多文件工程的编译-Makefile的简便写法

通常我们在命令行使用GCC对程序进行编译，如果对于单个或者几个文件时比较方便的，但当工程中的文件逐渐增多甚至变得十分庞大的时候，使用GCC显然力不从心，不好管理。因此我们有必要编写一个Makefile来对工程进行管理。就以下工程目录进行学习。

生成可执行程序cacu，建立如下规则的Makefile文件。

#生成test,":"左边为目标，右边为依赖 。gcc后是命令
cacu:add_int.o add_float.o sub_int.o sub_float.o main.o
    gcc -o cacu add/add_int.o add/add_float.o  （连接符）
            sub_int.o sub_float.o main.o 
#生成add_int.o的规则
add_int.o:add/add_int.c add/add_int.h
    gcc -c -o add/add_int.o add/add_int.c 
#生成add_float.o的规则
add_float.o:add/add_float.c add/add_float.h
    gcc -c -o add/add_float.o add/add_float.c
#生成sub_int.o的规则
sub_int.o:sub/sub_int.c sub/sub_int.h
    gcc -c -o sub/sub_int.o sub/sub_int.c
#生成sub_float.o的规则
sub_float.o:sub/sub_float.c sub/sub_float.h
    gcc -c -o sub/sub_float.o sub/sub_float.c
#生成main.o的规则
main.o:main.c add/add.h sub/sub.h
    gcc -c-o main.o main.c -Iadd -Isub
#清理的规则
clean:
    rm -f test add_int.o add_float.o sub_int.o 
            sub_float.o main.o

Makefile的规则：
Makefile的框架是由规则构成的，make命令执行时，先在Makefile文件中查找各种规则，对各种规则进行解析后，运行规则。规则的基本格式为
TARGET... ：DEPENDEDS...
    COMAND
    ……
    ……
TARGET：规则所定义的目标。通常规则是最后生成的可执行文件的文件名或者为了生成可执行文件而依赖的目标文件的文件名，也可以是一个动作，称之为。伪目标。
DEPENDEDS：执行此规则所必须的依赖条件，例如生成可执行文件的目标文件。DEPENDEDS也可以是某个TARGET,这样就形成了TARGET之间的嵌套。
COMMAND：规则所执行的命令，即规则的动作，例如编译文件、生成库文件、进入目录等。动作可以是多个，每个命令占一行。规则的形式比较简单，要写好一个MakeEle需要注意一些地方，并对执行的过程有所了解。

1.规则的书写
在书写规则的时候，为了使Make租e更加清晰，要用反斜杠()将较长的行分解为多行, 例如将"rm-fcacu add/add_int. o add/add_tloat. o sub/sub_int. o sub/sub_float. o main. o"分解为了两行。命令行必须以Tab键开始，m工程序把出现在一条规则之后的所有连续的以Tab键开始的行都作为命令行处理。
注意：规则书写时要注意COMMAND的位置，COMMAND前面的空白是一个Tab键，不是空格。Tab告诉make这是一个命令行，make执行相应的动作。

2.目标
Makefile的目标可以是具体的文件，也可以是某个动作。例如目标cacu就是生成cacu的规则，有很多的依赖项，及相关的命令动作。而clean是清除当前生成文件的一个动作，不会生成任何目标项。

3.依赖项
依赖项是目标生成所必须满足的条件，例如生成cacu需要依赖main.o,main.o必须存在才能执行生成cacu的命令，即依赖项的动作在TARGET的命令之前执行。依赖项之间的顺序按照自左向右的顺序检查或者执行。例如，下面的规则

main. o main. c add/add. h sub/sub. h
　　gcc-c-o main. o main. c-ladd-Isub
main.c、add/add.h和sub/sub.h必须都存在才能执行动作。gcc-c-omaiH.o main.c -ladd -lsub。。，当add/add.h不存在时，是不会执行规则的命令动作的，而且也不会检查sub/sub.h文件的存在，当然main.c由于在add/add.h依赖项之前，会先确认此项没有问题。

4.规则的嵌套
规则之间是可以嵌套的，这通常通过依赖项实现。例如生成cacu的规则依赖于很多的.o文件，而每个.o文件又分别是一个规则。要执行规则cacu必须先执行它的依赖项，即
add_int.o、add_float.o、sub_int.o、sub_float.o、main.o,这5个依赖项生成或者存在之后才进行cacu的命令动作。

5.文件的时间戳
make命令执行的时候会根据文件的时间戳判定是否执行相关的命令，并且执行依赖于此项的规则。例如对main.c文件进行修改后保存，文件的生成日期就发生了改变，再次调
用make命令编译的时候，就会只编译main.c,并且执行规则cacu，重新链接程序。

6、执行的规则
在调用make命令编译的时候，m工程序会査找MakeEle文件中的第1个规则，分析并执行相关的动作。例子中的第1个规则为cacu，所以m工程序执行cacu规则。由于其依赖项包含5个，第1个为add_int.o,分析其依赖项，当add/add_int.c add.h存在的时候，执行如下命令动作：

gcc-c-o addladd_int. o add/add_int. c

当命令执行完毕的时候，会按照顺序执行第2个依赖项，生成add/add_flaot.o.当第5个依赖项满足时，即main.o生成的时候，会执行cacu的命令，链接生成执行文件cacu.当把规则clean放到第一个的时候，再执行make命令不是生成cacu文件，而是清理文件。要生成cacu文件需要使用如下的make命令。

Debain #make cacu

7.模式匹配

在上面的Makefile中，main.o规则的书写方式如下

main. o :main. c add/add. h sub/sub. h
    gcc-c-o main. o main. c-Iadd-Isub

有一种简便的方法可以实现与上面相同的功能

main. o :%o %c
    gcc-c $<-o $@

这种方法的规则main.o中依赖项中的。%o：%c。的作用是将TARGET域的.o的扩展
名替换为.c,即将main.o替换为main.c.而命令行的S〈表示依赖项的结果，即main.c$@
表示TARGET域的名称，即main.o。

在Makefile中使用用户自定义变量

定义OBJS变量表示目标文件：

　　OBJS = add_int.o add_float.o sub_int.o sub_float.o main.o

在调用OBJS的时候在前面加上$,并且变量的名称可以用括号括起来。例如，使用gcc的默认规则进行编译，cacu的规则可以采用如下形式

　　cuca:gcc -o cacu $(OBJS)

用CC表示gcc,用CFLAGS表示编译选项，RM表示rm -f ,TARGET表示最终的生成目标cacu。

CC = gcc　　　　　　　　　　(CC定义成为gcc)
CFLAGS = -Isub -Iadd　　　 (加入头文件搜索路径sub,add文件夹)
TARGET = cacu　　　　　　　(最终生成的目标)
RM = rm -f　　　　　　　　　(删除的命令)

这样，之前冗长的Makefile可以简化为如下形式。

 

CC = gcc
CFLAGS = -Isub -Iadd -O2　　(O2为优化)
OBJS = add_int.o add_float.o sub_int.o sub_float.o main.o
TARGET = cacu
RM = rm -f
$(TARGET):$(OBJS)
　　$(CC) -o $(TARGET) $(OBJS) $(CFLAGS)
$(OBJS):%.o:%.c　　(将OBJS中所有扩展名为.o的文件替换成扩展名为.c的文件)
　　$(CC) -c $(CFLAGS) $< -o $@　　(生成目标文件)
clean:
　　-$(RM) $(TARGET) $(OBJS)　　- 表示忽略错误

 由于CC的默认值已经为cc,RM的默认值为 rm -f,因此，如果在调用这些变量的时候未显式给出变量的定义，编译器就去调用其默认值。经过简化，可以得到以下形式：

CFLAGS = -Isub -Iadd -O2　　(O2为优化)
OBJS = add_int.o add_float.o sub_int.o sub_float.o main.o
TARGET = cacu
$(TARGET):$(OBJS)
　　 $(CC) -o $(TARGET) $(OBJS) $(CFLAGS)
 $(OBJS):%.o:%.c　　(将OBJS中所有扩展名为.o的文件替换成扩展名为.c的文件)
 　　$(CC) -c $(CFLAGS) $< -o $@　　(生成目标文件)
 clean:
 　　-$(RM) $(TARGET) $(OBJS)　　- 表示忽略错误

Makefile很智能（会自动推导，使用默认的方式生成目标文件），可以再简化，就可以得到如下形式：

1 CFLAGS = -Isub -Iadd -O2　　(O2为优化)
2 OBJS = add_int.o add_float.o sub_int.o sub_float.o main.o
3 TARGET = cacu
4 $(TARGET):$(OBJS)
5 　　 $(CC) -o $(TARGET) $(OBJS) $(CFLAGS)
6  clean:
7 　　-$(RM) $(TARGET) $(OBJS)　　- 表示忽略错误

Makefile之博大精深，暂时学习到这里（待续）。。。。