Makefile语法

• Makefile 入门
  • 三个重要变量
  • 重点语法规则
    • make自动推导
    • Makefile的构成
    • Makefile的文件名
    • 引用其他Makefile
    • make是如何工作的（重点）
    • 不重要的知识点
  • 环境变量MAKEFILES
  • 清空目标文件的规则
• 如何编写规则
  • 通配符
  • 源文件搜寻
  • 伪目标
  • 多目标（目标变量）
  • 静态模式
  • 自动生成依赖关系
• 命令的书写
• 变量的使用
  • 变量的声明
  • 变量给变量赋值
  • 追加变量
  • 系统环境变量
  • 局部变量
    • 目标变量
    • 模式变量
  • 不重要的知识点
• 条件判断
• 函数
  • 字符串处理函数
  • 文件名操作函数
  • 其他函数
• 隐含规则
  • C/C++隐含规则
  • 隐含规则使用的变量
    • 命令的变量
    • 命令参数的变量
  • 自定义模式规则
    • 使用自动化变量
    • 模式的匹配
• 函数库
• 附录
  • GUN制定的伪目标
  • make 的参数
  • 自动化变量
  • 特殊的目标

Makefile 入门

三个重要变量

• $@: 目标文件
• $^:所有的依赖文件，
• $<:第一个依赖文件。

重点语法规则

• 反斜杠（\）是换行符的意思
• Shell命令，一定要以一个Tab键作为开头

make自动推导

make 具有隐晦规则，可自动推导，比如

make看到一个whatever.o文件,会自动的把whatever.c文件加在依赖关系,cc -c whatever.c 也会被推导出来

Makefile的构成

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。

• 显式规则：要生成的文件，文件的依赖文件，生成的命令。
• 隐晦规则：make自动推导的。
• 变量的定义：字符串，C语言中的宏，当Makefile被执行时，变量都会被扩展到相应的引用位置上
• 文件指示：
  • 引用另一个Makefile
  • 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
  • 定义一个多行的命令。
• 注释：Makefile中只有行注释”#”

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”GNUmakefile”、”makefile”、”Makefile”.
• 可以指定特定的Makefile，使用make的”-f”和”—file”参数，如：make -f Make.Linux或make —file Make.AIX。

引用其他Makefile

include foo.make *.mk $(bar)

• include 支持引入其他make，和变量，且支持通配符
• make 是使用--include-dir或者--I指定，引用目录
• 搜索路径：当前目录 -> 指定目录 -> \/include（一般是：/usr/local/bin 或/usr/include）
• 兼容其他版本make使用sinclude

make是如何工作的（重点）

• make程序会在当前目录下找名字叫”Makefile”或”makefile”的文件。
• 读入被include 的其它Makefile
• 初始化变量
• 设置目标（一次make，只有一个最终目标），第一个目标为默认最终目标，如果要make非默认最终目标，需要显示执行，如 make clean
• 如果目标文件所依赖的.o文件不存在，就先生成该.o
• 然后层层递归，从而生成一条编译顺序链，非最终目标的的依赖对象不会在编译链中，所以不会被执行
• 最后执行编译命令，层层返回直到生成目标文件
• 没有和目标文件直接或间接关联，不会被自动执行，只是被定义。

不重要的知识点

环境变量MAKEFILES

如果存在环境变量MAKEFILES，make会自动引用，但与include不同的是，MAKEFILES不会主动执行

建议不要用，因为所有的Makefile都会受他影响

清空目标文件的规则

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

• .PHONY意思表示clean是一个”伪目标”。
• 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
• 不成文的规矩是——“clean从来都是放在文件的最后”

如何编写规则

通配符

• *: 略
• ?:上一命令的结果
• ~:家目录，windows下是环境变量HMOE

源文件搜寻

• 特殊变量”VPATH”

  • VPATH = src:../headers
  • 给Makefile指定源文件所在目录
  • 目录间以冒号:隔开

• 关键字”vpath”

  • vpath <pattern> <directories> #指定某个目录的某种文件
    • vpath %.c foo
  • vpath <pattern> #清除已指定的某种类型的文件
    • vpath %.c
  • vpath #清除所有已指定的文件
    • vpath
  • %:表示匹配0或若干个字符(同*)

伪目标

• 顾名思义，具有目标的属性，但不是真正的文件，不会生成目标文件，并且需要指定依赖关系
• 伪目标可不用声明，若伪目标与文件同名，则伪目标必须用.PHONY 声明，否则编译会报错
• 伪目标可以作为Makefile的默认目标，比如声明一个名为”all”伪目标，依赖多个真实的目标，从而实现一次生成多个目标的目的

多目标（目标变量）

• @ : 目标变量
• 这一节书中说的有绕，我的理解是，有多个目标，不用每个目标都写一套指令，指令要复用，指令涉及到目标名的，用$@替代

静态模式

<targets ...> : <target-pattern> : <prereq-patterns ...>

objects = foo.o bar.o
all:$(objects)
$(objects): %.o: %.c		#%.c表示.o同名的.c文件
$(CC) -c $(CFLAGS) $< -o $@

目前不大理解其用途，意思就是筛选目标集，并制定依赖关系

自动生成依赖关系

先说明一下，这个没啥用，现在的编译器可以不依赖头文件
利用 gcc/g++的”-M”的选项，获取源文件包含的头文件，然后把所有依赖文件放入一个.d中，编译时把.d文件引入

命令的书写

说明：这一章很多无用知识点，将不按说中描述进行记录，只列出我认为有用的点

• 命令出错

  • 命令前加一个减号”-“（在Tab 键之后），标记为不管命令出不出错都认为是成功的
  • 给 make 加上”-i”，所有命令都会忽略错误，”-k”，出错则终止

• 嵌套执行

  • $(MAKE) 执行子Makefile
  • make的-C选项可以先进入一个文件夹，在执行make
  • 嵌套时传递变量：export variable；拦截变量传递：unexport variable
  • 如果make有参数，除”-C”,”-f”,”-h””-o”和”-W” 以外的参数都将传递
  • make的-w选项：输出当前目录，-C时，默认-w

• 定义命令包

  • 以”define”开始，以”endef”结束，如

    define run-yacc
    yacc $(firstword $^)
    mv y.tab.c $@
    endef

  • 执行：

    foo.c : foo.y
    $(run-yacc)

    在命令包的定义中run-yacc，”$^”就是”foo.y”，”$@”就是”foo.c”

    命令包的执行需要使用$()

变量的使用

变量的声明

• 变量名可以是数字开头，但不应该含有”:”、”#”、”=”或是空字符（空格、回车等）。变量是大小写敏感的
• 变量在声明时，需要给予初值
• 变量在使用时，需要给在变量名前加上”$”符号，最好用小括号”()”或是大括号”{}”把变量给包括起来
• MakeFile的变量类似C/C++中的宏，在指定为位置展开，不同的是可以重定义

变量给变量赋值

• 变量可以先使用在定义,但相互嵌套会报错

  foo = $(bar)
  bar = $(ugh)
  ugh = Huh?

• := 表示不使用未声明的变量；?= 表示如果未定义则定义，已定义则跳过

• 如果变量后面有n个空格，变量在展开时，也会附带一个空格

追加变量

• 以使用”+=”操作符给变量追加值，如objects += another.o
• +=
  • 变量未定义过，那么，”+=”会自动变成”=”，
  • 变量已定义，会继承于前次操作，如果前一次的是”:=”，那么”+=”会以”:=”作为其赋值符

系统环境变量

• make在开始运行时，会载入系统环境变量
• 默认系统环境变量是可覆盖的，make的”-e”参数，表示不覆盖

局部变量

局部变量分两种，目标变量和模式变量，区别在于作用不同：目标变量的作用域为目标生成的范围内，模式变量的作用域为符合模式的文件范围

目标变量

格式：<target ...> : <variable-assignment>

在目标后对变量赋值，如下

prog : CFLAGS = -g
prog : prog.o foo.o bar.o
$(CC) $(CFLAGS) prog.o foo.o bar.o

模式变量

格式：<pattern ...>; : <variable-assignment>

如：%.o : CFLAGS = -O

不重要的知识点

• override 指示符：命令行定义的变量需要override来修改

• 变量值的替换

  • ${var:a=b}：把变量”var”中所有以”a”字串”结尾”的”a”替换成”b”字串。这里的”结尾”意
    思是”空格”或是”结束符”
  • bar := $(foo:%.o=%.c):静态模式

• 变量嵌套：把变量值当变量

  $($(x))

• 多行变量：使用define&endef定义多行变量，无[Tab] 键开头为变量，有则为命令包

条件判断

• 关键字：ifeq ifneq ifdef ifndef else endif

• 说明make提供四种判断，相等，不相等，定义，未定义；未提供eles if

• 格式：

  ifdef foo
  	frobozz = yes
  else
  	frobozz = no
  endif

函数

函数调用：$(<fun> <arg>)

字符串处理函数

• 模式替换 patsubst ：$(patsubst <pattern>,<replacement>,<text>)
• 字符串替换 subst：$(subst <from>,<to>,<text>)
• 去头尾空格 strip：$(strip <string>)
• 字符串查找 findstring：$(findstring <find>,<in>)
• 过滤 filter：$(filter <pattern...>,<text>)
• 反向过滤 filter-out：$(filter-out <pattern...>,<text>)
• 单词排序 sort ：$(sort <list>)
• 取单词 word：$(word <n>,<text>)
• 取单词串 wordlist：$(wordlist <ss>,<e>,<text>)
• 单词个数统计 words：$(words <text>)
• 首单词 firstword：$(firstword <text>)

文件名操作函数

• 取目录 dir：$(dir <names...>)
• 取文件 notdir：$(notdir <names...>)
• 取后缀 suffix：$(suffix <names...>)
• 取前缀 basename：$(basename <names...>)
• 加后缀 addsuffix：$(addsuffix <suffix>,<names...>)
• 加前缀 addprefix：$(addprefix <prefix>,<names...>)
• 连接 join——两个list按下标结合,如a[1],b[1]结合：$(join <list1>,<list2>)
• wildcard——替换 Bash 的通配符：$(wildcard PATTERN…)

其他函数

• foreach ——遍历list，操作其中的每个元素：$(foreach <var>,<list>,<text>)

• if——功能类似ifeq：$(if <condition>,<then-part>) 或者 $(if <condition>,<then-part>,<else-part>)

• call——调用自定义函数变量

  reverse = $(1) $(2)
  foo = $(call reverse,a,b)

• origin——获取变量来源：$(origin ;)

• shell——执行shell命令，获取返回值：$(shell cat foo)

• error——报错，make暂停(可以继续)：$(error ;)

• warning——报警，但make不会停：$(warning ;)

隐含规则

C/C++隐含规则

• 编译 C 程序的隐含规则：”.o”的目标的依赖目标会自动推导为”.c”，并且其生成命令是$(CC) –c $(CPPFLAGS) $(CFLAGS)

• 编译 C++ 程序的隐含规则：”.o”的目标的依赖目标会自动推导为”.cc”或是”.C”，并且其生成命令是$(CXX) –c $(CPPFLAGS) $(CFLAGS)（建议使用”.cc”作为 C++ 源文件的后缀，而不是”.C”）

隐含规则使用的变量

命令的变量

• CC:C 语言编译程序。默认命令是”cc”
• CXX:C++ 语言编译程序。默认命令是”g++”
• AR: 函数库(Object文件)打包程序。默认命令是”ar”
• CPP:C 程序的预处理器（输出是标准输出设备）。默认命令是”$(CC) –E”
• RM: 删除文件命令。默认命令是”rm –f”

命令参数的变量

• ARFLAGS: 函数库打包程序 AR 命令的参数。默认值是”rv”
• ASFLAGS: 汇编语言编译器参数。（当明显地调用”.s”或”.S”文件时）
• CFLAGS:C 语言编译器参数
• CXXFLAGS:C++ 语言编译器参数
• CPPFLAGS:C 预处理器参数

自定义模式规则

使用”%”来定义一个隐含规则 ,目标的”%”的意思是表示一个或多个任意字符,目标的”%”,取决于依赖。变量与函数的”%”在Makefile载入是被展开，模式则在运行时展开

使用自动化变量

一般而言，使用模式是为了实现自动化，所以在模式中需要使用自动化变量实现对具体的文件的”抽象”，自动化变量的定义见附录

• $@、$<、$%、$*在扩展时只会有一个文件

• $?、$^、$展开时一个文件列表

• 这些变量使用”D”,”F”,可以获取目录或文件名，如$(<D), $(<F)

模式的匹配

​ “%”所匹配的内容叫做”茎”,当一个模式匹配包含有斜杠的文件时，目录部分会首先被移开，然后进行匹配，成功后，再把目录加回去。如”e%t”，”src/eat”匹配于该模式，%为a，但目录部分src/也会随之出现在目标中

函数库

​ 函数库文件(.a/.lib)也就是对 Object 文件（程序编译的中间文件）的打包文件，由命令“ar”来完成打包工作。隐含规则：如”foo.a(bar.o bar1.o)”中bar.o,bar1.o编译成功后，会自动调用ar命令打包，不过个人更喜欢显式的输入ar命令进行打包

附录

GUN制定的伪目标

伪目标	定义
all	编译所有的目标
clean	删除所有被 make 创建的文件
install	安装已编译好的程序，其实就是把目标执行文件拷贝到指定的目标中去
print	列出改变过的源文件
tar	源程序打包成tar 文件
dist	创建一个压缩文件，把 tar 文件压成 Z 文件或是 gz文件
TAGS	更新所有的目标，以备完整地重编译使用（没理解）
check 和 test	测试 makefile 的流程。

make 的参数

参数	含义
-b/-m	忽略和其它版本 make 的兼容性
-B	重编译
-C	指定读取 makefile 的目录
-debug[=]	输出 make 的调试信息
-e	环境变量的值覆盖 makefile 中定义的变量的值
-f=,	指定需要执行的 makefile
-h	显示帮助信息
-i	在执行时忽略所有的错误
-I	指定makefile 的搜索目录。可以使用多个“-I”参数来指定多个目录
-j []	指定同时运行命令的个数
-k	出错也不停止运行
-l	指定 make 运行命令的负载
-n	仅输出执行过程中的命令序列，但并不执行。
-o	不更新生成的指定的
-p	输出所有的规则和变量
-q	是检查所指定的目标是否需要更新，0更新，2有错误发生
-r	禁止 make 使用任何隐含规则
-R	禁止 make 使用任何作用于变量上的隐含规则
-s	在命令运行时不输出命令的输出
-S	取消“-k”选项的作用
-t	把目标的修改日期变成最新的（导致目标不会更新）
-v	输出 make 程序的版本
-w	输出运行 makefile 之前和之后的信息
-W	假 定 目 标需要更新

自动化变量

变量	含义
$@	目标文件集
$%	当目标是函数库文件时有效，表示目标成员名。如是”foo.a(bar.o)”,目标为foo.a,$%表示bar.o
$<	第一个依赖目标
$?	所有比目标新的依赖目标的集合（需要更新的依赖）
$^	所有依赖目标的集合，去除重复
$+	所有依赖目标的集合，不去除重复
$*	目标模式中”%”及其之前的部分，。如目标是”dir/a.foo.b”，模式是”a.%.b”，那么，”$*”就是”dir/a.foo”

特殊的目标

名称	功能
.PHONY:	这个目标的所有依赖被作为伪目标。伪目标是这样一个目标：当使用 make 命令行指定此目标时，这个目标所在的规则定义的命令、无论目标文件是否存在都会被无条件执行。
.SUFFIXES:	这个目标的所有依赖指出了一系列在后缀规则中需要检查的后缀名
.DEFAULT:	Makefile 中，这个特殊目标所在规则定义的命令，被用在重建那些没有具体规则的目标，就是说一个文件作为某个规则的依赖，却不是另外一个规则的目标时，make 程序无法找到重建此文件的规则，这种情况就执行 “.DEFAULT” 所指定的命令。
.PRECIOUS:	这个特殊目标所在的依赖文件在 make 的过程中会被特殊处理：当命令执行的过程中断时，make 不会删除它们。而且如果目标的依赖文件是中间过程文件，同样这些文件不会被删除。
.INTERMEDIATE:	这个特殊目标的依赖文件在 make 执行时被作为中间文件对待。没有任何依赖文件的这个目标没有意义。
.SECONDARY:	这个特殊目标的依赖文件被作为中过程的文件对待。但是这些文件不会被删除。这个目标没有任何依赖文件的含义是：将所有的文件视为中间文件。
.IGNORE	这个目标的依赖文件忽略创建这个文件所执行命令的错误，给此目标指定命令是没有意义的。当此目标没有依赖文件时，将忽略所有命令执行的错误。
.DELETE_ON_ERROR:	如果在 Makefile 中存在特殊的目标 “.DELETE_ON_ERROR” ，make 在执行过程中，荣国规则的命令执行错误，将删除已经被修改的目标文件。
.LOW_RESOLUTION_TIME:	这个目标的依赖文件被 make 认为是低分辨率时间戳文件，给这个目标指定命令是没有意义的。通常的目标都是高分辨率时间戳。
.SILENT:	出现在此目标 “.SILENT” 的依赖文件列表中的文件，make 在创建这些文件时，不打印出此文件所执行的命令。同样，给目标 “SILENT” 指定命令行是没有意义的。
.EXPORT_ALL_VARIABLES:	此目标应该作为一个简单的没有依赖的目标，它的功能是将之后的所有变量传递给子 make 进程。
.NOTPARALLEL:	Makefile 中如果出现这个特殊目标，则所有的命令按照串行的方式执行，即使是存在 make 的命令行参数 “-j” 。但在递归调用的子make进程中，命令行可以并行执行。此目标不应该有依赖文件，所有出现的依赖文件将会被忽略。