Linux下C編程基礎(chǔ)之：make工程管理器

3.5make工程管理器

linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解（linux不再難懂）

到此為止，讀者已經(jīng)了解了如何在Linux下使用編輯器編寫代碼，如何使用gcc把代碼編譯成可執(zhí)行文件，還學(xué)習(xí)了如何使用gdb來(lái)調(diào)試程序，那么，所有的工作看似已經(jīng)完成了，為什么還需要make這個(gè)工程管理器呢？

所謂工程管理器，顧名思義，是用于管理較多的文件。讀者可以試想一下，由成百上千個(gè)文件構(gòu)成的項(xiàng)目，如果其中只有一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)文件進(jìn)行了修改，按照之前所學(xué)的gcc編譯工具，就不得不把這所有的文件重新編譯一遍，因?yàn)榫幾g器并不知道哪些文件是最近更新的，而只知道需要包含這些文件才能把源代碼編譯成可執(zhí)行文件，于是，程序員就不得不重新輸入數(shù)目如此龐大的文件名以完成最后的編譯工作。

編譯過(guò)程分為編譯、匯編、鏈接階段，其中編譯階段僅檢查語(yǔ)法錯(cuò)誤以及函數(shù)與變量是否被正確地聲明了，在鏈接階段則主要完成函數(shù)鏈接和全局變量的鏈接。因此，那些沒(méi)有改動(dòng)的源代碼根本不需要重新編譯，而只要把它們重新鏈接進(jìn)去就可以了。所以，人們就希望有一個(gè)工程管理器能夠自動(dòng)識(shí)別更新了的文件代碼，而不需要重復(fù)輸入冗長(zhǎng)的命令行，這樣，make工程管理器就應(yīng)運(yùn)而生了。

實(shí)際上，make工程管理器也就是個(gè)“自動(dòng)編譯管理器”，這里的“自動(dòng)”是指它能夠根據(jù)文件時(shí)間戳自動(dòng)發(fā)現(xiàn)更新過(guò)的文件而減少編譯的工作量，同時(shí)，它通過(guò)讀入makefile文件的內(nèi)容來(lái)執(zhí)行大量的編譯工作。用戶只需編寫一次簡(jiǎn)單的編譯語(yǔ)句就可以了。它大大提高了實(shí)際項(xiàng)目的工作效率，而且?guī)缀跛?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/Linux">Linux下的項(xiàng)目編程均會(huì)涉及它，希望讀者能夠認(rèn)真學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容。

3.5.1makefile基本結(jié)構(gòu)

makefile是make讀入的惟一配置文件，因此本節(jié)的內(nèi)容實(shí)際就是講述makefile的編寫規(guī)則。在一個(gè)makefile中通常包含如下內(nèi)容：

n 需要由make工具創(chuàng)建的目標(biāo)體（target），通常是目標(biāo)文件或可執(zhí)行文件；

n 要?jiǎng)?chuàng)建的目標(biāo)體所依賴的文件（dependency_file）；

n 創(chuàng)建每個(gè)目標(biāo)體時(shí)需要運(yùn)行的命令（command），這一行必須以制表符（tab鍵）開(kāi)頭。

它的格式為：

target:dependency_files

command/*該行必須以tab鍵開(kāi)頭*/

例如，有兩個(gè)文件分別為hello.c和hello.h，創(chuàng)建的目標(biāo)體為hello.o，執(zhí)行的命令為gcc編譯指令：gcc–chello.c，那么，對(duì)應(yīng)的makefile就可以寫為：

#Thesimplestexample

hello.o:hello.chello.h

gcc–chello.c–ohello.o

接著就可以使用make了。使用make的格式為：maketarget，這樣make就會(huì)自動(dòng)讀入makefile（也可以是首字母大寫的Makefile）并執(zhí)行對(duì)應(yīng)target的command語(yǔ)句，并會(huì)找到相應(yīng)的依賴文件。如下所示：

[root@localhostmakefile]#makehello.o

gcc–chello.c–ohello.o

[root@localhostmakefile]#ls

hello.chello.hhello.omakefile

可以看到，makefile執(zhí)行了“hello.o”對(duì)應(yīng)的命令語(yǔ)句，并生成了“hello.o”目標(biāo)體。

3.5.2makefile變量

上面示例的makefile在實(shí)際中是幾乎不存在的，因?yàn)樗^(guò)于簡(jiǎn)單，僅包含兩個(gè)文件和一個(gè)命令，在這種情況下完全不必要編寫makefile而只需在shell中直接輸入即可，在實(shí)際中使用的makefile往往是包含很多的文件和命令的，這也是makefile產(chǎn)生的原因。下面就可給出稍微復(fù)雜一些的makefile進(jìn)行講解。

david:kang.oyul.o

gcckang.obar.o-omyprog

kang.o:kang.ckang.hhead.h

gcc–Wall–O-g–ckang.c-okang.o

yul.o:bar.chead.h

gcc-Wall–O-g–cyul.c-oyul.o

在這個(gè)makefile中有3個(gè)目標(biāo)體（target），分別為david、kang.o和yul.o，其中第一個(gè)目標(biāo)體的依賴文件就是后兩個(gè)目標(biāo)體。如果用戶使用命令“makedavid”，則make管理器就是找到david目標(biāo)體開(kāi)始執(zhí)行。

這時(shí)，make會(huì)自動(dòng)檢查相關(guān)文件的時(shí)間戳。首先，在檢查“kang.o”、“yul.o”和“david”3個(gè)文件的時(shí)間戳之前，它會(huì)向下查找那些把“kang.o”或“yul.o”作為目標(biāo)文件的時(shí)間戳。比如，“kang.o”的依賴文件為“kang.c”、“kang.h”、“head.h”。如果這些文件中任何一個(gè)的時(shí)間戳比“kang.o”新，則命令“gcc–Wall–O-g–ckang.c-okang.o”將會(huì)執(zhí)行，從而更新文件“kang.o”。在更新完“kang.o”或“yul.o”之后，make會(huì)檢查最初的“kang.o”、“yul.o”和“david”3個(gè)文件，只要文件“kang.o”或“yul.o”中的至少有一個(gè)文件的時(shí)間戳比“david”新，則第二行命令就會(huì)被執(zhí)行。這樣，make就完成了自動(dòng)檢查時(shí)間戳的工作，開(kāi)始執(zhí)行編譯工作。這也就是make工作的基本流程。

接下來(lái)，為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化編輯和維護(hù)makefile，make允許在makefile中創(chuàng)建和使用變量。變量是在makefile中定義的名字，用來(lái)代替一個(gè)文本字符串，該文本字符串稱為該變量的值。在具體要求下，這些值可以代替目標(biāo)體、依賴文件、命令以及makefile文件中其他部分。在makefile中的變量定義有兩種方式：一種是遞歸展開(kāi)方式，另一種是簡(jiǎn)單方式。

遞歸展開(kāi)方式定義的變量是在引用該變量時(shí)進(jìn)行替換的，即如果該變量包含了對(duì)其他變量的引用，則在引用該變量時(shí)一次性將內(nèi)嵌的變量全部展開(kāi)，雖然這種類型的變量能夠很好地完成用戶的指令，但是它也有嚴(yán)重的缺點(diǎn)，如不能在變量后追加內(nèi)容（因?yàn)檎Z(yǔ)句：CFLAGS=$(CFLAGS)-O在變量擴(kuò)展過(guò)程中可能導(dǎo)致無(wú)窮循環(huán)）。