make命令--基础

1、Make的概念

Make这个词，英语的意思是"制做"。Make命令直接用了这个意思，就是要作出某个文件。好比，要作出文件a.txt，就能够执行下面的命令。

$ make a.txt 

可是，若是你真的输入这条命令，它并不会起做用。由于Make命令自己并不知道，如何作出a.txt，须要有人告诉它，如何调用其余命令完成这个目标。

好比，假设文件 a.txt 依赖于 b.txt 和 c.txt ，是后面两个文件链接（cat命令）的产物。那么，make 须要知道下面的规则。

a.txt: b.txt c.txt cat b.txt c.txt > a.txt 

也就是说，make a.txt 这条命令的背后，实际上分红两步：第一步，确认 b.txt 和 c.txt 必须已经存在，第二步使用 cat 命令 将这个两个文件合并，输出为新文件。

像这样的规则，都写在一个叫作Makefile的文件中，Make命令依赖这个文件进行构建。Makefile文件也能够写为makefile， 或者用命令行参数指定为其余文件名。

$ make -f rules.txt # 或者 $ make --file=rules.txt 

上面代码指定make命令依据rules.txt文件中的规则，进行构建。

总之，make只是一个根据指定的Shell命令进行构建的工具。它的规则很简单，你规定要构建哪一个文件、它依赖哪些源文件，当那些文件有变更时，如何从新构建它。

2、Makefile文件的格式

构建规则都写在Makefile文件里面，要学会如何Make命令，就必须学会如何编写Makefile文件。

2.1 概述

Makefile文件由一系列规则（rules）构成。每条规则的形式以下。

<target> : <prerequisites> [tab] <commands> 

上面第一行冒号前面的部分，叫作"目标"（target），冒号后面的部分叫作"前置条件"（prerequisites）；第二行必须由一个tab键起首，后面跟着"命令"（commands）。

"目标"是必需的，不可省略；"前置条件"和"命令"都是可选的，可是二者之中必须至少存在一个。

每条规则就明确两件事：构建目标的前置条件是什么，以及如何构建。下面就详细讲解，每条规则的这三个组成部分。

2.2 目标（target）

一个目标（target）就构成一条规则。目标一般是文件名，指明Make命令所要构建的对象，好比上文的 a.txt 。目标能够是一个文件名，也能够是多个文件名，之间用空格分隔。

除了文件名，目标还能够是某个操做的名字，这称为"伪目标"（phony target）。

clean: rm *.o 

上面代码的目标是clean，它不是文件名，而是一个操做的名字，属于"伪目标 "，做用是删除对象文件。

$ make  clean

可是，若是当前目录中，正好有一个文件叫作clean，那么这个命令不会执行。由于Make发现clean文件已经存在，就认为没有必要从新构建了，就不会执行指定的rm命令。

为了不这种状况，能够明确声明clean是"伪目标"，写法以下。

.PHONY: clean clean: rm *.o temp 

声明clean是"伪目标"以后，make就不会去检查是否存在一个叫作clean的文件，而是每次运行都执行对应的命令。像.PHONY这样的内置目标名还有很多，能够查看手册。

若是Make命令运行时没有指定目标，默认会执行Makefile文件的第一个目标。

$ make

上面代码执行Makefile文件的第一个目标。

2.3 前置条件（prerequisites）

前置条件一般是一组文件名，之间用空格分隔。它指定了"目标"是否从新构建的判断标准：只要有一个前置文件不存在，或者有过更新（前置文件的last-modification时间戳比目标的时间戳新），"目标"就须要从新构建。

result.txt: source.txt cp source.txt result.txt 

上面代码中，构建 result.txt 的前置条件是 source.txt 。若是当前目录中，source.txt 已经存在，那么make result.txt能够正常运行，不然必须再写一条规则，来生成 source.txt 。

source.txt: echo "this is the source" > source.txt 

上面代码中，source.txt后面没有前置条件，就意味着它跟其余文件都无关，只要这个文件还不存在，每次调用make source.txt，它都会生成。

$ make result.txt $ make result.txt 

上面命令连续执行两次make result.txt。第一次执行会先新建 source.txt，而后再新建 result.txt。第二次执行，Make发现 source.txt 没有变更（时间戳晚于 result.txt），就不会执行任何操做，result.txt 也不会从新生成。

若是须要生成多个文件，每每采用下面的写法。

source: file1 file2 file3 

上面代码中，source 是一个伪目标，只有三个前置文件，没有任何对应的命令。

$ make source

执行make source命令后，就会一次性生成 file1，file2，file3 三个文件。这比下面的写法要方便不少。

$ make file1
$ make file2
$ make file3

2.4 命令（commands）

命令（commands）表示如何更新目标文件，由一行或多行的Shell命令组成。它是构建"目标"的具体指令，它的运行结果一般就是生成目标文件。

每行命令以前必须有一个tab键。若是想用其余键，能够用内置变量.RECIPEPREFIX声明。

.RECIPEPREFIX = > all: > echo Hello, world 

上面代码用.RECIPEPREFIX指定，大于号（>）替代tab键。因此，每一行命令的起首变成了大于号，而不是tab键。

须要注意的是，每行命令在一个单独的shell中执行。这些Shell之间没有继承关系。

var-lost: export foo=bar echo "foo=[$$foo]" 

上面代码执行后（make var-lost），取不到foo的值。由于两行命令在两个不一样的进程执行。一个解决办法是将两行命令写在一行，中间用分号分隔。

var-kept: export foo=bar; echo "foo=[$$foo]" 

另外一个解决办法是在换行符前加反斜杠转义。

var-kept: export foo=bar; \ echo "foo=[$$foo]" 

最后一个方法是加上.ONESHELL:命令。

.ONESHELL: var-kept: export foo=bar; echo "foo=[$$foo]" 

3、Makefile文件的语法

3.1 注释

井号（#）在Makefile中表示注释。

# 这是注释 result.txt: source.txt # 这是注释 cp source.txt result.txt # 这也是注释 

3.2 回声（echoing）

正常状况下，make会打印每条命令，而后再执行，这就叫作回声（echoing）。

test: # 这是测试 

执行上面的规则，会获得下面的结果。

$ make test
# 这是测试 

在命令的前面加上@，就能够关闭回声。

test: @# 这是测试 

如今再执行make test，就不会有任何输出。

因为在构建过程当中，须要了解当前在执行哪条命令，因此一般只在注释和纯显示的echo命令前面加上@。

test: @# 这是测试 @echo TODO 

3.3 通配符

通配符（wildcard）用来指定一组符合条件的文件名。Makefile 的通配符与 Bash 一致，主要有星号（*）、问号（？）和 [...] 。好比， *.o 表示全部后缀名为o的文件。

clean: rm -f *.o 

3.4 模式匹配

Make命令容许对文件名，进行相似正则运算的匹配，主要用到的匹配符是%。好比，假定当前目录下有 f1.c 和 f2.c 两个源码文件，须要将它们编译为对应的对象文件。

%.o: %.c 

等同于下面的写法。

f1.o: f1.c f2.o: f2.c 

使用匹配符%，能够将大量同类型的文件，只用一条规则就完成构建。

3.5 变量和赋值符

Makefile 容许使用等号自定义变量。

txt = Hello World test: @echo $(txt) 

上面代码中，变量 txt 等于 Hello World。调用时，变量须要放在 $( ) 之中。

调用Shell变量，须要在美圆符号前，再加一个美圆符号，这是由于Make命令会对美圆符号转义。

test: @echo $$HOME 

有时，变量的值可能指向另外一个变量。

v1 = $(v2) 

上面代码中，变量 v1 的值是另外一个变量 v2。这时会产生一个问题，v1 的值到底在定义时扩展（静态扩展），仍是在运行时扩展（动态扩展）？若是 v2 的值是动态的，这两种扩展方式的结果可能会差别很大。

为了解决相似问题，Makefile一共提供了四个赋值运算符 （=、:=、？=、+=），它们的区别请看StackOverflow。

VARIABLE = value # 在执行时扩展，容许递归扩展。 VARIABLE := value # 在定义时扩展。 VARIABLE ?= value # 只有在该变量为空时才设置值。 VARIABLE += value # 将值追加到变量的尾端。 

3.6 内置变量（Implicit Variables）

Make命令提供一系列内置变量，好比，$(CC) 指向当前使用的编译器，$(MAKE) 指向当前使用的Make工具。这主要是为了跨平台的兼容性，详细的内置变量清单见手册。

output: $(CC) -o output input.c 

3.7 自动变量（Automatic Variables）

Make命令还提供一些自动变量，它们的值与当前规则有关。主要有如下几个。

（1）$@

$@指代当前目标，就是Make命令当前构建的那个目标。好比，make foo的 $@ 就指代foo。

a.txt b.txt: touch $@ 

等同于下面的写法。

a.txt: touch a.txt b.txt: touch b.txt 

（2）$<

$< 指代第一个前置条件。好比，规则为 t: p1 p2，那么$< 就指代p1。

a.txt: b.txt c.txt cp $< $@ 

等同于下面的写法。

a.txt: b.txt c.txt cp b.txt a.txt 

（3）$?

$? 指代比目标更新的全部前置条件，之间以空格分隔。好比，规则为 t: p1 p2，其中 p2 的时间戳比 t 新，$?就指代p2。

（4）$^

$^ 指代全部前置条件，之间以空格分隔。好比，规则为 t: p1 p2，那么 $^ 就指代 p1 p2 。

（5）$*

$* 指代匹配符 % 匹配的部分， 好比% 匹配 f1.txt 中的f1 ，$* 就表示 f1。

（6）$(@D) 和 $(@F)

$(@D) 和 $(@F) 分别指向 $@ 的目录名和文件名。好比，$@是 src/input.c，那么$(@D) 的值为 src ，$(@F) 的值为 input.c。

（7）$(<D) 和 $(<F)

$(<D) 和 $(<F) 分别指向 $< 的目录名和文件名。

全部的自动变量清单，请看手册。下面是自动变量的一个例子。

dest/%.txt: src/%.txt @[ -d dest ] || mkdir dest cp $< $@ 

上面代码将 src 目录下的 txt 文件，拷贝到 dest 目录下。首先判断 dest 目录是否存在，若是不存在就新建，而后，$< 指代前置文件（src/%.txt）， $@ 指代目标文件（dest/%.txt）。

3.8 判断和循环

Makefile使用 Bash 语法，完成判断和循环。

ifeq ($(CC),gcc) libs=$(libs_for_gcc) else libs=$(normal_libs) endif 

上面代码判断当前编译器是否 gcc ，而后指定不一样的库文件。

LIST = one two three all: for i in $(LIST); do \ echo $$i; \ done # 等同于 all: for i in one two three; do \ echo $i; \ done 

上面代码的运行结果。

one
two
three

3.9 函数

Makefile 还可使用函数，格式以下。

$(function arguments) # 或者 ${function arguments} 

Makefile提供了许多内置函数，可供调用。下面是几个经常使用的内置函数。

（1）shell 函数

shell 函数用来执行 shell 命令

srcfiles := $(shell echo src/{00..99}.txt) 

（2）wildcard 函数

wildcard 函数用来在 Makefile 中，替换 Bash 的通配符。

srcfiles := $(wildcard src/*.txt) 

（3）subst 函数

subst 函数用来文本替换，格式以下。

$(subst from,to,text) 

下面的例子将字符串"feet on the street"替换成"fEEt on the strEEt"。

$(subst ee,EE,feet on the street) 

下面是一个稍微复杂的例子。

comma:= , empty:= # space变量用两个空变量做为标识符，当中是一个空格 space:= $(empty) $(empty) foo:= a b c bar:= $(subst $(space),$(comma),$(foo)) # bar is now `a,b,c'. 

（4）patsubst函数

patsubst 函数用于模式匹配的替换，格式以下。

$(patsubst pattern,replacement,text) 

下面的例子将文件名"x.c.c bar.c"，替换成"x.c.o bar.o"。

$(patsubst %.c,%.o,x.c.c bar.c) 

（5）替换后缀名

替换后缀名函数的写法是：变量名 + 冒号 + 后缀名替换规则。它实际上patsubst函数的一种简写形式。

min: $(OUTPUT:.js=.min.js) 

上面代码的意思是，将变量OUTPUT中的后缀名 .js 所有替换成 .min.js 。

4、Makefile 的实例

（1）执行多个目标

.PHONY: cleanall cleanobj cleandiff cleanall : cleanobj cleandiff rm program cleanobj : rm *.o cleandiff : rm *.diff 

上面代码能够调用不一样目标，删除不一样后缀名的文件，也能够调用一个目标（cleanall），删除全部指定类型的文件。

（2）编译C语言项目

edit : main.o kbd.o command.o display.o cc -o edit main.o kbd.o command.o display.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 cc -c display.c clean : rm edit main.o kbd.o command.o display.o .PHONY: edit clean