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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。

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。

  1. 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。
  2. 初始化变量。
  3. 推导隐含规则,分析依赖关系,并创建依赖关系链。
  4. 根据依赖关系链,决定哪些目标需要重新生成。
  5. 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

  1. cd到代码目录,此处以用户“~/code”进行举例。

    $ cd ~/code
    
  2. 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;
    }
    
  3. 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
    
  4. 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

  5. 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.