makefile的隐含规则

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  • 简介
  • 隐含规则的变量
  • 模式规则
  • 老式风格的后缀规则

简介

在我们使用Makefile时，有一些我们会经常使用，而且使用频率非常高的东西，就是在 Makefile 中的“隐含的”，早先约定了的，不需要我们再写出来的规则。
例如，把.c文件编译成.o文件这一规则，你根本就不用写出来，make 会自动推导出这种规则，并生成我们需要的.o文件。

“隐含规则”会使用一些我们系统变量，我们可以改变这些系统变量的值来定制隐含规则的运行时的参数。如系统变量“CFLAGS”可以控制编译时的编译器参数。

  1. 如何使用

    如果要使用隐含规则生成你需要的目标，你所需要做的就是不要写出这个目标的规则。那么make会试图去自动推导产生这个目标的规则和命令，如果 make 可以自动推导生成这个目标的规则和命令，那么这个行为就是隐含规则的自动推导。例如:

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    foo : foo.o bar.o 
    cc –o foo foo.o bar.o $(CFLAGS) $(LDFLAGS)

    我们可以注意到，这个 Makefile 中并没有写下如何生成 foo.o 和 bar.o 这两目标的规则和命令。因为 make 的“隐含规则”功能会自动为我们自动去推导这两个目标的依赖目标和生成命令。 make 会在自己的“隐含规则”库中寻找可以用的规则，如果找到，那么就会使用。如果找不到就会报错。在上面的那个例子中，make 调用的隐含规则是，把.o的目标的依赖文件置成.c，并使用 C 的编译命令cc –c $(CFLAGS) [.c] 来生成.o的目标。

    也就是说，我们完全没有必要写下下面的两条规则：

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    foo.o : foo.c 
    cc –c foo.c $(CFLAGS) 
    bar.o : bar.c 
    cc –c bar.c $(CFLAGS)

    因为，这已经是“约定”好了的事了，这就是隐含规则。 当然，如果我们为.o文件书写了自己的规则，那么 make 就不会自动推导并调用隐含规则，它会按照我们写好的规则忠实地执行。

  2. 隐含规则有优先级

    在 make 的“隐含规则库”中，每一条隐含规则都在库中有其顺序，越靠前的则是越被经常使用的，这会导致我们有些时候即使我们显示地指定了目标依赖，make也不会管。如下面这条规则（没有命令）：

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    foo.o : foo.p

    依赖文件“foo.p”（Pascal 程序的源文件）有可能变得没有意义。如果目录下存在了foo.c文件，那么我们的隐含规则一样会生效，并会通过foo.c调用C的编译器生成foo.o 文件。因为，在隐含规则中，Pascal 的规则出现在 C 的规则之后，所以，make 找到可以生成 foo.o的 C的规则就不再寻找下一条规则了。

    如果你确实不希望任何隐含规则推导，那么，你就不要只写出“依赖规则”，而不写命令。（或者使用make的-r参数禁用所有隐含规则），即使是我们指定了“-r”参数，某些隐含规则还是会生效，因为有许多的隐含规则都是使用了“后缀规则”来定义的，所以，只要隐含规则中有“后缀列表”（也就一系统定义在目标.SUFFIXES的依赖目标 ），那么隐含规则就会生效。 默认的后缀列表是：.out,.a, .ln, .o, .c, .cc, .C, .p, .f, .F, .r, .y, .l, .s, .S, .mod, .sym,.def, .h, .info, .dvi, .tex, .texinfo, .texi, .txinfo, .w, .ch .web, .sh, .elc, .el。

  3. 常见隐含规则

    规则名称 格式 内容
    C程序的隐含规则 .o “.o”的目标的依赖目标会自动推导为“.c”，并且其生成命令是“$(CC) –c $(CPPFLAGS) $(CFLAGS)”

    其余的语言的用不到，此处不表

    隐含规则的变量

在隐含规则中的命令中，基本上都是使用了一些预先设置的变量。你可以在你的 makefile 中改变这些变量的值，或是在 make 的命令行中传入这些值，或是在你的环境变量中设置这些值，无论怎么样，只要设置了这些特定的变量，那么其就会对隐含规则起作用。当然，你也可以利用 make 的-R或--no–builtin-variables参数来取消你所定义的变量对隐含规则的作用。

下面列出一些常用变量和其对应的参数，即这些变量在makefile中都是预先设定好的

变量 含义 默认值 对应参数 默认值
AR 函数库打包程序（.a静态库） ar ARFLAGS rv
AS 汇编语言编译程序 as ASFLAGS 空
CC C 语言编译程序 cc CFLAGS 空
CXX C++语言编译程序 g++ CXXFLAGS 空
CPP C 程序的预处理器（输出是标准输出设备） $(CC) –E C 预处理器参数 空
YACC Yacc 文法分析器（针对于 C 程序） yacc YFLAGS 空
RM 删除文件命令 rm –f 无 无
LDFLAGS（链接器参数） 空

模式规则

  1. 介绍
    你可以使用模式规则来定义一个隐含规则。一个模式规则就好像一个一般的规则，只是在规则中，目标的定义需要有 % 字符,它的意思是表示一个或多个任意字符。在依赖目标中同样可以使用 %，只是依赖目标中的 % 的取值，取决于其目标。

    模式规则中，至少在规则的目标定义中要包含 %，否则，就是一般的规则。目标中的 % 定义表示对文件名的匹配，表示长度任意的非空字符串。例如：%.c表示以.c结尾的文件名（文件名的长度至少为 3），而s.%.c则表示以s.开头，.c结尾的文件名（文件名的长度至少为 5）。

    例如有一个模式规则如下：

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    %.o : %.c ; <command ......>

    其含义是，指出了怎么从所有的.c文件生成相应的.o文件的规则。如果要生成的目标是a.o b.o，那么%c就是a.c b.c。一旦依赖目标中的%模式被确定，那么，make 会被要求去匹配当前目录下所有的文件名，一旦找到，make 就会执行规则下的命令，所以，在模式规则中，目标可能会是多个的，如果有模式匹配出多个目标，make 就会产生所有的模式目标，此时，make 关心的是依赖的文件名和生成目标的命令这两件事。

  2. 自动化变量

    变量 说明
    $@ 表示规则中的目标文件集。在模式规则中，如果有多个目标，那么，"$@"就是匹配于目标中模式定义的集合
    $% 仅当目标是函数库文件中，表示规则中的目标成员名。例如，如果一个目标是"foo.a (bar.o)"，那么，"$%"就是"bar.o"，"$@"就是"foo.a"。如果目标不是函数库文件,那么其值为空
    $< 依赖目标中的第一个目标名字。如果依赖目标是以模式（即"%"）定义的，那么"$<"将是符合模式的一系列的文件集。注意，其是一个一个取出来的
    $? 所有比目标新的依赖目标的集合。以空格分隔
    $^ 所有的依赖目标的集合。以空格分隔。如果在依赖目标中有多个重复的，那个这个变量会去除重复的依赖目标，只保留一份
    $+ 这个变量很像"$^"，也是所有依赖目标的集合。只是它不去除重复的依赖目标
    $* 这个变量表示目标模式中"%"及其之前的部分。如果目标是"dir/a.foo.b"，并且目标的模式是"a.%.b"，那么，"$*"的值就是"dir/a.foo"。这个变量对于构造有关联的文件名是比较有较。如果目标中没有模式的定义，那么"$*"也就不能被推导出，但是，如果目标文件的后缀是 make 所识别的，那么"$*"就是除了后缀的那一部分。例如：如果目标是"foo.c"，因 为".c"是 make 所能识别的后缀名，所以，"$*"的值就是"foo"。这个特性是 GNU make 的，很有可能不兼容于其它版本的 make，所以，你应该尽量避免使用"$*"，除非是在隐含规则或是静态模式中。如果目标中的后缀是 make 所不能识别的，那么"$*"就是空值。

老式风格的后缀规则

后缀规则是一个比较老式的定义隐含规则的方法,后缀规则会被模式规则逐步地取代,因为模式规则更强更清晰。

  1. 双后缀规则

    定义了一对后缀：目标文件的后缀和依赖目标（源文件）的后缀，例如：

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    ".c.o"

    相当于

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    "%o : %c"。

  2. 单后缀
    单后缀规则只定义一个后缀，也就是源文件的后缀,例如：
    .c相当于

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    `% :%.c`。

    注意：后缀规则不允许任何的依赖文件，如果有依赖文件的话，那就不是后缀规则，那些后缀统统被认为是文件名，如： 

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    .c.o: foo.h 
    $(CC) -c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -o $@ $<

    这个例子是说，文件.c.o依赖于文件foo.h，而不是我们想要的这样： 

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    %.o: %.c foo.h 
    $(CC) -c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -o $@ $<