使用make编译

使用make编译

本章介绍make编译的一些基本知识，并通过示例进行实际演示。更多的make知识请通过man make命令查询。

使用make编译

简介

GNU make实用程序（通常缩写为make）是一种用于控制从源文件生成可执行文件的工具。 make会自动确定复杂程序的哪些部分已更改并需要重新编译。 make使用称为Makefiles的配置文件来控制程序的构建方式。

基本规则

文件类型

makefile文件中可能用到的文件类型如表1所示。

表 1 文件类型

扩展名（后缀）	说明
.c	C语言源代码文件。
.C，.cc或.cxx	C++源代码文件。
.m	Objective-C源代码文件。
.s	汇编语言源代码文件。
.i	已经预处理的C源代码文件。
.ii	已经预处理的C++源代码文件。
.S	已经预处理的汇编语言源代码文件。
.h	程序所包含的头文件。
.o	编译后的目标文件。
.so	动态链接库，它是一种特殊的目标文件。
.a	静态链接库。
.out	可执行文件，但可执行文件没有统一的后缀，系统从文件的属性来区分可执行文件和不可执行文件。如果没有给出可执行文件的名字，GCC将生成一个名为a.out的文件。

make工作流程

使用make由源代码文件生成可执行文件，需要经过如下步骤。

make命令会读入Makefile文件，包括当前目录下命名为”GNUmakefile” 、”makefile” 、”Makefile”的文件、被include的makefile文件、参数-f、--file、--makefile指定的规则文件。
初始化变量。
推导隐含规则，分析依赖关系，并创建依赖关系链。
根据依赖关系链，决定哪些目标需要重新生成。
执行生成命令，最终输出终极文件。

make选项

make命令格式为：make [option]… [target]…

其中：

option ：参数选项。

target ：Makefile中指定的目标。

常用make的 option 取值如表2所示。

表 2 常用的make选项

options取值	说明
-C dir，--directory=dir	指定make在开始运行后的工作目录为dir。当存在多个 -C 选项的时候，make 的最终工作目录是第一个目录的相对路径。
-d	make在执行的过程中打印出所有的调试信息。使用-d选项可以显示make构造依赖关系链、重建目标过程中的所有信息。
-e，--enveronment-overrides	使用环境变量定义覆盖Makefile中的同名变量定义。
-f file，--file=file， --makefile=file	指定file文件为make 执行的Makefile文件。
-p，--help	打印帮助信息。
-i，--ignore-errors	执行过程中忽略规则命令执行的错误。
-k，--keep-going	执行命令错误时不终止make的执行，make 尽最大可能执行所有的命令，直至出现知名的错误才终止。
-n，--just-print，--dry-run	按实际运行时的执行顺序模拟执行命令(包括用@开头的命令)，没有实际执行效果，仅仅用于显示执行过程。
-o file，--old-file=file，--assume-old=file	指定file文件不需要重建，即使它的依赖已经过期，同时不重建此依赖文件的任何目标。
-p，--print-date-base	命令执行之前，打印出make读取的Makefile的所有数据，同时打印出 make的版本信息。如果只需要打印这些数据信息，可以使用 “make -qp”命令，查看 make 执行之前预设的规则和变量，可使用命令“make -p -f /dev/null”。
-r，--no-builtin-rules	忽略内嵌的隐含规则的使用，同时忽略所有后缀规则的隐含后缀列表。
-R，--no-builtin-variabes	忽略内嵌的隐含变量。
-s，--silent，--quiet	取消命令执行过程中的打印。
-S，--no-keep-going，--stop	取消 “-k” 的选项在递归的 make 过程中子 make 通过 “MAKEFLAGS” 变量继承了上层的命令行选项那个。我们可以在子 make 中使用“-S”选项取消上层传递的 “-k” 选项，或者取消系统环境变量 “MAKEFLAGS” 中 “-k”选项。
-t，--touch	更新所有的目标文件的时间戳到当前系统时间。防止 make 对所有过时目标文件的重建。
-v，version	查看make的版本信息。

Makefile

make是通过Makefile文件获取如何编译、链接和安装、清理的方法，从而实现将源代码文件生成可执行文件和其他相关文件的工具。因此，Makefile中描述了整个工程的编译和链接等规则，其中包含了哪些文件需要编译，哪些文件不需要编译，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重建等等。Makefile文件让工程编译实现了自动化，不需要每次都手动输入一堆源文件和参数。

本章简单介绍Makefile文件的结构和主要内容，更多Makefile的内容请通过info make命令查询

Makefile结构

Makefile文件结构如下所示：

targets:prereguisites

command

或者是：

targets:prerequisites;command

command

其中：

targets ：目标，可以是目标文件、可执行文件或标签。
prerequisites ：依赖文件，生成targets需要的文件或者是目标。可以是多个，也可以是没有。
command ：make需要执行的命令（任意的 shell 命令）。可以有多条命令，每一条命令占一行。
目标和依赖文件之间要使用“:”分隔，命令的开始一定要按“Tab”。

Makefile文件结构表明了输出的目标，输出目标的依赖对象和生成目标需要执行的命令。

Makefile主要内容

一个Makefile文件主要由以下内容组成。

显式规则

明确写出来的依赖关系，如要生成的文件，文件的依赖文件，生成的命令。
隐含规则

由make自动推导的规则，make命令支持自动推导功能。
变量的定义
文件指示

文件指示包括三部分：
- include 其他 Makefile，如include xx.md。
- 选择执行，如#ifdef。
- 定义多行命令，如define…endef。(define … endef)
注释

以 “#” 开头。

示例

使用Makefile实现编译的示例

cd到代码目录，此处以用户“~/code”进行举例。
```
$ cd ~/code
```

创建1个头文件hello.h和2个函数hello.c、main.c。

 $ vi hello.h
 $ vi hello.c
 $ vi main.c

hello.h代码内容示例：

 #pragma once
 #include <stdio.h>
 void hello();

hello.c代码内容示例：

 #include "hello.h"
 void hello()
 {
         int i=1;
         while(i<5)
         {
                 printf("The %dth say hello.\n", i);
                 i++;
         }
 }

main.c代码内容示例：

 #include "hello.h"
 #include <stdio.h>
 int main()
 {
         hello();
         return 0;
 }

创建Makefile文件。

$ vi Makefile

Makefile文件内容示例：

main:main.o hello.o
        gcc -o main main.o hello.o
main.o:main.c
        gcc -c main.c
hello.o:hello.c
        gcc -c hello.c
clean:
        rm -f hello.o main.o main

执行make命令。
```
$ make
```
命令执行后，会打印Makefile中执行的命令。如果不需要打印该信息，可以在执行make命令是加上参数-s。

gcc -c main.c

gcc -c hello.c

gcc -o main main.o hello.o
执行./main目标。
```
$ ./main
```
命令执行后，打印如下信息：

The 1th say hello.

The 2th say hello.

The 3th say hello.

The 4th say hello.