp

4.Makefile的變量

在 Makefile 中，變量是一個(gè)名字（像是 C 語(yǔ)言中的宏），代表一個(gè)文本字符串。在 Makefile 的目標(biāo)、依賴(lài)、命令中引用變量的地方，變量會(huì)被它的值所取代。

變量名是不包括":"、"#"、"="、前置空白和尾空白的任何字符串。變量名最好使用字母、數(shù)字和下劃線(xiàn)進(jìn)行定義，對(duì)于其他的特殊符號(hào)不建議使用到變量名的定義中。

變量名是大小寫(xiě)敏感的。變量"foo"、"Foo"和"FOO"指的是三個(gè)不同的變量。

變量的引用方式是："$(VARIABLE_NAME)" 或者 "${VARIABLE_NAME}" 來(lái)引用一個(gè)變量的定義。

Makefile的變量包含系統(tǒng)環(huán)境變量，自定義變量和自動(dòng)化變量。

4.1.系統(tǒng)環(huán)境變量

使用系統(tǒng)環(huán)境變量需要注意以下幾點(diǎn)：

(1).在 Makefile 中對(duì)一個(gè)變量的定義或者以 make 命令行形式對(duì)一個(gè)變量的定義，都將覆蓋同名的系統(tǒng)環(huán)境變量（注意：它并不改變系統(tǒng)環(huán)境變量定義，被修改的環(huán)境變量只在 make 執(zhí)行過(guò)程有效）。而 make 使用"-e"參數(shù)時(shí)，Makefile 和命令行定義的變量不會(huì)覆蓋同名的環(huán)境變量，make 將使用系統(tǒng)環(huán)境變量中這些變量的定義值。

(2).make的遞歸調(diào)用中，所有的系統(tǒng)環(huán)境變量會(huì)被傳遞給下一級(jí)make。默認(rèn)情況下，只有系統(tǒng)環(huán)境變量和通過(guò)命令行方式定義的變量才會(huì)被傳遞給子make進(jìn)程。在Makefile中定義的普通變量需要傳遞給子make時(shí)需要使用"export"指示符來(lái)對(duì)它聲明。

4.2.自定義變量

在Makefile中自定義變量比較簡(jiǎn)單，下面簡(jiǎn)單的區(qū)分下各個(gè)符號(hào)的含義：

(1).延遲賦值："="；

使用"="號(hào)定義變量時(shí)，如果定義的變量存在對(duì)其他變量的引用，那么定義的變量并不會(huì)立即展開(kāi)對(duì)其他變量的引用，而是在真正使用到該變量時(shí)才進(jìn)行展開(kāi)。例如下述例子中，只有在echo "(A)，雖然在定義變量B之前A的值為123，但是在執(zhí)行echo "$(B)"時(shí)，A的最終值為456，因此會(huì)輸出456。

(2).立即賦值：":="；

立即賦值是相對(duì)于延遲賦值的，使用":="號(hào)定義變量時(shí)，如果定義的變量存在對(duì)其他變量的引用，那么定義的變量會(huì)立即展開(kāi)對(duì)其他變量的引用?？梢越Y(jié)合下面的例子進(jìn)行理解。

(3).為空賦值（條件賦值）："?="；

使用"?="號(hào)定義變量時(shí)，只有定義的變量在之前沒(méi)有賦值的情況下才會(huì)對(duì)這個(gè)變量進(jìn)行賦值?？梢越Y(jié)合下面的例子進(jìn)行理解。

(4).追加賦值："+="；

使用"+="符號(hào)，可以對(duì)變量的值進(jìn)行追加?？梢越Y(jié)合下面的例子進(jìn)行理解。

例子：

#延遲賦值
A=123
B=$(A)
A=456

#立即賦值
C=123
D:=$(C)
C=456

#空賦值
E?=123
E?=456

#追加賦值
F?=123
F+=456

.PHONY:all

all:
echo"$(B)"#結(jié)果:456
echo"$(D)"#結(jié)果:123
echo"$(E)"#結(jié)果:123
echo"$(F)"#結(jié)果:123456

4.3.自動(dòng)化變量

Makefile中常用的自動(dòng)化變量如下描述：

$<:第一個(gè)依賴(lài)文件；

$^：全部的依賴(lài)文件；

$@:目標(biāo)；

5.Makefile條件分支

條件分支語(yǔ)法如下：

ifeq(var1,var2)
...
else
...
endif

ifneq(var1,var2)
...
else
...
endif

例子：

ARCH?=x86

ifeq($(ARCH),x86)
CC=gcc
else
CC=arm-linux-gnueabihf-gcc
endif

6.Makefile的常用函數(shù)

Makefile還是提供了比較多的函數(shù)供我們使用，這里介紹下常用的幾個(gè)函數(shù)。

6.1.patsubst

$(patsubst PATTERN,REPLACEMENT,TEXT)

函數(shù)名稱(chēng)：模式替換函數(shù) - patsubst。

函數(shù)功能：搜索"TEXT"中以空格分開(kāi)的單詞，將符合模式"PATTERN"替換為"REPLACEMENT"。參數(shù)"PATTERN"中可以使用模式通配符"%"來(lái)代表一個(gè)單詞中的若干字符。如果參數(shù)"REPLACEMENT"中也包含一個(gè)"%"，那么"REPLACEMENT"中的"%"將是"PATTERN"中的那個(gè)"%"所代表的字符串。在"PATTERN"和"REPLACEMENT"中，只有第一個(gè)"%"被作為模式字符來(lái)處理，之后出現(xiàn)的不再作模式字符（作為一個(gè)字符）。在參數(shù)中如果需要將第一個(gè)出現(xiàn)的"%"作為字符本身而不作為模式字符時(shí)，可使用反斜杠""進(jìn)行轉(zhuǎn)義處理。

返回值：替換后的新字符串。函數(shù)說(shuō)明：參數(shù)"TEXT"單詞之間的多個(gè)空格在處理時(shí)被合并為一個(gè)空格，并忽略前導(dǎo)和結(jié)尾空格。

如果感覺(jué)上述的文字說(shuō)明有點(diǎn)不太好理解，那么看看下面的示例吧，之后再結(jié)合示例看上面的文字說(shuō)明應(yīng)該就比較好理解了，示例如下：

.PHONY:all

all:
echo"$(patsubst%.c,%.o,x.c.cbar.c)"#結(jié)果:x.c.obar.o

上述示例的運(yùn)行結(jié)果：把字串"x.c.c bar.c"中以.c 結(jié)尾的單詞替換成以.o 結(jié)尾的字符。函數(shù)的返回結(jié)果是"x.c.o bar.o"。

6.2.notdir

$(notdir NAMES…)

函數(shù)名稱(chēng)：取文件名函數(shù) - notdir。

函數(shù)功能：從文件名序列"NAMES…"中取出非目錄部分。目錄部分是指最后一個(gè)斜線(xiàn)（"/"）（包括斜線(xiàn)）之前的部分。刪除所有文件名中的目錄部分，只保留非目錄部分。

返回值：文件名序列"NAMES…"中每一個(gè)文件的非目錄部分。

函數(shù)說(shuō)明：如果"NAMES…"中存在不包含斜線(xiàn)的文件名，則不改變這個(gè)文件名。以反斜線(xiàn)結(jié)尾的文件名，是用空串代替，因此當(dāng)"NAMES…"中存在多個(gè)這樣的文件名時(shí)，返回結(jié)果中分割各個(gè)文件名的空格數(shù)目將不確定！這是此函數(shù)的一個(gè)缺陷。

示例：

.PHONY:all

all:
echo"$(notdirsrc/foo.chacks)"#結(jié)果:foo.chacks

6.3.wildcard

$(wildcard PATTERN)

函數(shù)名稱(chēng)：獲取匹配模式文件名函數(shù) - wildcard。

函數(shù)功能：列出當(dāng)前目錄下所有符合模式"PATTERN"格式的文件名。

返回值：空格分割的、存在當(dāng)前目錄下的所有符合模式"PATTERN"的文件名。

函數(shù)說(shuō)明："PATTERN"使用shell可識(shí)別的通配符，包括"?"（單字符）、"*"（多字符）等。

示例：

.PHONY:all

all:
echo"$(wildcard*.c)"#結(jié)果:當(dāng)前目錄下所有.c源文件列表

6.4.foreach

$(foreach VAR,LIST,TEXT)

函數(shù)"foreach"不同于其它函數(shù)。它是一個(gè)循環(huán)函數(shù)。類(lèi)似于 Linux shell 中的for 語(yǔ)句。

函數(shù)名稱(chēng)：循環(huán)函數(shù) - foreach。

函數(shù)功能：這個(gè)函數(shù)的工作過(guò)程是這樣的：如果需要（存在變量或者函數(shù)的引用），首先展開(kāi)變量"VAR"和"LIST"的引用；而表達(dá)式"TEXT"中的變量引用不展開(kāi)。執(zhí)行時(shí)把"LIST"中使用空格分割的單詞依次取出賦值給變量"VAR"，然后執(zhí)行"TEXT"表達(dá)式。重復(fù)直到"LIST"的最后一個(gè)單詞（為空時(shí)結(jié)束）。"TEXT"中的變量或者函數(shù)引用在執(zhí)行時(shí)才被展開(kāi)，因此如果在"TEXT"中存在對(duì)"VAR"的引用，那么"VAR"的值在每一次展開(kāi)式將會(huì)到的不同的值。

返回值：空格分割的多次表達(dá)式"TEXT"的計(jì)算的結(jié)果。

備注：函數(shù)中參數(shù)"VAR"是一個(gè)局部的臨時(shí)變量，它只在"foreach"函數(shù)的上下文中有效，它的定義不會(huì)影響其它部分定義的同名"VAR"變量的值。

示例：

.PHONY:all

dirs:=abcd
files:=$(foreachdir,$(dirs),$(wildcard$(dir)/*))

all:
echo"$(files)"#結(jié)果:files是abcd4個(gè)目錄下所有文件組成的文件列表.

示例分析：例子中，"TEXT"的表達(dá)式為 $(wildcard $(dir)/*)。表達(dá)式第一次執(zhí)行時(shí)將展開(kāi)為 $(wildcard a/*);第二次執(zhí)行時(shí)將展開(kāi)為 $(wildcard b/*);第三次展開(kāi)為 $(wildcard c/*); ...;以此類(lèi)推。

7.其他

默認(rèn)規(guī)則：.o文件默認(rèn)使用對(duì)應(yīng)的.c文件來(lái)進(jìn)行編譯。