Makefile | LLTTH'blog

基本用法

在软件开发中，“构建”（Build）是指将文件转化成可执行文件的过程。

需要借助自动化的构建工具完成这个过程。

对于main.c文件，使用gcc main.c -o hello可以将这个文件编译为可执行文件Hello（前提是一共只需要这一个文件就能进行编译）。

如果这个文件需要message.h message.c main.c三个文件，我们用Make工具来实现构建。

Make通过读取Makefile中的规则来进行编译。这个工具主要用于C和C++项目的构建中。

Makefile中的格式：

1 2	targer: dependencies actions

整个过程有三件事：要生成什么文件，文件的依赖是什么，怎么生成这个文件。

例如，上面所说的需要三个文件的文件，就可以在Makefile中这样写：

1 2	hello: main.c message.c gcc main.c message.c -o hello

首先要检查依赖文件是否更新，如有则会执行下面的命令。这时候输入make就会执行Makefile中的命令。

如果依赖文件没有更新（对比目标文件和依赖文件的时间戳），会提醒不需更新，否则会检查更新然后重新编译。

但这时，如果main.c message.c有一个更新，就会重新编译。更标准的写法是如下（把编译和链接分开）：

hello: main.o message.o
    gcc main.o message.o -o hello

main.o: main.c
    gcc -c main.c

message.o: message.c
    gcc -c message.c

提高效率。
这样就会先编译两个.c文件。这样有需要修改源文件时候，只需要重新编译修改了的源文件，其他不需要重新编译。

关于伪目标：只是一个标签，用于执行一些操作。

举个例子，在Makefile文件末尾加上：

1 2	clean: rm -f *.o hello

然后如果执行make clean，就会执行这里的rm命令。

但如果本地也有一个叫clean的文件，make clean这个命令就会失效。如果在文件首加上.PHONY: clean，Make就不会把clean当作文件名来处理。

另一个常用的伪目标是all。如果只执行make命令，会只按照第一条规则运行，生成第一条规则对应的文件（如果其依赖文件中包有本条Makefile描述了其规则的文件，则这个依赖文件也会被生成）。按照这个规则，如果在伪目标all上面加入所有需要生成的文件，执行make all就能生成所有文件：

1 2	all: hello world echo succeed

这样，执行make all就会生成所有文件，然后打印提示语句。同时，如果只想生成其中一个文件，执行make <filename>即可。

当然，中间文件.o也可以这样编译，根据文件名选择。只要是Makefile中定义的目标文件，都能按照这一系列规则进行。

如果两个目标文件的依赖文件和生成规则是一样的，把它们写在一行即可：

1 2	hello world: main.o meaasge.o gcc main.o message.o -o $@

这里的$@代表目标文件。这个变量叫做自动变量。后面会讲解所有的自动变量。

同时，Makefile中可以定义变量。如targets = hello world，然后需要输入hello world这两个目标文件的地方，直接输入$(targets)即可。通常会定义targets sources objects这些变量。举个完整的例子：

.PHONY: clean all
CFLAGS = -Wall -g -O2
targets = hello world
sources = main.c message.c
objects = main.o message.o

all: $(targets)
    @echo "all done"

$(targets): $(objects)
    gcc $(CFLAGS) $(objects) -o $@

main.o: main.c
    gcc $(CFLAGS) -c main.c

message.o: message.c
    gcc $(CFLAGS) -c message.c

clean:
    rm -f *.o $(targets)

下面给出自动变量：

$@：目标文件
$<：第一个以来问及那
$^：所有的依赖文件

根据自动变量，或许也能节省一下敲代码的时间。这里不再展开说。

还可使用通配符来简化文件。比如想把所有.c文件转换成对应的.o文件，就可以再Makefile中写道：%.o: %.c，这样对应了所有的.c为依赖文件，转化成对应的.o文件。

在命令行中，可以为make命令加上参数，除了之前说的指定文件等。如果你的Makefile名字不叫Makefile而叫114514，可以使用make -f 114514，指定需要哪个Makefile。在命令后面加上-n参数可以打印出将会执行的命令，但不会真正执行，可以在调试Makefile的时候使用。-C参数用于指定Makefile执行的目录。

CMake

很多时候我们不需要手动编写Makefile。CMake这个工具更加简单好用。

建立一个CMakelist.txt，在第一行加上最小版本要求，然后加上project命令，设置源文件列表和生成可执行文件的命令，这样就完成了一个最简单的CMake文件，示意如下：

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)

project(HelloWorld)

set(SOURCES main.c message.c)

add_executable(hello ${SOURCES})

运行命令cmake。这样，CMake会帮助我们自动生成Makefile文件，就不用自己去写咯。

CMake还有很多其他功能，这里不再展开。