轉自嵌入式RAM

學號：16020311003。姓名：楊虎成【嵌牛導讀】makefile帶來的好處就是——“自動化編譯”，一旦寫好，只需要一個make命令，整個工程完全自動編譯，極大的提高了軟件開發的效率。

【嵌牛鼻子】要把源文件編譯成中間代碼文件，在Windows下也就是 .obj 文件，UNIX下是 .o 文件，即 Object File

【嵌牛提問】

你有比makefile更簡單又強大得方法嗎？

【嵌牛正文】

相信很多朋友都有過這樣的經歷，看著開源項目中好幾頁的makefile文件，不知所云。在日常學習和工作中，也有意無意的去回避makefile，能改就不寫，能用IDE就用IDE。其實makefile并沒有想象的那么難寫，只要你明白了其中的原理，自己實踐幾次。你也可以自己寫makefile，讓別人對你頭來羨慕的目光。下面是本人的經驗，忘大神指正。

簡單的說，makefile定義了一系列的規則來指定，哪些文件需要先編譯，哪些文件需要后編譯，哪些文件需要重新編譯，甚至可以在makefile中執行shell腳本。makefile帶來的好處就是——“自動化編譯”，一旦寫好，只需要一個make命令，整個工程完全自動編譯，極大的提高了軟件開發的效率。

關于程序的編譯和鏈接

一般來說，無論是C還是C++，首先要把源文件編譯成中間代碼文件，在Windows下也就是 .obj 文件，UNIX下是 .o 文件，即 Object File，這個動作叫做編譯（compile），一般來說，每個源文件都應該對應于一個中間目標文件（O文件或是OBJ文件）。然后再把大量的Object File合成執行文件，這個動作叫作鏈接（link）。

編譯時，編譯器需要的是語法的正確，函數與變量的聲明的正確。對于后者，通常是你需要告訴編譯器頭文件的所在位置（頭文件中應該只是聲明，而定義應該放在C/C++文件中），只要所有的語法正確，編譯器就可以編譯出中間目標文件。

鏈接時，主要是鏈接函數和全局變量，所以，我們可以使用這些中間目標文件（O文件或是OBJ文件）來 鏈接我們的應用程序。鏈接器并不管函數所在的源文件，只管函數的中間目標文件（Object File），在大多數時候，由于源文件太多，編譯生成的中間目標文件太多，而在鏈接時需要明顯地指出中間目標文件名，這對于編譯很不方便，所以，我們要給 中間目標文件打個包，在Windows下這種包叫“庫文件”（Library File)，也就是 .lib 文件，在UNIX下，是Archive File，也就是 .a 文件。

下面我們開始看看如何自己寫出makefile。

Makefile的規則

目標 ： 需要的條件 （注意冒號兩邊有空格）

命令　　（注意前面用tab鍵開頭）

解釋一下：

1 目標可以是一個或多個，可以是Object File，也可以是執行文件，甚至可以是一個標簽。

2 需要的條件就是生成目標所需要的文件或目標

3 命令就是生成目標所需要執行的腳本

總結一下，就是說一條makefile規則規定了編譯的依賴關系，也就是目標文件依賴于條件，生成規則用命令來描述。在編譯時，如果需要的條件的文件比目標更新的話，就會執行生成命令來更新目標。

下面舉個簡單的例子說明。如果一個工程有3個頭文件，和8個C文件，我們為了完成前面所述的那三個規則，我們的Makefile應該是下面的這個樣子的。

　edit : main.o kbd.o command.o display.o /

? ? ? ? ? insert.o search.o files.o utils.o

? ? ? ? ? ? cc -o edit main.o kbd.o command.o display.o /

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? insert.o search.o files.o utils.o

? ? main.o : main.c defs.h

? ? ? ? ? ? cc -c main.c

? ? kbd.o : kbd.c defs.h command.h

? ? ? ? ? ? cc -c kbd.c

? ? command.o : command.c defs.h command.h

? ? ? ? ? ? cc -c command.c

? ? display.o : display.c defs.h buffer.h

? ? ? ? ? ? cc -c display.c

? ? insert.o : insert.c defs.h buffer.h

? ? ? ? ? ? cc -c insert.c

? ? search.o : search.c defs.h buffer.h

? ? ? ? ? ? cc -c search.c

? ? files.o : files.c defs.h buffer.h command.h

? ? ? ? ? ? cc -c files.c

? ? utils.o : utils.c defs.h

? ? ? ? ? ? cc -c utils.c

? ? clean :

? ? ? ? ? ? rm edit main.o kbd.o command.o display.o /

? ? ? ? ? ? ? insert.o search.o files.o utils.o

將上面的內容寫入到Makefile文件中，然后執行make就可以進行編譯，執行make clean就可以刪除所有目標文件。解釋一下，也就是說生成最終的目標文件edit，依賴于一系列的.o目標文件，而這些.o文件又是需要用源文件來編譯生成的。

需要注意的是，clean后面沒有條件，而clean本身也不是文件，它只不過是一個動作名字，其冒號后什么也沒有，那么，make就不會自動去找文件的依賴性，也就不會自動執行其后所定義的命令。

make是如何工作的

在默認的方式下，也就是我們只輸入make命令。那么，

1、make會在當前目錄下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。

2、如果找到，它會找文件中的第一個目標文件（target），在上面的例子中，他會找到“edit”這個文件，并把這個文件作為最終的目標文件。

3、如果edit文件不存在，或是edit所依賴的后面的 .o 文件的文件修改時間要比edit這個文件新，那么，他就會執行后面所定義的命令來生成edit這個文件。

4、如果edit所依賴的.o文件也不存在，那么make會在當前文件中找目標為.o文件的依賴性，如果找到則再根據那一個規則生成.o文件。（這有點像一個堆棧的過程）

5、當然，你的C文件和H文件是存在的啦，于是make會生成 .o 文件，然后再用 .o 文件生命make的終極任務，也就是執行文件edit了。

相信很多朋友都有過這樣的經歷，看著開源項目中好幾頁的makefile文件，不知所云。在日常學習和工作中，也有意無意的去回避makefile，能改就不寫，能用ide就用ide。其實makefile并沒有想象的那么難寫，只要你明白了其中的原理，自己實踐幾次。你也可以自己寫makefile，讓別人對你頭來羨慕的目光。下面是本人的學習成果，忘大神指正。

簡單的說，makefile定義了一系列的規則來指定，哪些文件需要先編譯，哪些文件需要后編譯，哪些文件需要重新編譯，甚至可以在makefile中執行shell腳本。makefile帶來的好處就是——“自動化編譯”，一旦寫好，只需要一個make命令，整個工程完全自動編譯，極大的提高了軟件開發的效率。

關于程序的編譯和鏈接

一般來說，無論是C還是C++，首先要把源文件編譯成中間代碼文件，在Windows下也就是 .obj 文件，UNIX下是 .o 文件，即 Object File，這個動作叫做編譯（compile），一般來說，每個源文件都應該對應于一個中間目標文件（O文件或是OBJ文件）。然后再把大量的Object File合成執行文件，這個動作叫作鏈接（link）。

編譯時，編譯器需要的是語法的正確，函數與變量的聲明的正確。對于后者，通常是你需要告訴編譯器頭文件的所在位置（頭文件中應該只是聲明，而定義應該放在C/C++文件中），只要所有的語法正確，編譯器就可以編譯出中間目標文件。

鏈接時，主要是鏈接函數和全局變量，所以，我們可以使用這些中間目標文件（O文件或是OBJ文件）來 鏈接我們的應用程序。鏈接器并不管函數所在的源文件，只管函數的中間目標文件（Object File），在大多數時候，由于源文件太多，編譯生成的中間目標文件太多，而在鏈接時需要明顯地指出中間目標文件名，這對于編譯很不方便，所以，我們要給 中間目標文件打個包，在Windows下這種包叫“庫文件”（Library File)，也就是 .lib 文件，在UNIX下，是Archive File，也就是 .a 文件。

下面我們開始看看如何自己寫出makefile。

Makefile的規則

目標 ： 需要的條件 （注意冒號兩邊有空格）

命令　　（注意前面用tab鍵開頭）

解釋一下：

1 目標可以是一個或多個，可以是Object File，也可以是執行文件，甚至可以是一個標簽。

2 需要的條件就是生成目標所需要的文件或目標

3 命令就是生成目標所需要執行的腳本

總結一下，就是說一條makefile規則規定了編譯的依賴關系，也就是目標文件依賴于條件，生成規則用命令來描述。在編譯時，如果需要的條件的文件比目標更新的話，就會執行生成命令來更新目標。

下面舉個簡單的例子說明。如果一個工程有3個頭文件，和8個C文件，我們為了完成前面所述的那三個規則，我們的Makefile應該是下面的這個樣子的。

　edit : main.o kbd.o command.o display.o /

? ? ? ? ? insert.o search.o files.o utils.o

? ? ? ? ? ? cc -o edit main.o kbd.o command.o display.o /

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? insert.o search.o files.o utils.o

? ? main.o : main.c defs.h

? ? ? ? ? ? cc -c main.c

? ? kbd.o : kbd.c defs.h command.h

? ? ? ? ? ? cc -c kbd.c

? ? command.o : command.c defs.h command.h

? ? ? ? ? ? cc -c command.c

? ? display.o : display.c defs.h buffer.h

? ? ? ? ? ? cc -c display.c

? ? insert.o : insert.c defs.h buffer.h

? ? ? ? ? ? cc -c insert.c

? ? search.o : search.c defs.h buffer.h

? ? ? ? ? ? cc -c search.c

? ? files.o : files.c defs.h buffer.h command.h

? ? ? ? ? ? cc -c files.c

? ? utils.o : utils.c defs.h

? ? ? ? ? ? cc -c utils.c

? ? clean :

? ? ? ? ? ? rm edit main.o kbd.o command.o display.o /

? ? ? ? ? ? ? insert.o search.o files.o utils.o

將上面的內容寫入到Makefile文件中，然后執行make就可以進行編譯，執行make clean就可以刪除所有目標文件。解釋一下，也就是說生成最終的目標文件edit，依賴于一系列的.o目標文件，而這些.o文件又是需要用源文件來編譯生成的。

需要注意的是，clean后面沒有條件，而clean本身也不是文件，它只不過是一個動作名字，其冒號后什么也沒有，那么，make就不會自動去找文件的依賴性，也就不會自動執行其后所定義的命令。

make是如何工作的

在默認的方式下，也就是我們只輸入make命令。那么，

1、make會在當前目錄下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。

2、如果找到，它會找文件中的第一個目標文件（target），在上面的例子中，他會找到“edit”這個文件，并把這個文件作為最終的目標文件。

3、如果edit文件不存在，或是edit所依賴的后面的 .o 文件的文件修改時間要比edit這個文件新，那么，他就會執行后面所定義的命令來生成edit這個文件。

4、如果edit所依賴的.o文件也不存在，那么make會在當前文件中找目標為.o文件的依賴性，如果找到則再根據那一個規則生成.o文件。（這有點像一個堆棧的過程）

5、當然，你的C文件和H文件是存在的啦，于是make會生成 .o 文件，然后再用 .o 文件生命make的終極任務，也就是執行文件edit了。

makefile中使用變量

前面的知識已經足以讓你自己完成一個簡單的makefile了，不過makefile的精妙之處遠不止如此，下面來看看如何在makefile中使用變量吧。

在上面的例子中，先讓我們看看edit的規則：

? ? ? edit : main.o kbd.o command.o display.o /

? ? ? ? ? ? ? ? ? insert.o search.o files.o utils.o

? ? ? ? ? ? cc -o edit main.o kbd.o command.o display.o /

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? insert.o search.o files.o utils.o

　　我們可以看到[.o]文件的字符串被重復了兩次，如果我們的工程需要加入一個新的[.o]文 件，那么我們需要在兩個地方加（應該是三個地方，還有一個地方在clean中）。當然，我們的makefile并不復雜，所以在兩個地方加也不累，但如果 makefile變得復雜，那么我們就有可能會忘掉一個需要加入的地方，而導致編譯失敗。所以，為了makefile的易維護，在makefile中我們 可以使用變量。makefile的變量也就是一個字符串，理解成C語言中的宏可能會更好。

于是，我們使用變量objects

　　objects = main.o kbd.o command.o display.o /

? ? ? ? ? ? ? insert.o search.o files.o utils.o

　　這樣一來，原來的makefile變成如下的樣子：

　　objects = main.o kbd.o command.o display.o /

? ? ? ? ? ? ? insert.o search.o files.o utils.o

? ? edit : $(objects)

? ? ? ? ? ? cc -o edit $(objects)

? ? main.o : main.c defs.h

? ? ? ? ? ? cc -c main.c

? ? kbd.o : kbd.c defs.h command.h

? ? ? ? ? ? cc -c kbd.c

? ? command.o : command.c defs.h command.h

? ? ? ? ? ? cc -c command.c

? ? display.o : display.c defs.h buffer.h

? ? ? ? ? ? cc -c display.c

? ? insert.o : insert.c defs.h buffer.h

? ? ? ? ? ? cc -c insert.c

? ? search.o : search.c defs.h buffer.h

? ? ? ? ? ? cc -c search.c

? ? files.o : files.c defs.h buffer.h command.h

? ? ? ? ? ? cc -c files.c

? ? utils.o : utils.c defs.h

? ? ? ? ? ? cc -c utils.c

? ? clean :

? ? ? ? ? ? rm edit $(objects)

這樣看起來方便多了吧，也更加省事了。如果有新的.o文件怎么辦？當然是在objects里面添加了，這樣只需要一處改變，很方便吧。

讓make自動推導

GNU的make很強大，它可以自動推導文件以及文件依賴關系后面的命令，于是我們就沒必要去在每一個[.o]文件后都寫上類似的命令，因為，我們的make會自動識別，并自己推導命令。

只要make看到一個[.o]文件，它就會自動的把[.c]文件加在依賴關系中，如果make找到一 個whatever.o，那么whatever.c，就會是whatever.o的依賴文件。并且 cc -c whatever.c 也會被推導出來，于是，我們的makefile再也不用寫得這么復雜。我們的是新的makefile又出爐了。

　objects = main.o kbd.o command.o display.o /

? ? ? ? ? ? ? insert.o search.o files.o utils.o

? ? edit : $(objects)

? ? ? ? ? ? cc -o edit $(objects)

? ? main.o : defs.h

? ? kbd.o : defs.h command.h

? ? command.o : defs.h command.h

? ? display.o : defs.h buffer.h

? ? insert.o : defs.h buffer.h

? ? search.o : defs.h buffer.h

? ? files.o : defs.h buffer.h command.h

? ? utils.o : defs.h

　　clean :

? ? ? ? ? ? rm edit $(objects)

當然，如果你覺得那么多[.o]和[.h]的依賴有點不爽的話，好吧，沒有問題，這個對于make來說很容易，誰叫它提供了自動推導命令和文件的功能呢？來看看最新風格的makefile吧。　

　objects = main.o kbd.o command.o display.o /

? ? ? ? ? ? ? insert.o search.o files.o utils.o

? ? edit : $(objects)

? ? ? ? ? ? cc -o edit $(objects)

? ? $(objects) : defs.h

? ? kbd.o command.o files.o : command.h

? ? display.o insert.o search.o files.o : buffer.h

? ? clean :

? ? ? ? ? ? rm edit $(objects)

不過話說回來，本人并不推薦這種方法。雖然簡單，但是這種方法破壞了文件本身的依賴關系。如果文件過多的話，可能你自己都不清楚了。

怎么樣，makefile是不是既簡單又強大？其實makefile遠比這更強大。

makefile中使用變量

前面的知識已經足以讓你自己完成一個簡單的makefile了，不過makefile的精妙之處遠不止如此，下面來看看如何在makefile中使用變量吧。

在上面的例子中，先讓我們看看edit的規則：

?

? ? edit : main.o kbd.o command.o display.o /

? ? ? ? ? ? ? ? ? insert.o search.o files.o utils.o

? ? ? ? ? ? cc -o edit main.o kbd.o command.o display.o /

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? insert.o search.o files.o utils.o

我們可以看到[.o]文件的字符串被重復了兩次，如果我們的工程需要加入一個新的[.o]文 件，那么我們需要在兩個地方加（應該是三個地方，還有一個地方在clean中）。當然，我們的makefile并不復雜，所以在兩個地方加也不累，但如果 makefile變得復雜，那么我們就有可能會忘掉一個需要加入的地方，而導致編譯失敗。所以，為了makefile的易維護，在makefile中我們 可以使用變量。makefile的變量也就是一個字符串，理解成C語言中的宏可能會更好。

于是，我們使用變量objects

　objects = main.o kbd.o command.o display.o /

? ? ? ? ? ? ? insert.o search.o files.o utils.o

這樣一來，原來的makefile變成如下的樣子：

　　objects = main.o kbd.o command.o display.o /

? ? ? ? ? ? ? insert.o search.o files.o utils.o

? ? edit : $(objects)

? ? ? ? ? ? cc -o edit $(objects)

? ? main.o : main.c defs.h

? ? ? ? ? ? cc -c main.c

? ? kbd.o : kbd.c defs.h command.h

? ? ? ? ? ? cc -c kbd.c

? ? command.o : command.c defs.h command.h

? ? ? ? ? ? cc -c command.c

? ? display.o : display.c defs.h buffer.h

? ? ? ? ? ? cc -c display.c

? ? insert.o : insert.c defs.h buffer.h

? ? ? ? ? ? cc -c insert.c

? ? search.o : search.c defs.h buffer.h

? ? ? ? ? ? cc -c search.c

? ? files.o : files.c defs.h buffer.h command.h

? ? ? ? ? ? cc -c files.c

? ? utils.o : utils.c defs.h

? ? ? ? ? ? cc -c utils.c

? ? clean :

? ? ? ? ? ? rm edit $(objects)

這樣看起來方便多了吧，也更加省事了。如果有新的.o文件怎么辦？當然是在objects里面添加了，這樣只需要一處改變，很方便吧。

讓make自動推導

GNU的make很強大，它可以自動推導文件以及文件依賴關系后面的命令，于是我們就沒必要去在每一個[.o]文件后都寫上類似的命令，因為，我們的make會自動識別，并自己推導命令。

只要make看到一個[.o]文件，它就會自動的把[.c]文件加在依賴關系中，如果make找到一 個whatever.o，那么whatever.c，就會是whatever.o的依賴文件。并且 cc -c whatever.c 也會被推導出來，于是，我們的makefile再也不用寫得這么復雜。我們的是新的makefile又出爐了。

　objects = main.o kbd.o command.o display.o /

? ? ? ? ? ? ? insert.o search.o files.o utils.o

? ? edit : $(objects)

? ? ? ? ? ? cc -o edit $(objects)

? ? main.o : defs.h

? ? kbd.o : defs.h command.h

? ? command.o : defs.h command.h

? ? display.o : defs.h buffer.h

? ? insert.o : defs.h buffer.h

? ? search.o : defs.h buffer.h

? ? files.o : defs.h buffer.h command.h

? ? utils.o : defs.h

　　clean :

? ? ? ? ? ? rm edit $(objects)

當然，如果你覺得那么多[.o]和[.h]的依賴有點不爽的話，好吧，沒有問題，這個對于make來說很容易，誰叫它提供了自動推導命令和文件的功能呢？來看看最新風格的makefile吧。

　objects = main.o kbd.o command.o display.o /

? ? ? ? ? ? ? insert.o search.o files.o utils.o

? ? edit : $(objects)

? ? ? ? ? ? cc -o edit $(objects)

? ? $(objects) : defs.h

? ? kbd.o command.o files.o : command.h

? ? display.o insert.o search.o files.o : buffer.h

? ? clean :

? ? ? ? ? ? rm edit $(objects)