Makefile 详解

Makefile 工作方式

在默认的方式下，也就是我们只输入make命令。那么，

1、make会在当前目录下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。

2、如果找到，它会找文件中的第一个目标文件（target），在上面的例子中，他会找到“edit”这个文件，并把这个文件作为最终的目标文件。Makefile中的第一个目标会被作为其默认目标

3、如果edit文件不存在，或是edit所依赖的后面的 .o 文件的文件修改时间要比edit这个文件新，那么，他就会执行后面所定义的命令来生成edit这个文件。

4、如果edit所依赖的.o文件也存在，那么make会在当前文件中找目标为.o文件的依赖性，如果找到则再根据那一个规则生成.o文件。（这有点像一个堆栈的过程）

5、当然，你的C文件和H文件是存在的啦，于是make会生成 .o 文件，然后再用 .o 文件生命make的终极任务，也就是执行文件edit了。

这就是整个make的依赖性，make会一层又一层地去找文件的依赖关系，直到最终编译出第一个目标文件。在找寻的过程中，如果出现错误，比如最后被依赖的文件找不到，那么make就会直接退出，并报错，而对于所定义的命令的错误，或是编译不成功，make根本不理

make工作时的执行步骤入下：

1、读入所有的Makefile。

2、读入被include的其它Makefile。

3、初始化文件中的变量。

4、推导隐晦规则，并分析所有规则。

5、为所有的目标文件创建依赖关系链。

6、根据依赖关系，决定哪些目标要重新生成。

7、执行生成命令。

Makefile 文件名

一般时Makefile，也可以使用别的文件名来书写Makefile，比如：“Make.Linux”，“Make.Solaris”，“Make.AIX”等，如果要指定特定的Makefile，你可以使用make的“-f”和“--file”参数，如：make -f Make.Linux或make --file Make.AIX。

引用其他Makefile

在Makefile使用include关键字可以把别的Makefile包含进来，make命令开始时，会把找寻include所指出的其它Makefile，并把其内容安置在当前的位。就好像C/C++的#include指令一样。如果文件都没有指定绝对路径或是相对路径的话，make会在当前目录下首先寻找，如果当前目录下没有找到，那么，make还会在下面的几个目录下找：

1、如果make执行时，有“-I”或“--include-dir”参数，那么make就会在这个参数

所指定的目录下去寻找。

2、如果目录/include（一般是：/usr/local/bin或/usr/include）存在的话，make也会去找。如果有文件没有找到的话，make会生成一条警告信息，但不会马上出现致命错误。它会继续载入其它的文件，一旦完成makefile的读取，make会再重试这些没有找到，或是不能读取的文件，如果还是不行，make才会出现一条致命信息。如果你想让make不理那些无法读取的文件，而继续执行，你可以在include前加一个减号“-”。

如： -include

其表示，无论include过程中出现什么错误，都不要报错继续执行。和其它版本make兼 容的相关命令是sinclude，其作用和这一个是一样的。

Makefile书写规则

规则包含两个部分，一个是依赖关系，一个是生成目标的方法

targets : prerequisites

command

...

或是这样：

targets : prerequisites ; command

command

...

targets是文件名，以空格分开，可以使用通配符。一般来说，我们的目标基本上是一个文件，但也有可能是多个文件。

command是命令行，如果其不与“target:prerequisites”在一行，那么，必须以[Tab键]开头，如果和prerequisites在一行，那么可以用分号做为分隔。（见上） prerequisites也就是目标所依赖的文件（或依赖目标）。

文件寻找

在一些大的工程中，有大量的源文件，我们通常的做法是把这许多的源文件分类，并存放在不同的目录中。所以，当make需要去找寻文件的依赖关系时，你可以在文件前加上路径，但最好的方法是把一个路径告诉make，让make在自动去找。

Makefile文件中的特殊变量“VPATH”就是完成这个功能的，如果没有指明这个变量，make只会在当前的目录中去找寻依赖文件和目标文件。如果定义了这个变量，那么，make就会在当当前目录找不到的情况下，到所指定的目录中去找寻文件了。

VPATH = src:../headers

伪目标

“伪目标”并不是一个文件，只是一个标签，由于“伪目标”不是文件，所以make无法生成它的依赖关系和决定它是否要执行。我们只有通过显示地指明这个“目标”才能让其生效。当然，“伪目标”的取名不能和文件名重名，不然其就失去了“伪目标”的意义了。

当然，为了避免和文件重名的这种情况，我们可以使用一个特殊的标记“.PHONY”来显示地指明一个目标是“伪目标”，向make说明，不管是否有这个文件，这个目标就是“伪目标”。

.PHONY : clean

只要有这个声明，不管是否有“clean”文件，要运行“clean”这个目标，只有“make clean”这样。

静态模式

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

<commands>

....

targets定义了一系列的目标文件，可以有通配符。是目标的一个集合。

target-parrtern是指明了targets的模式，也就是的目标集模式。

prereq-parrterns是目标的依赖模式，它对target-parrtern形成的模式再进行一次依赖目标的定义。

objects = foo.o bar.o all: $(objects) $(objects): %.o: %.c $(CC) -c $(CFLAGS) $< -o $@

显示命令

通常，make会把其要执行的命令行在命令执行前输出到屏幕上。当我们用“@”字符在命令行前，那么，这个命令将不被make显示出来，最具代表性的例子是，我们用这个功能来像屏幕显示一些信息。如：

@echo 正在编译XXX模块......

嵌套执行Make

在一些大的工程中，我们会把我们不同模块或是不同功能的源文件放在不同的目录中，我们可以在每个目录中都书写一个该目录的Makefile，这有利于让我们的Makefile变得更加地简洁，而不至于把所有的东西全部写在一个Makefile中，这样会很难维护我们的Makefile，这个技术对于我们模块编译和分段编译有着非常大的好处。

如果你要传递变量到下级Makefile中，那么你可以使用这样的声明：

export

如果你不想让某些变量传递到下级Makefile中，那么你可以这样声明：

unexport

export variable = value

如果你要传递所有的变量，那么，只要一个export就行了。后面什么也不用跟，表示传递所有的变量。

定义命令包

如果Makefile中出现一些相同命令序列，那么我们可以为这些相同的命令序列定义一个变量。定义这种命令序列的语法以“define”开始，以“endef”结束，如：

define run-yacc

yacc $(firstword $^)

mv y.tab.c $@

endef

后面可以直接通过$(run-yacc)，进行引用

变量赋值

foo = $(bar)

x := later x丢掉原先的值，重新赋值为later，前面的变量不能使用后面的变量，只能使用前面已定义好了的变量

？= 如果还没有赋过值，则赋值

两种变量的高级使用方法，第一种是变量值的替换。我们可以替换变量中的共有的部分，其格式是“$(var:a=b)”或是“${var:a=b}”，其意思是，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”。

foo := a.o b.o c.o bar := $(foo:.o=.c)

变量替换的技术是以“静态模式”实现

foo := a.o b.o c.o bar := $(foo:%.o=%.c)

条件判断

条件表达式的语法为：

<conditional-directive>

<text-if-true>

endif

以及：

<conditional-directive>

<text-if-true>

else

<text-if-false>

endif

其中表示条件关键字，如“ifeq” “ifdef” "ifndef"

Makefile中的函数

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

名称：字符串替换函数——subst。

功能：把字串中的字符串替换成。

返回：函数返回被替换过后的字符串。

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

名称：模式字符串替换函数——patsubst。

功能：查找中的单词（单词以“空格”、“Tab”或“回车”“换行”分隔）是否符合模式，如果匹配的话，则以替换。这里，可以包括通配符“%”，表示任意长度的字串。如果中也包含“%”，那么，中的这个“%”将是中的那个“%”所代表的字串。（可以用“\”来转义，以“%”来表示真实含义的“%”字符）

返回：函数返回被替换过后的字符串。

$(strip <string>)

名称：去空格函数——strip。

功能：去掉字串中开头和结尾的空字符。

返回：返回被去掉空格的字符串值。

$(findstring <find>,<in>)

名称：查找字符串函数——findstring。

功能：在字串中查找字串。

返回：如果找到，那么返回，否则返回空字符串。

$(filter <pattern...>,<text>)

名称：过滤函数——filter。

功能：以模式过滤字符串中的单词，保留符合模式的单词。可以有多个模式。

$(filter-out <pattern...>,<text>)

名称：反过滤函数——filter-out。

功能：以模式过滤字符串中的单词，去除符合模式的单词。可以有多个模式。

返回：返回不符合模式的字串。

$(sort <list>)

名称：排序函数——sort。

功能：给字符串中的单词排序（升序）。

返回：返回排序后的字符串。

$(word <n>,<text>)

名称：取单词函数——word。

功能：取字符串中第个单词。（从一开始）

返回：返回字符串中第个单词。如果比中的单词数要大，那么返回空字符串。

$(wordlist <s>,<e>,<text>)

名称：取单词串函数——wordlist。

功能：从字符串中取从开始到的单词串。和是一个数字。

返回：返回字符串中从到的单词字串。如果比中的单词数要大，那么返回空字符串。如果大于的单词数，那么返回从开始，到结束的单词串。

$(words <text>)

名称：单词个数统计函数——words。

功能：统计中字符串中的单词个数。

返回：返回中的单词数。

示例：$(words, foo bar baz)返回值是“3”。

备注：如果我们要取中最后的一个单词，我们可以这样：$(word $(words ),)。

$(firstword <text>)

名称：首单词函数——firstword。

功能：取字符串中的第一个单词。

返回：返回字符串的第一个单词。

示例：$(firstword foo bar)返回值是“foo”。

备注：这个函数可以用word函数来实现：$(word 1,)。

$(dir <names...>)

名称：取目录函数——dir。

功能：从文件名序列中取出目录部分。目录部分是指最后一个反斜杠（“/”）之前的部分。如果没有反斜杠，那么返回“./”。

返回：返回文件名序列的目录部分。

$(notdir <names...>)

名称：取文件函数——notdir。

功能：从文件名序列中取出非目录部分。非目录部分是指最后一个反斜杠（“ /”）之后的部分。

返回：返回文件名序列的非目录部分。

$(suffix <names...>)

名称：取后缀函数——suffix。

功能：从文件名序列中取出各个文件名的后缀。

返回：返回文件名序列的后缀序列，如果文件没有后缀，则返回空字串。

$(basename <names...>)

名称：取前缀函数——basename。

功能：从文件名序列中取出各个文件名的前缀部分。

返回：返回文件名序列的前缀序列，如果文件没有前缀，则返回空字串。

$(addsuffix <suffix>,<names...>)

名称：加后缀函数——addsuffix。

功能：把后缀加到中的每个单词后面。

返回：返回加过后缀的文件名序列。

$(addprefix <prefix>,<names...>)

名称：加前缀函数——addprefix。

功能：把前缀加到中的每个单词后面。

返回：返回加过前缀的文件名序列。

$(join <list1>,<list2>)

名称：连接函数——join。

功能：把中的单词对应地加到的单词后面。如果的单词个数要比的多，那么，中的多出来的单词将保持原样。如果的单词个数要比多，那么，多出来的单词将被复制到中。

返回：返回连接过后的字符串。

foreach函数和别的函数非常的不一样。因为这个函数是用来做循环用的，Makefile中的foreach函数几乎是仿照于Unix标准Shell（/bin/sh）中的for语句，或是C-Shell（/bin/csh）中的foreach语句而构建的。它的语法是：

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

这个函数的意思是，把参数中的单词逐一取出放到参数所指定的变量中，然后再执行所包含的表达式。每一次会返回一个字符串，循环过程中，的所返回的每个字符串会以空格分隔，最后当整个循环结束时，所返回的每个字符串所组成的整个字符串（以空格分隔）将会是foreach函数的返回值。

所以，最好是一个变量名，可以是一个表达式，而中一般会使用这个参数来依次枚举中的单词。注意，foreach中的参数是一个临时的局部变量，foreach函数执行完后，参数的变量将不在作用，其作用域只在foreach函数当中

if函数很像GNU的make所支持的条件语句——ifeq（参见前面所述的章节），if函数的语法是：

$(if <condition>,<then-part>)

或是

$(if <condition>,<then-part>,<else-part>)

可见，if函数可以包含“else”部分，或是不含。即if函数的参数可以是两个，也可以是三个。参数是if的表达式，如果其返回的为非空字符串，那么这个表达式就相当于返回真，于是，会被计算，否则会被计算。

而if函数的返回值是，如果为真（非空字符串），那个会是整个函数的返回值，如果为假（空字符串），那么会是整个函数的返回值，此时如果没有被定义，那么，整个函数返回空字串。

所以，和只会有一个被计算。

call函数是唯一一个可以用来创建新的参数化的函数。你可以写一个非常复杂的表达式，这个表达式中，你可以定义许多参数，然后你可以用call函数来向这个表达式传递参数。其语法是：

$(call <expression>,<parm1>,<parm2>,<parm3>...)

当make执行这个函数时，参数中的变量，如$(1)，$(2)，$(3)等，会被参数，，依次取代。而的返回值就是call函数的返回值

shell函数也不像其它的函数。顾名思义，它的参数应该就是操作系统Shell的命令。它和反引号“`”是相同的功能。这就是说，shell函数把执行操作系统命令后的输出作为函数返回。于是，我们可以用操作系统命令以及字符串处理命令awk，sed等等命令来生成一个变量。注意，这个函数会新生成一个Shell程序来执行命令，所以你要注意其运行性能，如果你的Makefile中有一些比较复杂的规则，并大量使用了这个函数，那么对于你的系统性能是有害的。特别是Makefile的隐晦的规则可能会让你的shell函数执行的次数比你想像的多得多。

$(error <text ...>)

产生一个致命的错误，是错误信息。注意，error函数不会在一被使用就会产生错误信息，所以如果你把其定义在某个变量中，并在后续的脚本中使用这个变量，那么也是可以的

$(warning <text ...>)

这个函数很像error函数，只是它并不会让make退出，只是输出一段警告信息，而make继续执行。