makefile使用宏及用法$(宏标识符) $(cc) |
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![]() 作为Linux下的C/C++开发者,没接触过makefile一定说不过去,通常构建大型的C/C++项目都离不开makefile,也许你使用的是cmake或者其他类似的工具,但它们的本质都是类似的。 作为一个轻度使用者,应读者要求,斗胆介绍一下makefile,不过与普通的makfile教程不同的是,本文准备从另外一个角度来介绍。如有不妥之处,欢迎指出。 makefie到底是什么在Linux下,对于下面这个简单的程序 //来源:公众号【编程珠玑】我们通常使用gcc就可以编译得到想要的程序了: $ gcc -o main main.c -lm(如果不理解为什么要加-lm,请参考《一个奇怪的链接问题》)。 对于单个文件的简单程序,一条命令就可以直接搞定了(编译+连接),但是如果是一个复杂的工程,可能有成千上万个文件,然后需要链接大量的动态或静态库。试想一下,你还想一条一条命令执行吗?懒惰的基因是刻在程序员骨子里的。 因此你可能会想,那我写个脚本好了。嗯,听起来好多了。 文件多就多,你告诉我要编译哪里的文件,我遍历一下就好了,你再告诉我要链接哪些库,我一一帮你链接上就好了。 然而到这里又会想,既然编译链接都是这么类似的过程,能不能给它们写一些通用的规则,搞得这么复杂干嘛?然后按照规则去执行就好了。 而makefile就是这样的一个规则文件,make是规则的解释执行者。可以类比shell脚本和bash解释程序的关系。 所以,makefile并不仅仅用于编译链接,只不过它非常适合用于编译链接。 makefile什么样?它最重要的规则语法如下: : [tab]咋一看,就这么个玩意?但是什么意思? target 要生成的目标文件名称要依赖的文件[tab] 对,就是tab键,初学者很容易忽略这个问题,请用tab要执行的指令关键内容就这些,但是要细讲会有很多内容,本文仅举个简单的例子。假设要将前面的main.c复制名为pow.c的文件。那么我们可以得到: target: pow.c 目标名称prerequisites:main.c,即得到pow.c需要有main.ccommands:cp main.c pow.c因此我们得到我们的makefile文件内容如下: pow.c:main.c cp main.c pow.c clean: rm pow.c假设当前目录下没有main.c文件,然后在当前目录下执行: $ make pow.c make: *** No rule to make target `main.c', needed by `pow.c'. Stop.我们发现会报错,因为你要依赖的文件找不到,而且也没有其他规则能够生成它。 现在把main.c放在当前目录下后继续执行: $ make cp main.c pow.c看见没有,执行完make命令之后,我们的pow.c文件终于有了。 而执行下面的命令后: $ make clean rm pow.c你就会发现pow.c被删除了。 如果当前目录有clean文件会发生什么? $ make clean make: `clean' is up to date.至于原因,后面会讲到。 这里注意,如果你的makefile文件的文件名不是makefile,那么就需要指定具体名字,例如假设前面的文件名为test.txt: $ make -f test.txt以上例子介绍了makefile使用的基本流程,生成目标,清除目标。然而实际上这里面的门道还有很多,例如伪目标,自动推导,隐晦规则,变量定义。本文作为认识性的文章暂时不具体介绍。 总结来说就是,给规则,按照规则生成目标。 makefile做了什么?网上有很多教程介绍如何编写makefile的,很多也非常不错。不过本文换个角度来说。 既然我们要学makefile,那么就需要知道构建C/C++项目的时候,它应该做什么?然后再去学习如何编写makefile。 实际上它主要做的事情也很清楚,那就是编译和链接。这个在《helo程序是如何编程可执行文件的》中已经有所介绍,还不了解的朋友可以简单了解一下。那么放到makefile中具体要做什么呢? 将源代码文件编译成可重定位目标文件.o(参考《静态库和动态库的区别》)设置编译器选项,例如是否开启优化,传递宏,打开警告等链接,将静态库或动态库与目标文件链接所以问题就变成了,如何利用makefile的语法规则快速的将成千上万的.c编译成.o,并且正确链接到需要的库。 而如果用makefile应该怎么写才能得到我们的程序呢?为了帮助说明,我们把前面的编译命令拆分为两条: $ gcc -g -Wall -c main.c -o main.o $ gcc -o main main.o -lm 设置编译器由于我们使用的是gcc编译器(套件),因此可以像下面这样写: CC=gcc为了扩展性考虑,常常将编译器定义为某个变量,后面使用的时候就会方便很多。 设置编译选项比如我们要设置-g选项用来调试,设置-Wall选项来输出更多警告信息。 CFLAGS=-g -Wall 设置链接库我们这里只用到了libm.so库 LIBS=-lm 编译我们的目标文件是main.o依赖main.c,该规则应该是这样的: OBJ=main.o $(OBJ):main.c $(CC) $(CFLAGS) -c main.c -o $(OBJ)这样就得到了我们的目标文件。 链接接下来就需要将目标文件和库文件链接在一起了。 TARGET=main $(target):main.o $(CC) $(CFLAGS) -o $(TARGET) $(OBJ) $(LIBS)而为了使用make clean,即通常用于清除这些中间文件,因此需要加一个伪目标clean: .PHONY:clean clean: rm $(OBJ) $(TARGET)伪目标的意思是,它不是一个真正的要生成的目标文件,.PHONY:clean说明了clean是一个伪目标。在这种情况下,即使当前目录下有clean文件,它也仍然会执行后面的指令。 否则如果当前目录下有clean文件,将不会执行rm动作,而认为目标文件已经是最新的了。 完整内容 CC=gcc CFLAGS=-g -Wall LIBS=-lm OBJ=main.o $(OBJ):main.c $(CC) $(CFLAGS) -c main.c -o $(OBJ) TARGET=main $(TARGET):main.o $(CC) $(CFLAGS) -o $(TARGET) $(OBJ) $(LIBS) .PHONY:clean clean: rm $(OBJ) $(TARGET)可以看到,makefile文件中有三个目标,分别是main.o,main和clean,其中clean是一个伪目标。 注意,由于第一个目标是main.o,因此你单单执行make的时候,它只是会生成main.o而已,如果你再执行一次会发现它提示你说main.o已经是最新的了: $ make gcc -g -Wall -c main.c -o main.o $ make make: `main.o' is up to date.为了得到main,我们执行: $ make main gcc -g -Wall -c main.c -o main.o gcc -g -Wall -o main main.o -lm $ ls main main.c main.o makefile当然你也可以调整目标顺序。这里的目标文件main依赖的是main.o,它开始会去找main.o,发现这个文件也没有,就会看是不是有规则会生成main.o,欸,你还别说,真有。main.o又依赖main.c,也有,最终按照规则就会先生成main.o,然后生成mian。 如果要清除这些目标文件,那么可以执行make clean: $ make clean rm main.o main $ ls main.c makefile 总结本文主要介绍了两部分内容。 makefile是什么东西它是一个规则文件,里面按照某种语法写好了,然后使用make来解释执行,就像shell脚本要用bash解释运行一样。通常会用makefile来构建C/C++项目。 构建C/C++项目的makefile做了什么makefile主要做下面的事情(以C程序为例) 用变量保存各种设置项,例如编译选项,编译器,宏,包含的头文件等把.c编译成.o把.o与库进行链接清除生成的文件安装程序其中最关键的事情就是编译链接,即想办法把.c变成.o(可重定位目标文件);.o+.so(动态库)+.a(静态库)变成可执行文件。 对于文本提到的例子,看起来实在有些笨拙,一条指令搞定,却要写这么多行的makefile,但是它却指出了通常编写makefile的基本思路。 对于一个复杂的项目而言,makefile还有很多东西可介绍,例如如何设置变量,如何交叉编译,如何多个目录编译,如何自动推导,如何分支选择等等。这些都是后话了。 |
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