Makefile详解

一、Makefile规则格式

Makefile是由一系列的单一规则指令组合起来：

目标XX1:依赖文件
<TAB>命令1
<TAB>命令2

目标XX2:依赖文件
<TAB>命令1
<TAB>命令2

... ...

指令1：
    命令1
    命令2
指令2：
    命令1
    命令2
... ...

示例：

Tag：a.o b.o c.o
    gcc -o Tag a.o b.o c.o
a.o: a.c
    gcc -c a.c
b.o: b.c
    gcc -c b.c
c.o: c.c

clean:
    rm .o
    rm Tag

二、Makefile变量

1、赋值符号“=”

实验结果显示被“=”赋值的变量，其值取决于最后一次赋值。

指令“print”中echo前加上“@”和省略其命令执行过程，结果如下：

2、赋值符“:=”

不再像“=”一样显示最后一次赋值。

3、赋值符“?=”

如果“name”已经被赋值则用之前的值“zhao”，否则用“li”

4、变量追加“+=”

在变量“name”之后追加“wang”

三：Makefile模式规则

a.o : a.c
    gcc -c a.c
b.o : b.c
    gcc -c b.c

运行模式规则“%”：当目标中重现“%”时，目标中“%”所代表的值决定了依赖文件中的“%”的值

%.o : %.c
    gcc -c $<

四、Makefile伪目标

伪目标主要是为了避免Makefile中定义的执行指令和工作目录下的实际文件出现名字冲突。

举例说明：当前目录下如果有一个名为“clean”的文件，执行make clean指令，因为没有依赖文件，所以后续的rm指令不会被执行。解决方法为在Makefiel中将指令声明为伪目标即可“.PHONY”

.PHONY

clean：
    rm *.o
    ... ...

五、Makefile函数

1、函数“subst”：完成字符串替换

$(subst <from>, <to>, <text>)

$(subst aaa, AAA, 3a transform 3A aaa)

将字符串“3a transform 3A aaa ”中的“aaa”替换为“AAA”即：“3a transform 3A AAA”

2、函数“patsubst”：完成模式字符串替换

$(patsubst <pattern>, <replacement>, <text>)

$(patsubst %.c, %.o, a.c b.c c.c)

将字符串“a.c b.c c.c”替换为“a.o b.o c.o”

如果text = a.c b.c c.c

那么，“$(text: .c = .o)”等同于“$(patsubst %.c, %.o, $(text))”

3、函数“dir”：获取目录

$(dir <name...>)

$(dir </src/a.c>)

提取文件“/src/a.c”的目录部分“/src”

4、函数“notdir”：提取目录名

$(notdir <name...>)

$(notdir <src/a.c>)

提取文件“/src/a.c”的非目录部分“a.c”

5、函数“foreach”：完成循环

6、函数“wildcard”：在非规则模式下即变量定义和函数中等同于“%”通配符，将相应对象展开

$(foreach <var>, <list>, <text>)

SRCDIRS       := dira dirb dirc 
$(foreach dir, $(SRCDIRS), $(wildcard $(dir) / *.c))

循环将SRCDIRS中的各个目录放进dir变量中，调用wildcard函数提取dir目录下所有.c文件

六、Makefile自动化变量

七、Makefile示例

示例1：裸板程序

1：原始Makefile

main.bin:a.o b.o c.o
	arm-linux-gnueabihf-ld  -Txxx.lds -o main.elf a.o b.o c.o
	arm-linux-gnueabihf-objcopy -o binary -s -g main.elf main.bin
	arm-linux-gnueabihf-objdump -D main.elf > main.dis

a.o : a.c
    arm-linux-gnueabihf-gcc -c a.c -o a.o
b.o : b.c
    arm-linux-gnueabihf-gcc -c b.c -o b.o
c.o : c.s
    arm-linux-gnueabihf-gcc -c c.s -o c.o

clean:
	rm -rf *.o main.bin main.elf main.dis

2：替换为自动变量和规则模式

objs := a.o b.o c.o

main.bin:$(objs)
	arm-linux-gnueabihf-ld  -Txxx.lds  -o main.elf $^               /*(1)*/
	arm-linux-gnueabihf-objcopy -o binary -s -g main.elf $@         /*(2)*/
	arm-linux-gnueabihf-objdump -D main.elf > main.dis              

%.o : %.c
    arm-linux-gnueabihf-gcc -c $< -o $@                             /*(3)*/
%.o : %.s
    arm-linux-gnueabihf-gcc -c $< -o $@ 

clean:
	rm -rf *.o main.bin main.elf main.dis

（1）$^：a.o b.o c.o

（2）$@：main.bin

（3）$<：%.c ； $@：%.o

3：替换为变量

CROSS_COMPILE ?= arm-linux-gnueabihf-
NAME          ?= main

CC            := $(CROSS_COMPILE)gcc
LD            := $(CROSS_COMPILE)ld
OBJCOPY       := $(CROSS_COMPILE)objcopy
OBJDUMP       := $(CROSS_COMPILE)objdump

OBJS := a.o b.o c.o

$(NAME).bin = $(OBJS)
    $(LD) -Txxx.lds -o $(NAME).elf $^
    $(OBJCOPY) -o binary -s -g $(NAME).elf $@
    $(OBJDUMP) -D $(NAME).elf > $(NAME).dis

%.o : %.c
    $(CC) -c $< -o $@
%.o : %.s
    $(CC) -c $< -o $@

clean:
    rm -rf *.o $(NAME).bin $(NAME).elf $(NAME).dis

4：多文件工程

CROSS_COMPILE ?= arm-linux-gnueabihf-
TARGET        ?= main

CC            := $(CROSS_COMPILE)gcc
LD            := $(CROSS_COMPILE)ld
OBJCOPY       := $(CROSS_COMPILE)objcopy
OBJDUMP       := $(CROSS_COMPILE)objdump

INCDIRS       := dira \
                 dirb \
                 dirc \

SRCDIRS       := dira dirb dirc   

INCLUDE       := $(patsubst %, -I %, $(INCDIRS))                              /*（1）*/

SFILES        := $(foreach dir, $(SRCDIRS), $(wildcard $(dir) / *.s))         
CFILES        := $(foreach dir, $(SRCDIRS), $(wildcard $(dir) / *.c))         /*（2）*/

SFILENDIR     := $(notdir $(SFILES))                                         
CFILENDIR     := $(notdir $(CFILES))                                          /*（3）*/

SOBJS         := $(patsubst %, obj/%, $(SFILENDIR:.s=.o))                     
COBJS         := $(patsubst %, obj/%, $(CFILENDIR:.c=.o))                     /*（4）*/
OBJS          := $(SOBJS) $(COBJS)                                            /*（5）*/

VPATH         := $(SRCDIRS)                                                   /*（6）*/

.PHONY: clean

$(TARGET).bin : $(OBJS)
    $(LD) -Txxx.lds -o $(TARGET).elf $^
    $(OBJCOPY) -o binary -s %(TARGET) $@
    $(OBJDUMP) -D -m arm $(TARGET).elf > $(TARGET).dis

$(SOBJS) : obj/%.o ： %.s
    $(CC) -Wall -nostdlib -c -o2 $(INCLUDE) -o $@ $<
$(COBJS) : obj/%.o ： %.c
    $(CC) -Wall -nostdlib -c -o2 $(INCLUDE) -o $@ $<   

clean:
    rm -rf $(TARGET).elf $(TARGET).dis $(TARGET).bin $(COBJS) $(SOBJS)

（1）：INCLUDE := -I dira -I dirb -I dirc

将字符串目录前加“-I”，Makefile语法要求头文件目录需加“-I”

（2）：CFILES := dira/a.c dirb/b.c 

将SRCDIRS各个目录下的“c”文件提取出来

（3）：CFILENDIR := a.c b.c

提取CFILES中的文件名，省略路径

（4）：COBJS := obj/a.o obj/b.o

将原目录下各个c文件s文件编译为.o文件，并将其放置obj目录下。

（5）：OBJS = obj/a.o obj/b.o obj/c.o

整合SOBJS和COBJS。

（6）：指定编译时查询目录

示例2：带三方库的自动变量和规则模式（工作记录）

TOP_PATH  := $(shell pwd)
CROSS_COMPILE := $(TOP_PATH)/../../../../prebuilts/gcc/linux-x86/arm/gcc-arm-8.3-2019.03-x86_64-arm-linux-gnueabihf/bin/arm-linux-gnueabihf
INCLUDE   := -I$(TOP_PATH)/../usr/include/dbus-1.0/ -I$(TOP_PATH)/../../serialport/include/ -I$(TOP_PATH)/../json/
LIBS_PATH := -L$(TOP_PATH)/../usr/lib/ -L$(TOP_PATH)/../../serialport/lib/
LIBS      := -ldbus-1 -lcserialport
CC	:= $(CROSS_COMPILE)-g++
TARGET    :=  dbus-client

SRCDIRS		:= ./ \
			   ./../json/
CFILES		:= $(foreach dir, $(SRCDIRS), $(wildcard $(dir)/*.cpp))
CFILENDIR	:= $(CFILES)
COBJS		:= $(patsubst %, %, $(CFILENDIR:.cpp=.o))

.PHONY: clean

$(TARGET):$(COBJS)
	$(CC) $^ $(INCLUDE) $(LIBS_PATH) $(LIBS) -o $(TOP_PATH)/../build/$@

$(COBJS) : %.o : %.cpp
	$(CC) -c $<  $(INCLUDE)  $(LIBS_PATH) $(LIBS) -o $@

clean:
	@rm *.o	../json/*.o
	@rm $(TOP_PATH)/../build/$(TARGET)

示例3：轻量级工程范例可用来生成动态链接库so（工作记录）

CUR_DIR=.
SRC_DIR=${CUR_DIR}
INC_DIR= -I${CUR_DIR}/
LIB_DIR= -L${CUR_DIR}/ -l cid1000m -l cserialport
CROSS_COMPILE := $(CUR_DIR)/../buildroot/output/rockchip_rv1126_rv1109_ba8300_facial_gate/host/bin/arm-linux-gnueabihf
SRC = ${SRC_DIR}/demo.c

OBJ = ${SRC}

TARGET=demo
CC=$(CROSS_COMPILE)-g++

# include header
CCFLAGS += ${INC_DIR}

# lib 
CCFLAGS += ${LIB_DIR}

# so
CCFLAGS += -fPIC -shared

# pthread support
# CCFLAGS += -lpthread

${TARGET}: ${OBJ}
	${CC} ${OBJ} ${CCFLAGS} -o ${TARGET}
	@echo "Compile library done."

clean:
	@rm -f ${TARGET}
	@echo "Clean target files done."

	@echo "Clean done."