Makefile 基础

Makefile 是一个用于自动化构建和管理项目的工具，通常用于编译源代码、链接目标文件以及生成最终的可执行文件或库。它基于 Make 工具，通过定义规则和依赖关系来高效地管理构建过程。

.s 和 .o 文件是两种常见的中间文件，它们分别代表 汇编代码文件 和 目标文件

对于庞大的项目，Makefile对.o文件进行链接。

Makefile 的基本语法

命令必须以 Tab 开头,

（1）规则（Rule）结构

target: prerequisites
    recipe

• target：生成的目标文件（如 main.o）或伪目标（如 clean）。
• prerequisites：依赖文件（如 main.c）。
• recipe：执行的命令（必须以 Tab 开头）。

示例

hello: hello.c
    gcc hello.c -o hello

（2）变量（Variable）

CC = gcc
CFLAGS = -Wall -O2

hello: hello.c
    $(CC) $(CFLAGS) hello.c -o hello

（3）伪目标（Phony Target）

用于定义非文件任务（如清理）：

.PHONY: clean
clean:
    rm -f *.o hello

进阶特性

（1）自动变量（Automatic Variables）

变量	说明
$@	当前目标（如 hello）。
$<	第一个依赖文件（如 hello.c）。
$^	所有依赖文件。
$?	比目标更新的依赖文件。

示例

hello: hello.o utils.o
    $(CC) $^ -o $@

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

（2）模式规则（Pattern Rules）

通用规则编译所有 .c 文件，使用%符号：

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

（3）变量（Value）

变量的赋值方式

（1）递归展开 (=)

• 延迟求值：变量在引用时才会展开（可能受后续赋值影响）。

• 示例：

  VAR1 = $(VAR2)  # VAR1 的值会随 VAR2 的变化而改变
  VAR2 = value

（2）直接展开 (:=)

• 立即求值：变量在定义时展开（后续赋值不影响已定义的值）。

• 示例：

  VAR1 := $(VAR2)  # VAR1 的值固定为定义时的 VAR2
  VAR2 := value
  
  a:=abc
  b:=bcd
  all:
  	@echo $(A)   #若不想输出命令行，前面加入@
  	 echo $(B)

（3）条件赋值 (?=)

• 仅在变量未定义时赋值。

• 示例：

  VAR ?= default_value  # 如果 VAR 未定义，则赋值为 default_value

（4）追加赋值 (+=)

• 向变量追加内容。

• 示例：

  CFLAGS = -Wall
  CFLAGS += -O2  # CFLAGS 变为 "-Wall -O2"

（4）函数（Functions）

常用函数：

wildcard：匹配文件模式。

• 展开当前目录下匹配 pattern 的文件名（支持 *、? 等通配符），取出存在的文件

SRC = $(wildcard *.c) #*.c：通配符模式，表示所有以 .c 结尾的文件

patsubst：替换文件名后缀。

OBJ = $(patsubst %.c,%.o,$(SRC)) #从SRC列表中取出每一个值如果符合%.c*(pattern)就替换

(foreach var,list,text)：循环遍历 list，将每次迭代的值赋给 var，并展开 text。

A = a, b, c
B = $(foreach f, S(A), $(f).o)  #对每个变量添加.o

DIRS = src lib
FILES = $(foreach dir,$(DIRS),$(wildcard $(dir)/*.c))

(filter pattern...,text) 和 $(filter-out pattern...,text)

• filter：保留 text 中匹配 pattern 的单词。
• filter-out：排除匹配 pattern 的单词。

C = a b c d/
D = $(filter %/, $(C))     #取出含有'/'的
E = $(filter-out %/, S(C))  #去除含有'/'的

FILES = main.c utils.h lib.o
C_FILES = $(filter %.c,$(FILES))  # 输出: main.c

当文件有许多.h文件的依赖时

gcc -M c.o  #打印出依赖

gcc -M -MF c.d c.c  #将依赖写入c.d文件

gcc -c -o c.o c.c -MD -MF c.d  #编译c.o，将依赖写入c.d

objs = a.o b.o c.o

dep_files := $(patsubst %, .%.d, $(objs))
dep_files := $(wildcard $(dep_files))

CFLAGS = -Werror   #将编译时的警告变成错误

test: S(objs)
	gcc -o test $^

ifneq ($(dep_files),)
include $(dep_files)
endif
%.o :%.c
	gcc -c -o $@ $< -MD -MF .$@.d
	
clean:
	rm *.o test
	
distclean:
	rm $(dep_files)

其他

在使用make [目标]编译时，会执行对应的目标下的命令，若无[目标]则默认运行第一个目标下的命令。

hello: hello.o utils.o
    $(CC) $^ -o $@

%.o: %.c
    $(CC) -c $< -o $@
    
clean:
    rm -f *.o my_program

如果项目目录中意外存在一个名为 clean 的文件（或文件夹），make 会认为 clean 是一个需要构建的 文件目标，而非伪目标。可以将clean定义为假想目标。

.PHONY: clean