3.4 e Makefile 語法
3.4.1 初識 Makefile
Makefile 文件是由一些列的規(guī)則組合而成的，格式如下：
target（目標(biāo)文件） ...: prerequisites（依賴的文件） ...
command（命令）
...
...
比如 3.3.2 中寫的 Makefile 的規(guī)則：
main.o：main.c
gcc -c main.c
這條規(guī)則的 main.o 是目標(biāo)文件（將要生成的文件），main.c 是依賴的文件（生成 main.o 需要的文件），“gcc -c main.c”是生成 main.o 需要運(yùn)行的命令。e Makefile 中每行的腳本如果有縮進(jìn)的情況，必須使用“ Tab ” 鍵縮進(jìn)，切記不能使用空格縮進(jìn)（這是 e Makefile 的語法要求），大家一定要切記！下面我們來分析一下圖 3.3.2 章節(jié)中寫的 Makefile 文件，腳本如下：
1 main：main.o calc.o
2 2 gcc -o main main.o calc.o
3 3 main.o：main.c
4 4 gcc -c main.c
5 5 calc.o：calc.c
6 6 gcc -c calc.c
7 7
8 8 clean：
9 9 rm -rf *.o
10 rm -rf main
從上圖的運(yùn)行結(jié)果可以看到最后的結(jié)果等于 10 了，和我們程序的設(shè)計(jì)結(jié)果是一樣的。
該腳本一共有 4 條規(guī)則，1、2 行是第一條規(guī)則，3、4 行是第二條規(guī)則，5、6 是第三條規(guī)則 8、9、10是第四條規(guī)則。我們在運(yùn)行 make 命令的時(shí)候，會解析當(dāng)前目錄下的這個(gè) Makefile 文件里面的規(guī)則，首先解析第一條規(guī)則，第一條規(guī)則中的目標(biāo)文件是 main，只要完成了該目標(biāo)文件的更新，整個(gè) Makefile 的功能
就完成了。在第一次編譯的時(shí)候，由于目標(biāo)文件 main 不存在，則會解析第一條規(guī)則，第一條規(guī)則依賴文件main.o、calc.o，make 命令會檢查當(dāng)前目錄下是否有這兩個(gè).o 文件，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)沒有，然后 make 會在Makefile 中查找分別以 main.o、calc.o 為目標(biāo)的規(guī)則（第二條，第三條規(guī)則）。執(zhí)行第二條規(guī)則依賴的文件是 main.c，make 命令檢查發(fā)現(xiàn)當(dāng)前目錄下有這個(gè)文件，然后執(zhí)行第二條規(guī)則的命令“gcc -c main.c”生成 main.o 文件。然后執(zhí)行第三條規(guī)則，第三條規(guī)則的目標(biāo)文件是 calc.o，依賴的文件是 calc.c，make命令檢查發(fā)現(xiàn)當(dāng)前目錄下存在該文件，然后執(zhí)行第三條規(guī)則的命令“gcc -c calc.c”生成 calc.o 文件，至此第一條規(guī)則依賴的 main.o、calc.o；兩個(gè)文件已經(jīng)生成了，然后運(yùn)行第一條規(guī)則的命令“gcc -o mainmain.o calc.o”生成 main 文件。因?yàn)?make 命令運(yùn)行的時(shí)候會從 Makefile 的第一條規(guī)則開始解析，然后根據(jù)第一條規(guī)則的依賴文件去遍歷文件中的“對應(yīng)規(guī)則”，然后在根據(jù)“對應(yīng)規(guī)則”的依賴文件去遍歷“對應(yīng)的規(guī)則”，采用這樣遞歸的方式會遍歷出完成第一條規(guī)則所需要的所有規(guī)則。下面我們來看看第四條規(guī)則的目標(biāo)文件是 clean，我們通過查看發(fā)現(xiàn)該規(guī)則與第一條規(guī)則沒有關(guān)聯(lián)，所以我們在運(yùn)行 make 命令的時(shí)候，不會遍歷到該規(guī)則。我們可以在終端輸入“make clean”命令來運(yùn)行第四條規(guī)則，第四條規(guī)則沒有依賴的文件，所以執(zhí)行運(yùn)行命令“rm -rf *.o”和“rm -rf main”，這兩條命令的功能是刪除以.o 問結(jié)尾的所有文件，刪除文件 main，運(yùn)行如下圖所示：
通過上圖可以看到 main.o、mcalc.o 和 main 三個(gè)文件已經(jīng)刪除了。通過該規(guī)則我們可以清除編譯產(chǎn)生的文件，實(shí)現(xiàn)工程的清理。
我們再來總結(jié)一下 make 命令的執(zhí)行過程：
1.make 命令會在當(dāng)前目錄下查找以 Makefile 命名的文件
2.找到 Makefile 文件，就會按照 Makefile 里面的規(guī)則去編譯，并生成最終文件
3.當(dāng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)文件不存在或者所依賴的文件比目標(biāo)文件新（修改時(shí)間），就會執(zhí)行規(guī)則對應(yīng)的命令來更新。我們可以看到 make 是一個(gè)工具，他會通過 Makefile 文件里面的內(nèi)容來執(zhí)行具體的編譯過程。
3.4.2 Makefile 的變量
在 3.3.2 章節(jié)中的 Makefile 第一條規(guī)則：
main：main.o calc.o
gcc -o main main.o calc.o
在該規(guī)則中 main.o、calc.o 這兩個(gè)文件我們輸入了兩次，由于我們的額 Makefile 文件內(nèi)容比較少，如果 Makefile 復(fù)雜的情況下，這種重復(fù)的輸入就會非常占用時(shí)間，而且修改起來也會很麻煩，為了解決這個(gè)問題，Makefile 可以使用變量。Makefile 的變量是一個(gè)字符串。比如上面的規(guī)則我們聲明一個(gè)變量，叫objects，objs 或者是 OBJ，反正不管是什么，只要能夠表示 main.o、calc.o 就行了，我們修改上面的規(guī)則
1 objects = main.o calc.o
2 2 main
( objects) 3 3 gcc -o main $( objects)
我們來分析下修改后的規(guī)則，首先第一行是我們定義了一個(gè)變量 objects，并給賦值“main.o calc.o”，第二行、第三行用到了變量 objects。Makefile 中的變量引用方式是“$(變量名)”，變量 objects 的賦值使用“=”，Makefile 中變量的賦值還可以使用“:=”、“?=”、“+=”，這四種賦值的區(qū)別如下：
1. “= = ” 賦值符
我們先在用戶根目錄的 work 目錄下創(chuàng)建一個(gè) Makefile 腳本，輸入下面的內(nèi)容：
1 ceshi1 = test
2 ceshi2 = $(ceshi1)
3 ceshi1 = temp
4
5 out:
6 @echo ceshi2(ceshi2) 第一行我們定義了變量并賦值“test”，第二行定義了變量 ceshi2 并賦值變量 ceshi1，第三行修改變量ceshi1 的值為“temp”，第五行、第六行是輸出變量 ceshi2 的值。我們在終端輸入“make out”命令，如下圖所示：
在上圖可以看到變量 ceshi2 的值是 temp，也就是變量 ceshi1 最后一次的賦值。
2. “ := ” 賦值符
我們修改“=”賦值符中的代碼，第二行的“=”改成“:=”,代碼如下：
1 ceshi1 = test
2 ceshi2 := $(ceshi1)
3 ceshi1 = temp
4
5 out:
6 @echo ceshi2(ceshi2) 我們在終端輸入“make out”命令，如下圖所示：
file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml10068\wps4.png
我們可以看到上圖的運(yùn)行結(jié)果輸出變量 ceshi2 的值是 test，雖然在第三行我們修改了變量 ceshi1 的
值，通過本實(shí)驗(yàn)我們可以看到“:=”賦值符的功能了。
3. “ ?= ” 賦值符
ceshi ?= test
“?=”賦值符的作用是如果前面沒有給變量 ceshi 賦值，那么變量就賦值“test”，如果前面已經(jīng)賦值了，就使用前面的賦值。
4. “ += ” 賦值符
objs = main.o
objs += calc.o
上面的腳本最后變量 objs 的值是“main.o calc.o”，“+=”賦值符的功能是實(shí)現(xiàn)變量的追加。
3.4.3 條件判斷
使用條件判斷，可以讓 make 根據(jù)運(yùn)行時(shí)的不同情況選擇不同的執(zhí)行分支。條件表達(dá)式可以是比較變量的值，或是比較變量和常量的值。其語法有下面兩種：
1.
<條件比較>
[條件為真時(shí)執(zhí)行的腳本]
endif
2.
<條件比較>
[條件為真時(shí)執(zhí)行的腳本]
else
[條件為假時(shí)執(zhí)行的腳本]
endif
條件比較用到的比較關(guān)鍵字有：ifeq、ifneq、ifdef、ifndef。
ifeq 表示如果比較相等，語法如下：
ifeq(<參數(shù) 1>, <參數(shù) 2>)
ifneq 表示如果不相等，語法如下：
ifneq(<參數(shù) 1>, <參數(shù) 2>)
ifdef 表示如果定義了變量，語法如下：
ifdef <變量名>
ifndef 表示如果沒有定義變量，語法如下：
ifndef <變量名>
3.4.4 使用函數(shù)
在 Makefile 中可以使用函數(shù)來處理變量，從而讓我們的命令或是規(guī)則更為的靈活和具有智能。make 所支持的函數(shù)也不算很多，不過已經(jīng)足夠我們的操作了。函數(shù)調(diào)用后，函數(shù)的返回值可以當(dāng)做變量來使用。
函數(shù)的調(diào)用很像變量的使用，也是以“$”來標(biāo)識的，語法如下：
$(<函數(shù)名> <參數(shù)集合>)
或者：
${<函數(shù)名> <參數(shù)集合>}
函數(shù)名和參數(shù)集合之間以空格分隔，參數(shù)集合的參數(shù)通過逗號分隔。函數(shù)調(diào)用以“$”開頭，以圓括號或花括號把函數(shù)名和參數(shù)括起。感覺很像一個(gè)變量。函數(shù)中的參數(shù)可以使用變量。為了風(fēng)格的統(tǒng)一，函數(shù)和變量的括號最好一樣，如使用“$(subst a,b,$(x))”這樣的形式，而不是“$(subst a,b,${x})”的形式。
因?yàn)榻y(tǒng)一會更清楚，也會減少一些不必要的麻煩。
接下來我們介紹幾個(gè)常用的函數(shù)，其它的函數(shù)可以參考文檔《跟我一起寫 Makefile》。
t 1.subst 函數(shù)
$(subst ,,)
此函數(shù)的功能是把字串中的字符串替換成，函數(shù)返回被替換過后的字符串。如下示例：
$(subst ee,EE,feet on the street)
以上腳本實(shí)現(xiàn)把字符串“feet on the street”中的“ee”字符串替換成“EE”字符串，替換后的字符串
為“feet on the strEEt”。
. 2. t patsubst 函數(shù)
$(patsubst ,,)
此函數(shù)的功能是查找中的單詞（單詞以“空格”、“Tab”或“回車”“換行”分隔）是否符合模式，如果匹配的話，則以替換。這里可以包括通配符“%”，表示任意長度的字串。如果中也包含“%”，那么中的這個(gè)“%”將是中的那個(gè)“%”所代表的字串。（可以用“\”來轉(zhuǎn)義，以“\%” 來表示真實(shí)含義的“%”字符）。函數(shù)返回被替換過后的字符串。如下示例：
$(patsubst %.c,%.o,x.c bar.c)
以上腳本實(shí)現(xiàn)把字串“x.c bar.c”符合模式[%.c]的單詞替換成[%.o]，返回結(jié)果是“x.o bar.o”
3.strip 函數(shù)
$(strip )
此函數(shù)的功能是去掉字串中開頭和結(jié)尾的空字符，函數(shù)返回被去掉空格的字符串值。如下示例：
$(strip a b c )
以上腳本實(shí)現(xiàn)把字串“a b c ”去掉開頭和結(jié)尾的空格，結(jié)果是“a b c”。
. 4. g findstring 函數(shù)
$(findstring ,)
此函數(shù)的功能是在字串中查找字串，如果找到，那么返回，否則返回空字符串，如下示
例：
$(findstring a,a b c)
$(findstring a,b c)
以上腳本，第一個(gè)返回“a”字符串，第二個(gè)返回空字符串。
r 5.dir 函數(shù)
$(dir )
此函數(shù)的功能是從文件名序列中取出目錄部分。目錄部分是指最后一個(gè)反斜杠（“/”）之前的部
分。如果沒有反斜杠，那么返回“./”。返回文件名序列的目錄部分，如下示例：
$(dir src/foo.c hacks)
以上腳本運(yùn)行結(jié)果返回“src/”。
. 6. r notdir 函數(shù)
$(notdir )
此函數(shù)的功能是從文件名序列中取出非目錄部分。非目錄部分是指最后一個(gè)反斜杠（“/”）之后
的部分，返回文件名序列的非目錄部分，如下示例：
$(notdir src/foo.c)
以上腳本返回字符串“foo.c”
. 7. h foreach 函數(shù)
$(foreach ,,)
此函數(shù)的功能是把參數(shù)中的單詞逐一取出放到參數(shù)所指定的變量中，然后再執(zhí)行所包含的表達(dá)式。每一次會返回一個(gè)字符串，循環(huán)過程中，的所返回的每個(gè)字符串會以空格分隔，最后當(dāng)整個(gè)循環(huán)結(jié)束時(shí)，所返回的每個(gè)字符串所組成的整個(gè)字符串（以空格分隔）將會是 foreach 函數(shù)的返回值。所以，最好是一個(gè)變量名，可以是一個(gè)表達(dá)式，而中一般會使用這個(gè)參數(shù)來依次枚舉中的單詞。如下示例：
names := a b c d
files := $(foreach n,$(names),$(n).o)
以上腳本實(shí)現(xiàn)$(name)中的單詞會被挨個(gè)取出，并存到變量“n”中，“$(n).o”每次根據(jù)“$(n)”計(jì)算出一個(gè)值，這些值以空格分隔，最后作為 foreach 函數(shù)的返回，所以$(files)的值是“a.o b.o c.o d.o”。（注意，foreach 中的參數(shù)是一個(gè)臨時(shí)的局部變量，foreach 函數(shù)執(zhí)行完后，參數(shù)的變量將不在作用，其作用域只在 foreach 函數(shù)當(dāng)中）。
3.4.5 在規(guī)則中使用通配符
如果我們想定義一系列比較類似的文件，我們很自然地就想起使用通配符。make 命令支持三種通配符：“*”，“?”和“[...]”，這是和 Unix 的 B-Shell 是相同的。“~”字符在文件名中也有比較特殊的用途。如果是“~/test”，這就表示當(dāng)前用戶根目錄下的 test 文件。而“~admin/test”則表示用戶 admin 根目錄下的 test 文件。通配符代替了一系列的文件，如“*.c”表示所有后綴為 .c 的文件。一個(gè)需要我們注意的是，如果我們的文件名中有通配符，如：“*”，那么可以用轉(zhuǎn)義字符“\”，如“\*” 來表示真實(shí)的“*”字符，而不是任意長度的字符串。
下面我們來看幾個(gè)具體的示例：
clean:
rm -rf *.o
上面這個(gè)示例說明通配符可以在規(guī)則的命令中使用。
print: *.c
上面這個(gè)示例說明通配符可以在規(guī)則的依賴中使用
objects = *.o
上面這個(gè)示例表示了，通符同樣可以用在變量中。并不是說[*.o]會展開，objects 的值就是“*.o”。Makefile中的變量其實(shí)就是 C/C++中的宏。如果你要讓通配符在變量中展開，也就是讓 objects 的值是所有[.o]的文件名的集合，那么，你可以這樣：
objects := $(wildcard *.o)
這種用法由關(guān)鍵字“wildcard”指出，關(guān)于 Makefile 的關(guān)鍵字可以參考文檔《跟我一起寫 Makefile》。
關(guān)于 Makefile 的相關(guān)內(nèi)容我們就介紹到這里，本節(jié)只是對 Makefile 做了基本的講解，Mkaefile 還有大量
完結(jié)，更多內(nèi)容關(guān)注：
