makefile的规则

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  • 简介
  • 通配符
  • 文件搜寻
  • 伪目标
  • 多目标
  • 静态模式
  • 生成依赖关系

简介

规则包含两个部分，一个是依赖关系，一个是生成目标的方法。在 Makefile 中，规则的顺序是很重要的，因为，Makefile中只应该有一个最终目标，其它的目标都是被这个目标所连带出来的，所以一定要让make知道你的最终目标是什么。一般来说，定义在Makefile中的目标可能会有很多，但是第一条规则中的目标将被确立为最终的目标。如果第一条规则中的目标有很多个，那么，第一个目标会成为最终的目标。make所完成的也就是这个目标。

规则举例

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targets : prerequisites 
command

通配符

支持 * ,? ,[…]和shell中的含义是相同的:

  • * 匹配任意字符0或无数次
  • ? 匹配任意字符1次
  • […]匹配括号中给出的任意一个字符，而在括号中加入！，表示匹配不在括号中给出的字符

文件搜寻

在一些大的工程中，有大量的源文件，我们通常的做法是把这许多的源文件分类，并存放在不同的目录中。所以，当make需要去找寻文件的依赖关系时，你可以在文件前加上路径，但最好的方法是把一个路径告诉 make，让make在自动去找。Makefile文件中的特殊变量VPATH就是完成这个功能的，如果没有指明这个变量，make只会在当前的目录中去找寻依赖文件和目标文件。如果定义了这个变量，那么make就会在当当前目录找不到的情况下，到所指定的目录中去找寻文件了。 

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VPATH = src:../headers

上面的的定义指定两个目录，“src”和“../headers”，make会按照这个顺序进行搜索。目录由“冒号”分隔。（当然当前目录永远是最高优先搜索的地方）

另一个设置文件搜索路径的方法是使用 make的vpath关键字（注意，它是全小写的），这不是变量，这是一个make的关键字，这和上面提到的那个VPATH变量很类似，但是它更为灵活。它可以指定不同的文件在不同的搜索目录中。这是一个很灵活的功能。它的使用方法有三种：

  1. vpath <pattern> <directories>
    为符合模式<pattern>的文件指定搜索目录<directories>。

  2. vpath <pattern>
    清除符合模式<pattern>的文件的搜索目录。

  3. vpath
    清除所有已被设置好了的文件搜索目录。

vapth 使用方法中的<pattern>需要包含%字符,意思是匹配零或若干字符，
例如，“%.h”表示所有以“.h”结尾的文件。指定了要搜索的文件集，例如： 

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vpath %.h ../headers

该语句表示，要求 make 在“../headers”目录下搜索所有以.h结尾的文件。（如果某文件在当前目录没有找到的话） .

补充：经过实测，文件搜寻后，在执行命令时，将源文件加入了相对路径，而生成的中间文件还是在当前目录.

伪目标

简单来说就是避免文件重名，例如make clean只是想要执行下面的makefile命令，并不是要生成clean这个文件，一般来讲我们的all，clean等动作都可以加入伪目标，统一只执行makefile中写好的命令即可,例如：

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.PHONY: clean
clean:
rm *.o -f

多目标

Makefile 的规则中的目标可以不止一个，其支持多目标，有可能我们的多个目标同时依赖于一个文件，并且其生成的命令大体类似。于是我们就能把其合并起来。

静态模式

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<targets ...>: <target-pattern>: <prereq-patterns ...> 
<commands>

例子:

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objects = foo.o bar.o 

all: $(objects) 
$(objects): %.o: %.c 
$(CC) -c $(CFLAGS) $< -o $@

上面的例子中，指明了我们的目标从$(object) 中获取，%.o表明要所有以.o结尾的目标，也就是foo.o bar.o,而依赖模式%.c则取模式%.o的%，也就是foo bar，并为其加下.c的后缀，于是我们的依赖目标就是foo.c bar.c。

备注：这里感觉和模式规则很像，其实把最左边的目标去掉就是模式规则啦，可能这样写比较明显吧

生成依赖关系

  1. 为什么要使用后缀名为.d的依赖文件

    在Makefile中，目标文件的依赖关系需要包含源文件和一系列的头文件,但是一般在我们的Makefile中的依赖关系都是省略头文件的，这就有一个致命的问题，就是头文件修改时，目标文件不会重新生成。

    如果是一个比较大型的工程，我们必需清楚每一个源文件都包含了哪些头文件，并且在加入或删除某些头文件时，也需要一并修改Makefile，这是一个很没有维护性的工作，所以可以使用C/C++编译器的-M选项自动获取源文件中包含的头文件，并生成一个依赖关系,这个依赖关系就保存在.d文件中。

  2. 生成方式

选项 特点 共同点
-M 依赖关系包含标准库 默认打开-E参数，使得编译器在预处理结束就停止编译
-MM 依赖关系不包含标准库
-MD 依赖关系包含标准库 不打开-E参数
-MMD 依赖关系不包含标准库
-MF + fileName 将依赖关系写入到fileName文件中
-MT 在生成的依赖文件中，指定规则中的目标
接下来简单介绍几个例子：

  1. gcc -M main.c

    终端输出

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    main.o: main.c defs.h \
    /usr/include/stdio.h \
    /usr/include/features.h \ 			                                         
    /usr/include/sys/cdefs.h /usr/include/gnu/stubs.h \         			
    /usr/lib/gcc-lib/i486-suse-linux/2.95.3/include/stddef.h \ 			 
    /usr/include/bits/types.h \
    /usr/include/bits/pthreadtypes.h \ 			
    /usr/include/_G_config.h /usr/include/wchar.h \ 			
    /usr/include/bits/wchar.h /usr/include/gconv.h \ 			
    /usr/lib/gcc-lib/i486-suse-linux/2.95.3/include/stdarg.h \ 			
    /usr/include/bits/stdio_lim.h

  2. gcc -MM main.c
    终端输出

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    main.o: main.c defs.h

  3. gcc -M -MF main.d main.c
    则 “-M” 输出的内容就保存在 main.d 文件中了

  4. -MT选项

    这个最为重要，可以将.d文件本身作为目标加入到依赖文件中，这样就可在头文件更新时，也更新依赖文件

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    gcc  main.c -MM -MF main.d   -MT main.d -MT main.o
    $ cat main.d    #查看生成的依赖文件的内容
    main.d main.o: main.c defs.h

    注:依赖规则中 main.d 和 main.o 目标都是通过 “-MT” 选项指定的