makefile learning

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本文给出万能Makefile的具体实现，以及对其中的关键点进行解析。所谓C++万能Makefile，即可编译链接所有的C++程序，而只需作很少的修改。

号称万能Makefile，一统江湖。我对原版的Makefile做了些修改。首先揭开它的庐山真面目：

####################################################
# Generic makefile - 万能Makefile
# for compiling and linking C++ projects on Linux
# Author: George Foot  Modified:Jackie Lee
####################################################
### Customising
#
# Adjust the following if necessary; EXECUTABLE is the target
# executable's filename, and LIBS is a list of libraries to link in
# (e.g. alleg, stdcx, iostr, etc). You can override these on make's
# command line of course, if you prefer to do it that way.
#
#
EXECUTABLE := main    # 可执行文件名
LIBDIR:=              # 静态库目录
LIBS :=               # 静态库文件名
INCLUDES:=.           # 头文件目录
SRCDIR:=              # 除了当前目录外，其他的源代码文件目录
#
# # Now alter any implicit rules' variables if you like, e.g.:

CC:=g++
CFLAGS := -g -Wall -O3
CPPFLAGS := $(CFLAGS)
CPPFLAGS += $(addprefix -I,$(INCLUDES))
CPPFLAGS += -MMD
#
# # The next bit checks to see whether rm is in your djgpp bin
# # directory; if not it uses del instead, but this can cause (harmless)
# # `File not found' error messages. If you are not using DOS at all,
# # set the variable to something which will unquestioningly remove
# # files.
#

RM-F := rm -f

# # You shouldn't need to change anything below this point.
#
SRCS := $(wildcard *.cpp) $(wildcard $(addsuffix /*.cpp, $(SRCDIR)))
OBJS := $(patsubst %.cpp,%.o,$(SRCS))
DEPS := $(patsubst %.o,%.d,$(OBJS))
MISSING_DEPS := $(filter-out $(wildcard $(DEPS)),$(DEPS))
MISSING_DEPS_SOURCES := $(wildcard $(patsubst %.d,%.cpp,$(MISSING_DEPS)))

.PHONY : all deps objs clean veryclean rebuild info

all: $(EXECUTABLE)

deps : $(DEPS)

objs : $(OBJS)

clean :
        @$(RM-F) *.o
        @$(RM-F) *.d
veryclean: clean
        @$(RM-F) $(EXECUTABLE)

rebuild: veryclean all
ifneq ($(MISSING_DEPS),)
$(MISSING_DEPS) :
        @$(RM-F) $(patsubst %.d,%.o,$@)
endif
-include $(DEPS)
$(EXECUTABLE) : $(OBJS)
        $(CC) -o $(EXECUTABLE) $(OBJS) $(addprefix -L,$(LIBDIR)) $(addprefix -l,$(LIBS))

info:
        @echo $(SRCS)
        @echo $(OBJS)
        @echo $(DEPS)
        @echo $(MISSING_DEPS)
        @echo $(MISSING_DEPS_SOURCES)

注：1)命令行前的空白符必须为一个制表符(Tab)；如，@$(RM-F) *.o前不是空格，而是一个制表符；

内容解析

1.Makefile基本语法

target为要生成的目标文件；dependency为target的依赖文件；command为用于生成target的命令行；

<target> : <dependency> <dependency> ...
(tab)<command>
(tab)<command>
 .
 .
 .

2.赋值符号 := 与 =

:=与=的区别在于，符号:=表示立即展开变量值。例如：

A:=foo

B:=$(A)

A:=bar

这时，B的值仍为foo，因为它已被展开，不会再随A的值改变而改变。

3.符号#是Makefile的注释符号

4.wildcard函数

SRCS:=$(wildcard *.cpp) 表示列举当前目录中扩展名为.cpp的所有文件,然后赋值给变量SRCS。详细请google之。

5.patsubst函数

OBJS := $(patsubst %.cpp,%.o,$(SRCS))表示，将$(SRCS)中所有满足模式%.cpp的字符串替换为%.o。

6.filter-out函数

$(filter-out $(A),$(B))表示从B中过滤掉A中的内容，返回剩余内容；

7. “.PHONY”

用.PHONY修饰的target是“伪目标”，不需要生成真实的文件；make假定phony target是已经生成的，然后更新它后边的依赖文件和执行它下边的命令(command)；

8.all deps objs clean veryclean rebuild info

这些都是“伪目标”。

all是第一个目标，所以输入make时它被默认执行；all生成或更新所有*.cpp文件对应的*.d文件和*.o文件，并链接所有*.o文件生成可执行文件$(EXECUTABLE)。

deps仅仅生成*.d文件；.d文件是什么文件？它包含了代码文件的依赖信息。

objs仅仅生成*.o文件；.o文件是C++代码编译后的中间结果文件，废话！

clean用于删除*.d文件和*.o文件。

veryclean删除*.d文件、*.o文件，还有名为$(EXECUTABLE)的可执行文件。

rebuild先调用veryclean清除结果文件，再调用all重新编译和链接。

info查看某些信息。

使用方法：

make deps即可执行deps；

9.ifneq...else...endif

条件语句，ifneq表示如果不想等，则...；

10.include <files>语句

include表示把<files>的内容包含进来；

$(DEPS)是包含依赖信息的文件，每个源文件对应一个.d文件；-include $(DEPS)表示把这些依赖信息包含进来；

11.链接*.o文件，生成可执行文件

主菜来了！

$(EXECUTABLE) : $(OBJS)
        $(CC) -o $(EXECUTABLE) $(OBJS) $(addprefix -l,$(LIBS))

$(EXECUTABLE)为可执行文件名；$(OBJS)为所有.o文件名；$(CC)在这里是g++；$(addprefix -l,$(LIBS)添加引用库；

前面说好的*.d文件和*.o文件是怎么生成的呢？貌似没有命令指出要生成它们呀！请看隐含规则！

12. 隐含规则(Implicit rules)

$(EXECUTABLE)依赖于$(OBJS)，但makefile中没有指明$(OBJS)依赖于谁，也没指明命令生成它们；

这时，make的隐含规则开始起作用；针对$(OBJS)中的每个目标，make自动调用：

$(CC) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) $(TARGET_ARCH) -c $< -o $@

依次生成.o文件和.d文件；

$<表示依赖文件列表的第一个文件名；

$@表示目标文件名；

之所以会生成.d文件，是由于“-MMD”这一编译选项。为g++加上这一选项后，编译器会生成文件依赖信息，并存放至.d文件中。

每一个.cpp文件相应地生成一个.d文件和一个.o文件。

13.@符号

命令行前的@符号表示不回显命令行；

14.CFLAGS和CPPFLAGS

这两者包含编译选项，更详细内容请Google之。

-g 添加gdb调试信息；

-Wall 提示warning信息；

-O3 表示第3级优化；

makefile 中的 wildcard 与 patsubst 函数

 

makefile 里的函数跟它的变量很相似——使用的时候，你用一个 $ 符号跟开括号，函数名，空格后跟一列由逗号分隔的参数，最后用关括号结束。例如，在 GNU Make 里有一个叫 'wildcard' 的函 数，它有一个参数，功能是展开成一列所有符合由其参数描述的文件名，文件间以空格间隔。你可以像下面所示使用这个命令：
    
    SOURCES = $(wildcard *.c)
    
    这行会产生一个所有以 '.c' 结尾的文件的列表，然后存入变量 SOURCES 里。当然你不需要一定要把结果存入一个变量。
    另一个有用的函数是 patsubst （ patten substitude, 匹配替换的缩写）函数。它需要３个参数——第一个是一个需要匹配的式样，第二个表示用什么来替换它，第三个是一个需要被处理的由空格分隔的字列。例如，处理那个经过上面定义后的变量，
    
    OBJS = $(patsubst %.c,%.o,$(SOURCES))
    
    这行将处理所有在 SOURCES 字列中的字（一列文件名），如果它的 结尾是 '.c' ，就用 '.o' 把 '.c' 取代。注意这里的 % 符号将匹 配一个或多个字符，而它每次所匹配的字串叫做一个‘柄’(stem) 。 在第二个参数里， % 被解读成用第一参数所匹配的那个柄。