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跟我一起写 Makefile(二)

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三、make是如何工作的

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。
    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只管文件的依赖性,即,如果在我找了依赖关系之后,冒号后面的文件还是不在,那么对不起,我就不工作啦。


通过上述分析,我们知道,像clean这种,没有被第一个目标文件直接或间接关联,那么它后面所定义的命令将不会被自动执行,不过,我们可以显示要make执行。即命令??“make clean”,以此来清除所有的目标文件,以便重编译。

于是在我们编程中,如果这个工程已被编译过了,当我们修改了其中一个源文件,比如file.c,那么根据我们的依赖性,我们的目标file.o会被重编译(也就是在这个依性关系后面所定义的命令),于是file.o的文件也是最新的啦,于是file.o的文件修改时间要比edit要新,所以edit也会被重新链接了(详见edit目标文件后定义的命令)。


而如果我们改变了“command.h”,那么,kdb.o、command.o和files.o都会被重编译,并且,edit会被重链接。

四、makefile中使用变量

在上面的例子中,先让我们看看edit的规则:
  1. edit : main.o kbd.o command.o display.o \
  2.                   insert.o search.o files.o utils.o
  3.             cc -o edit main.o kbd.o command.o display.o \
  4.                        insert.o search.o files.o utils.o
复制代码
我们可以看到[.o]文件的字符串被重复了两次,如果我们的工程需要加入一个新的[.o]文件,那么我们需要在两个地方加(应该是三个地方,还有一个地方在clean中)。当然,我们的makefile并不复杂,所以在两个地方加也不累,但如果makefile变得复杂,那么我们就有可能会忘掉一个需要加入的地方,而导致编译失败。所以,为了makefile的易维护,在makefile中我们可以使用变量。makefile的变量也就是一个字符串,理解成C语言中的宏可能会更好。


比如,我们声明一个变量,叫objects, OBJECTS, objs, OBJS, obj, 或是 OBJ,反正不管什么啦,只要能够表示obj文件就行了。我们在makefile一开始就这样定义:  
  1. objects = main.o kbd.o command.o display.o \
  2.               insert.o search.o files.o utils.o
复制代码
于是,我们就可以很方便地在我们的makefile中以“$(objects)”的方式来使用这个变量了,于是我们的改良版makefile就变成下面这个样子:
  1. objects = main.o kbd.o command.o display.o \
  2.               insert.o search.o files.o utils.o
  3.     edit : $(objects)
  4.             cc -o edit $(objects)
  5.     main.o : main.c defs.h
  6.             cc -c main.c
  7.     kbd.o : kbd.c defs.h command.h
  8.             cc -c kbd.c
  9.     command.o : command.c defs.h command.h
  10.             cc -c command.c
  11.     display.o : display.c defs.h buffer.h
  12.             cc -c display.c
  13.     insert.o : insert.c defs.h buffer.h
  14.             cc -c insert.c
  15.     search.o : search.c defs.h buffer.h
  16.             cc -c search.c
  17.     files.o : files.c defs.h buffer.h command.h
  18.             cc -c files.c
  19.     utils.o : utils.c defs.h
  20.             cc -c utils.c
  21.     clean :
  22.             rm edit $(objects)
复制代码
于是如果有新的 .o 文件加入,我们只需简单地修改一下 objects 变量就可以了。


关于变量更多的话题,我会在后续给你一一道来。

五、让make自动推导

GNU的make很强大,它可以自动推导文件以及文件依赖关系后面的命令,于是我们就没必要去在每一个[.o]文件后都写上类似的命令,因为,我们的make会自动识别,并自己推导命令。

只要make看到一个[.o]文件,它就会自动的把[.c]文件加在依赖关系中,如果make找到一个whatever.o,那么whatever.c,就会是whatever.o的依赖文件。并且 cc -c whatever.c也会被推导出来,于是,我们的makefile再也不用写得这么复杂。我们的是新的makefile又出炉了。
  1. objects = main.o kbd.o command.o display.o \
  2.               insert.o search.o files.o utils.o
  3.     edit : $(objects)
  4.             cc -o edit $(objects)
  5.     main.o : defs.h
  6.     kbd.o : defs.h command.h
  7.     command.o : defs.h command.h
  8.     display.o : defs.h buffer.h
  9.     insert.o : defs.h buffer.h
  10.     search.o : defs.h buffer.h
  11.     files.o : defs.h buffer.h command.h
  12.     utils.o : defs.h
  13.     .PHONY : clean
  14.     clean :
  15.             rm edit $(objects)
复制代码
这种方法,也就是make的“隐晦规则”。上面文件内容中,“.PHONY”表示,clean是个伪目标文件。


关于更为详细的“隐晦规则”和“伪目标文件”,我会在后续给你一一道来。

六、另类风格的makefile

即然我们的make可以自动推导命令,那么我看到那堆[.o]和[.h]的依赖就有点不爽,那么多的重复的[.h],能不能把其收拢起来,好吧,没有问题,这个对于make来说很容易,谁叫它提供了自动推导命令和文件的功能呢?来看看最新风格的makefile吧。
  1. objects = main.o kbd.o command.o display.o \
  2.               insert.o search.o files.o utils.o
  3.     edit : $(objects)
  4.             cc -o edit $(objects)
  5.     $(objects) : defs.h
  6.     kbd.o command.o files.o : command.h
  7.     display.o insert.o search.o files.o : buffer.h
  8.     .PHONY : clean
  9.     clean :
  10.             rm edit $(objects)
复制代码
这种风格,让我们的makefile变得很简单,但我们的文件依赖关系就显得有点凌乱了。鱼和熊掌不可兼得。还看你的喜好了。我是不喜欢这种风格的,一是文件的依赖关系看不清楚,二是如果文件一多,要加入几个新的.o文件,那就理不清楚了。


七、清空目标文件的规则

每个Makefile中都应该写一个清空目标文件(.o和执行文件)的规则,这不仅便于重编译,也很利于保持文件的清洁。这是一个“修养”(呵呵,还记得我的《编程修养》吗)。一般的风格都是:
  1. clean:
  2.             rm edit $(objects)

  3. 更为稳健的做法是:

  4.         .PHONY : clean
  5.         clean :
  6.                 -rm edit $(objects)
复制代码
前面说过,.PHONY意思表示clean是一个“伪目标”,。而在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。当然,clean的规则不要放在文件的开头,不然,这就会变成make的默认目标,相信谁也不愿意这样。不成文的规矩是??“clean从来都是放在文件的最后”。


上面就是一个makefile的概貌,也是makefile的基础,下面还有很多makefile的相关细节,准备好了吗?准备好了就来。


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