解析Makefile文件的构建规则

Makefile 编辑一个工程中的源文件不可胜数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，makefile定义了一系列的规则来指定，哪些文件须要先编译，甚至于进行更复杂的功能操做，由于 makefile就像一个Shell脚本同样，其中也能够执行操做系统的命令。

所要完成的Makefile 文件描述了整个工程的编译、链接等规则。其中包括：工程中的哪些源文件须要编译以及如何编译、须要建立那些库文件以及如何建立这些库文件、如何最后产生咱们想要的可执行文件。尽管看起来多是很复杂的事情，可是为工程编写Makefile 的好处是可以使用一行命令来完成“自动化编译”，一旦提供一个（一般对于一个工程来讲会是多个）正确的 Makefile。编译整个工程你所要作的惟一的一件事就是在shell 提示符下输入make命令。整个工程彻底自动编译，极大提升了效率。

make是一个命令工具，它解释Makefile 中的指令（应该说是规则）。在Makefile文件中描述了整个工程全部文件的编译顺序、编译规则。Makefile 有本身的书写格式、关键字、函数。像C 语言有本身的格式、关键字和函数同样。并且在Makefile 中可使用系统shell所提供的任何命令来完成想要的工做。Makefile（在其它的系统上多是另外的文件名）在绝大多数的IDE 开发环境中都在使用，已经成为一种工程的编译方法。

makefile带来的好处就是——“自动化编译”，一旦写好，只须要一个make命令，整个工程彻底自动编译，极大的提升了软件开发的效率。make是一个命令工具，是一个解释makefile中指令的命令工具，通常来讲，大多数的IDE都有这个命令，好比：Delphi的make，Visual C++的nmake，Linux下GNU的make。可见，makefile都成为了一种在工程方面的编译方法。

Make工具最主要也是最基本的功能就是经过makefile文件来描述源程序之间的相互关系并自动维护编译工做。而makefile 文件须要按照某种语法进行编写，文件中须要说明如何编译各个源文件并链接生成可执行文件，并要求定义源文件之间的依赖关系。makefile 文件是许多编译器--包括 Windows NT 下的编译器--维护编译信息的经常使用方法，只是在集成开发环境中，用户经过友好的界面修改 makefile 文件而已。 在 UNIX 系统中，习惯使用 Makefile 做为 makefile 文件。若是要使用其余文件做为 makefile，则可利用相似下面的 make 命令选项指定 makefile 文件：

$ make -f Makefile.debug _例如，一个名为prog的程序由三个C源文件filea.c、fileb.c和filec.c以及库文件LS编译生成，这三个文件还分别包含本身的头文件a.h 、b.h和c.h。一般状况下，C编译器将会输出三个目标文件filea.o、fileb.o和filec.o。假设filea.c和fileb.c都要声明用到一个名为defs的文件，但filec.c不用。即在filea.c和fileb.c里都有这样的声明： #include "defs" 那么下面的文档就描述了这些文件之间的相互联系:

0 #It is a example for describing makefile 注释行

1 prog : filea.o fileb.o filec.o #指定prog由三个目标文件filea.o、fileb.o和filec.o连接生成

2 cc filea.o fileb.o filec.o -LS -o prog #如何从prog所依赖的文件创建可执行文件

3 filea.o : filea.c a.h defs #指定filea.o目标文件，以及它们所依赖的.c和.h文件以及defs文件

4 cc -c filea.c #如何从目标所依赖的文件创建目标，即如何从filea.c创建filea.o

5 fileb.o : fileb.c b.h defs #指定fileb.o目标文件，以及它们所依赖的.c和.h文件以及defs文件

6 cc -c fileb.c #如何从目标所依赖的文件创建目标,即如何从fileb.c创建fileb.o

7 filec.o : filec.c c.h #指定filec.o目标文件，以及它们所依赖的.c和.h文件

8 cc -c filec.c #如何从目标所依赖的文件创建目标,即如何从filec.c创建filec.o

这个描述文档就是一个简单的makefile文件，采用深度优先的原则执行编译命令。咱们针对上例的代码方面进行一些基础性说明：CC 是一个全局变量，它指定你的Makefile所用的编译器，通常默认是gcc；.o文件是unix下的中间代码目标文件，就如同在windows下的.obj文件同样，在unix下生成.o文件的过程叫编译（compile），将无数.o文件集合生成可执行文件的过程叫连接（link）；有时会在unix界面下看到.a文件，那是Archive File，至关于windows下的库文件Library File，.a文件做用是：因为源文件太多（上例是指.c和.h文件过多），编译生成的中间目标文件（.o文件）太多，而在连接时须要明显地指出中间目标文件名，这对于编译很不方便，因此，咱们要给中间目标文件打个包，这个包就是.a文件。

当filea.c或a.h文件在编译以后又被修改，则 make 工具可自动从新编译filea.o，若是在先后两次编译之间，filea.c 和a.h 均没有被修改，并且filea.o还存在的话，就没有必要从新编译。这种依赖关系在多源文件的程序编译中尤为重要。经过这种依赖关系的定义，make 工具可避免许多没必要要的编译工做。固然，利用Shell脚本也能够达到自动编译的效果，可是，Shell 脚本将所有编译任何源文件，包括哪些没必要要从新编译的源文件，而 make 工具则可根据目标上一次编译的时间和目标所依赖的源文件的更新时间而自动判断应当编译哪一个源文件。_

让咱们先来粗略地看一看Makefile的规则。[3] target ... : prerequisites ... command ... ... 目标：依赖 执行指令 ... target也就是一个目标文件，能够是Object File，也能够是执行文件。还能够是一个标签（Label）。 ① prerequisites就是，要生成那个target所须要的文件或是目标。 ② command也就是make须要执行的命令。（任意的Shell命令） 这是一个文件的依赖关系，也就是说，target这一个或多个的目标文件依赖于prerequisites中的文件，其生成规则定义在command中。说白一点就是说，prerequisites中若是有一个以上的文件比target文件要新的话，command所定义的命令就会被执行(command必定要以Tab键开始，不然编译器没法识别command），减小重复编译，提升了其软件工程管理效率。

Makefile中容许使用简单的宏指代源文件及其相关编译信息，在Linux中也称宏为变量。在引用宏时只需在变量前加$符号，但值得注意的是，若是变量名的长度超过一个字符，在引用时就必须加圆括号（）。 有效的宏引用 $(CFLAGS) $Z $(Z) 其中最后两个引用是彻底一致的。 须要注意的是一些宏的预约义变量，在Unix系统中，$*、$@、$?和$<四个特殊宏的值在执行命令的过程当中会发生相应的变化，而在GNU make中则定义了更多的预约义变量。关于预约义变量的详细内容，宏定义的使用可使咱们脱离那些冗长乏味的编译选项，为编写makefile文件带来很大的方便。

GNU make 的主要预约义变量 预约义变量 含义 $* 不包含扩展名的目标文件名称。 $+ 全部的依赖文件，以空格分开，并以出现的前后为序，可能包含重复的依赖文件。 $< 第一个依赖文件的名称。 $? 全部的依赖文件，以空格分开，这些依赖文件的修改日期比目标的建立日期晚。 $@ 目标的完整名称。 $^ 全部的依赖文件，以空格分开，不包含重复的依赖文件。 $% 若是目标是归档成员，则该变量表示目标的归档成员名称。例如，若是目标名称为 (image.o)，则 $@ 为 ，而 $% 为 image.o。 AR 归档维护程序的名称，默认值为 ar。 ARFLAGS 归档维护程序的选项。 AS 汇编程序的名称，默认值为 as。 ASFLAGS 汇编程序的选项。 CC C编译器的名称，默认值为 cc。 CFLAGS C编译器的选项。 CPP C 预编译器的名称，默认值为 $(CC) -E。 CPPFLAGS C预编译的选项。 CXX C++编译器的名称，默认值为 g++。 CXXFLAGS C++编译器的选项。 FC FORTRAN编译器的名称，默认值为 f77。 FFLAGS FORTRAN编译器的选项。 Makefile以文件名:文件名的形式比较冒号右边的文件是否是较左边的文件有更新，若是有更新则执行下一行的程序代码。所以Makefile能够把文件关联起来