Makefile基础知识3.docx
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Makefile基础知识3
跟我一起写Makefile（十一）收藏
make的运行
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一般来说，最简单的就是直接在命令行下输入make命令，make命令会找当前目录的makefile来执行，一切都是自动的。
但也有时你也许只想让make重编译某些文件，而不是整个工程，而又有的时候你有几套编译规则，你想在不同的时候使用不同的编译规则，等等。
本章节就是讲述如何使用make命令的。
一、make的退出码
make命令执行后有三个退出码：
0——表示成功执行。
1——如果make运行时出现任何错误，其返回1。
2——如果你使用了make的“-q”选项，并且make使得一些目标不需要更新，那么返回2。
Make的相关参数我们会在后续章节中讲述。
二、指定Makefile
前面我们说过，GNUmake找寻默认的Makefile的规则是在当前目录下依次找三个文件——“GNUmakefile”、“makefile”和“Makefile”。
其按顺序找这三个文件，一旦找到，就开始读取这个文件并执行。
当前，我们也可以给make命令指定一个特殊名字的Makefile。
要达到这个功能，我们要使用make的“-f”或是“--file”参数（“--makefile”参数也行）。
例如，我们有个makefile的名字是“hchen.mk”，那么，我们可以这样来让make来执行这个文件：
make–fhchen.mk
如果在make的命令行是，你不只一次地使用了“-f”参数，那么，所有指定的makefile将会被连在一起传递给make执行。
三、指定目标
一般来说，make的最终目标是makefile中的第一个目标，而其它目标一般是由这个目标连带出来的。
这是make的默认行为。
当然，一般来说，你的makefile中的第一个目标是由许多个目标组成，你可以指示make，让其完成你所指定的目标。
要达到这一目的很简单，需在make命令后直接跟目标的名字就可以完成（如前面提到的“makeclean”形式）
任何在makefile中的目标都可以被指定成终极目标，但是除了以“-”打头，或是包含了“=”的目标，因为有这些字符的目标，会被解析成命令行参数或是变量。
甚至没有被我们明确写出来的目标也可以成为make的终极目标，也就是说，只要make可以找到其隐含规则推导规则，那么这个隐含目标同样可以被指定成终极目标。
有一个make的环境变量叫“MAKECMDGOALS”，这个变量中会存放你所指定的终极目标的列表，如果在命令行上，你没有指定目标，那么，这个变量是空值。
这个变量可以让你使用在一些比较特殊的情形下。
比如下面的例子：
sources=foo.cbar.c
ifneq（$（MAKECMDGOALS）,clean）
include$（sources:
.c=.d）
endif
基于上面的这个例子，只要我们输入的命令不是“makeclean”，那么makefile会自动包含“foo.d”和“bar.d”这两个makefile。
使用指定终极目标的方法可以很方便地让我们编译我们的程序，例如下面这个例子：
.PHONY:
all
all:
prog1prog2prog3prog4
从这个例子中，我们可以看到，这个makefile中有四个需要编译的程序——“prog1”，“prog2”，“prog3”和“prog4”，我们可以使用“makeall”命令来编译所有的目标（如果把all置成第一个目标，那么只需执行“make”），我们也可以使用“makeprog2”来单独编译目标“prog2”。
即然make可以指定所有makefile中的目标，那么也包括“伪目标”，于是我们可以根据这种性质来让我们的makefile根据指定的不同的目标来完成不同的事。
在Unix世界中，软件发布时，特别是GNU这种开源软件的发布时，其makefile都包含了编译、安装、打包等功能。
我们可以参照这种规则来书写我们的makefile中的目标。
“all”
这个伪目标是所有目标的目标，其功能一般是编译所有的目标。
“clean”
这个伪目标功能是删除所有被make创建的文件。
“install”
这个伪目标功能是安装已编译好的程序，其实就是把目标执行文件拷贝到指定的目标中去。
“print”
这个伪目标的功能是例出改变过的源文件。
“tar”
这个伪目标功能是把源程序打包备份。
也就是一个tar文件。
“dist”
这个伪目标功能是创建一个压缩文件，一般是把tar文件压成Z文件。
或是gz文件。
“TAGS”
这个伪目标功能是更新所有的目标，以备完整地重编译使用。
“check”和“test”
这两个伪目标一般用来测试makefile的流程。
当然一个项目的makefile中也不一定要书写这样的目标，这些东西都是GNU的东西，但是我想，GNU搞出这些东西一定有其可取之处（等你的UNIX下的程序文件一多时你就会发现这些功能很有用了），这里只不过是说明了，如果你要书写这种功能，最好使用这种名字命名你的目标，这样规范一些，规范的好处就是——不用解释，大家都明白。
而且如果你的makefile中有这些功能，一是很实用，二是可以显得你的makefile很专业（不是那种初学者的作品）。
四、检查规则
有时候，我们不想让我们的makefile中的规则执行起来，我们只想检查一下我们的命令，或是执行的序列。
于是我们可以使用make命令的下述参数：
“-n”
“--just-print”
“--dry-run”
“--recon”
不执行参数，这些参数只是打印命令，不管目标是否更新，把规则和连带规则下的命令打印出来，但不执行，这些参数对于我们调试makefile很有用处。
“-t”
“--touch”
这个参数的意思就是把目标文件的时间更新，但不更改目标文件。
也就是说，make假装编译目标，但不是真正的编译目标，只是把目标变成已编译过的状态。
“-q”
“--question”
这个参数的行为是找目标的意思，也就是说，如果目标存在，那么其什么也不会输出，当然也不会执行编译，如果目标不存在，其会打印出一条出错信息。
“-W”
“--what-if=”
“--assume-new=”
“--new-file=”
这个参数需要指定一个文件。
一般是是源文件（或依赖文件），Make会根据规则推导来运行依赖于这个文件的命令，一般来说，可以和“-n”参数一同使用，来查看这个依赖文件所发生的规则命令。
另外一个很有意思的用法是结合“-p”和“-v”来输出makefile被执行时的信息（这个将在后面讲述）。
五、make的参数
下面列举了所有GNUmake3.80版的参数定义。
其它版本和产商的make大同小异，不过其它产商的make的具体参数还是请参考各自的产品文档。
“-b”
“-m”
这两个参数的作用是忽略和其它版本make的兼容性。
“-B”
“--always-make”
认为所有的目标都需要更新（重编译）。
“-C”
“--directory=”
指定读取makefile的目录。
如果有多个“-C”参数，make的解释是后面的路径以前面的作为相对路径，并以最后的目录作为被指定目录。
如：
“make–C~hchen/test–Cprog”等价于“make–C~hchen/test/prog”。
“—debug[=]”
输出make的调试信息。
它有几种不同的级别可供选择，如果没有参数，那就是输出最简单的调试信息。
下面是的取值：
a——也就是all，输出所有的调试信息。
（会非常的多）
b——也就是basic，只输出简单的调试信息。
即输出不需要重编译的目标。
v——也就是verbose，在b选项的级别之上。
输出的信息包括哪个makefile被解析，不需要被重编译的依赖文件（或是依赖目标）等。
i——也就是implicit，输出所以的隐含规则。
j——也就是jobs，输出执行规则中命令的详细信息，如命令的PID、返回码等。
m——也就是makefile，输出make读取makefile，更新makefile，执行makefile的信息。
“-d”
相当于“--debug=a”。
“-e”
“--environment-overrides”
指明环境变量的值覆盖makefile中定义的变量的值。
“-f=”
“--file=”
“--makefile=”
指定需要执行的makefile。
“-h”
“--help”
显示帮助信息。
“-i”
“--ignore-errors”
在执行时忽略所有的错误。
“-I”
“--include-dir=”
指定一个被包含makefile的搜索目标。
可以使用多个“-I”参数来指定多个目录。
“-j[]”
“--jobs[=]”
指同时运行命令的个数。
如果没有这个参数，make运行命令时能运行多少就运行多少。
如果有一个以上的“-j”参数，那么仅最后一个“-j”才是有效的。
（注意这个参数在MS-DOS中是无用的）
“-k”
“--keep-going”
出错也不停止运行。
如果生成一个目标失败了，那么依赖于其上的目标就不会被执行了。
“-l”
“--load-average[=
“—max-load[=]”
指定make运行命令的负载。
“-n”
“--just-print”
“--dry-run”
“--recon”
仅输出执行过程中的命令序列，但并不执行。
“-o”
“--old-file=”
“--assume-old=”
不重新生成的指定的，即使这个目标的依赖文件新于它。
“-p”
“--print-data-base”
输出makefile中的所有数据，包括所有的规则和变量。
这个参数会让一个简单的makefile都会输出一堆信息。
如果你只是想输出信息而不想执行makefile，你可以使用“make-qp”命令。
如果你想查看执行makefile前的预设变量和规则，你可以使用“make–p–f/dev/null”。
这个参数输出的信息会包含着你的makefile文件的文件名和行号，所以，用这个参数来调试你的makefile会是很有用的，特别是当你的环境变量很复杂的时候。
“-q”
“--question”
不运行命令，也不输出。
仅仅是检查所指定的目标是否需要更新。
如果是0则说明要更新，如果是2则说明有错误发生。
“-r”
“--no-builtin-rules”
禁止make使用任何隐含规则。
“-R”
“--no-builtin-variabes”
禁止make使用任何作用于变量上的隐含规则。
“-s”
“--silent”
“--quiet”
在命令运行时不输出命令的输出。
“-S”
“--no-keep-going”
“--stop”
取消“-k”选项的作用。
因为有些时候，make的选项是从环境变量“MAKEFLAGS”中继承下来的。
所以你可以在命令行中使用这个参数来让环境变量中的“-k”选项失效。
“-t”
“--touch”
相当于UNIX的touch命令，只是把目标的修改日期变成最新的，也就是阻止生成目标的命令运行。
“-v”
“--version”
输出make程序的版本、版权等关于make的信息。
“-w”
“--print-directory”
输出运行makefile之前和之后的信息。
这个参数对于跟踪嵌套式调用make时很有用。
“--no-print-directory”
禁止“-w”选项。
“-W”
“--what-if=”
“--new-file=”
“--assume-file=”
假定目标需要更新，如果和“-n”选项使用，那么这个参数会输出该目标更新时的运行动作。
如果没有“-n”那么就像运行UNIX的“touch”命令一样，使得的修改时间为当前时间。
“--warn-undefined-variables”
只要make发现有未定义的变量，那么就输出警告信息。
跟我一起写Makefile（十二）收藏
隐含规则
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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，比如，我们编译C/C++的源程序为中间目标文件（Unix下是[.o]文件，Windows下是[.obj]文件）。
本章讲述的就是一些在Makefile中的“隐含的”，早先约定了的，不需要我们再写出来的规则。
“隐含规则”也就是一种惯例，make会按照这种“惯例”心照不喧地来运行，那怕我们的Makefile中没有书写这样的规则。
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。
我们还可以通过“模式规则”的方式写下自己的隐含规则。
用“后缀规则”来定义隐含规则会有许多的限制。
使用“模式规则”会更回得智能和清楚，但“后缀规则”可以用来保证我们Makefile的兼容性。
我们了解了“隐含规则”，可以让其为我们更好的服务，也会让我们知道一些“约定俗成”了的东西，而不至于使得我们在运行Makefile时出现一些我们觉得莫名其妙的东西。
当然，任何事物都是矛盾的，水能载舟，亦可覆舟，所以，有时候“隐含规则”也会给我们造成不小的麻烦。
只有了解了它，我们才能更好地使用它。
一、使用隐含规则
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。
当然，隐含规则是make事先约定好的一些东西。
例如，我们有下面的一个Makefile：
foo:
foo.obar.o
cc–ofoofoo.obar.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，那么就会报错。
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$（CFLAGS）[.c]”来生成[.o]的目标。
也就是说，我们完全没有必要写下下面的两条规则：
foo.o:
foo.c
cc–cfoo.c$（CFLAGS）
bar.o:
bar.c
cc–cbar.c$（CFLAGS）
因为，这已经是“约定”好了的事了，make和我们约定好了用C编译器“cc”生成[.o]文件的规则，这就是隐含规则。
当然，如果我们为[.o]文件书写了自己的规则，那么make就不会自动推导并调用隐含规则，它会按照我们写好的规则忠实地执行。
还有，在make的“隐含规则库”中，每一条隐含规则都在库中有其顺序，越靠前的则是越被经常使用的，所以，这会导致我们有些时候即使我们显示地指定了目标依赖，make也不会管。
如下面这条规则（没有命令）：
foo.o:
foo.p
依赖文件“foo.p”（Pascal程序的源文件）有可能变得没有意义。
如果目录下存在了“foo.c”文件，那么我们的隐含规则一样会生效，并会通过“foo.c”调用C的编译器生成foo.o文件。
因为，在隐含规则中，Pascal的规则出现在C的规则之后，所以，make找到可以生成foo.o的C的规则就不再寻找下一条规则了。
如果你确实不希望任何隐含规则推导，那么，你就不要只写出“依赖规则”，而不写命令。
二、隐含规则一览
这里我们将讲述所有预先设置（也就是make内建）的隐含规则，如果我们不明确地写下规则，那么，make就会在这些规则中寻找所需要规则和命令。
当然，我们也可以使用make的参数“-r”或“--no-builtin-rules”选项来取消所有的预设置的隐含规则。
当然，即使是我们指定了“-r”参数，某些隐含规则还是会生效，因为有许多的隐含规则都是使用了“后缀规则”来定义的，所以，只要隐含规则中有“后缀列表”（也就一系统定义在目标.SUFFIXES的依赖目标），那么隐含规则就会生效。
默认的后缀列表是：
.out,.a,.ln,.o,.c,.cc,.C,.p,.f,.F,.r,.y,.l,.s,.S,.mod,.sym,.def,.h,.info,.dvi,.tex,.texinfo,.texi,.txinfo,.w,.ch.web,.sh,.elc,.el。
具体的细节，我们会在后面讲述。
还是先来看一看常用的隐含规则吧。
1、编译C程序的隐含规则。
“.o”的目标的依赖目标会自动推导为“.c”，并且其生成命令是“$（CC）–c$（CPPFLAGS）$（CFLAGS）”
2、编译C++程序的隐含规则。
“.o”的目标的依赖目标会自动推导为“.cc”或是“.C”，并且其生成命令是“$（CXX）–c$（CPPFLAGS）$（CFLAGS）”。
（建议使用“.cc”作为C++源文件的后缀，而不是“.C”）
3、编译Pascal程序的隐含规则。
“.o”的目标的依赖目标会自动推导为“.p”，并且其生成命令是“$（PC）–c $（PFLAGS）”。
4、编译Fortran/Ratfor程序的隐含规则。
“.o”的目标的依赖目标会自动推导为“.r”或“.F”或“.f”，并且其生成命令是:
“.f” “$（FC）–c $（FFLAGS）”
“.F” “$（FC）–c $（FFLAGS）$（CPPFLAGS）”
“.f” “$（FC）–c $（FFLAGS）$（RFLAGS）”
5、预处理Fortran/Ratfor程序的隐含规则。
“.f”的目标的依赖目标会自动推导为“.r”或“.F”。
这个规则只是转换Ratfor或有预处理的Fortran程序到一个标准的Fortran程序。
其使用的命令是：
“.F” “$（FC）–F$（CPPFLAGS）$（FFLAGS）”
“.r” “$（FC）–F$（FFLAGS）$（RFLAGS）”
6、编译Modula-2程序的隐含规则。
“.sym”的目标的依赖目标会自动推导为“.def”，并且其生成命令是：
“$（M2C）$（M2FLAGS）$（DEFFLAGS）”。
“”的目标的依赖目标会自动推导为“.mod”，并且其生成命令是：
“$（M2C）$（M2FLAGS）$（MODFLAGS）”。
7、汇编和汇编预处理的隐含规则。
“.o”的目标的依赖目标会自动推导为“.s”，默认使用编译品“as”，并且其生成命令是：
“$（AS）$（ASFLAGS）”。
“.s”的目标的依赖目标会自动推导为“.S”，默认使用C预编译器“cpp”，并且其生成命令是：
“$（AS）$（ASFLAGS）”。
8、链接Object文件的隐含规则。
“”目标依赖于“.o”，通过运行C的编译器来运行链接程序生成（一般是“ld”），其生成命令是：
“$（CC）$（LDFLAGS）.o$（LOADLIBES）$（LDLIBS）”。
这个规则对于只有一个源文件的工程有效，同时也对多个Object文件（由不同的源文件生成）的也有效。
例如如下规则：
x:
y.oz.o
并且“x.c”、“y.c”和“z.c”都存在时，隐含规则将执行如下命令：
cc-cx.c-ox.o
cc-cy.c-oy.o
cc-cz.c-oz.o
ccx.oy.oz.o-ox
rm-fx.o
rm-fy.o
rm-fz.o
如果没有一个源文件（如上例中的x.c）和你的目标名字（如上例中的x）相关联，那么，你最好写出自己的生成规则，不然，隐含规则会报错的。
9、YaccC程序时的隐含规则。
“.c”的依赖文件被自动推导为“n.y”（Yacc生成的文件），其生成命令是：
“$（YACC）$（YFALGS）”。
（“Yacc”是一个语法分析器，关于其细节请查看相关资料）
10、LexC程序时的隐含规则。
“.c”的依赖文件被自动推导为“n.l”（Lex生成的文件），其生成命令是：
“$（LEX）$（LFALGS）”。
（关于“Lex”的细节请查看相关资料）
11、LexRatfor程序时的隐含规则。
“.r”的依赖文件被自动推导为“n.l”（Lex生成的文件），其生成命令是：
“$（LEX）$（LFALGS）”。
12、从C程序、Yacc文件或Lex文件创建Lint库的隐含规则。
“.ln”（lint生成的文件）的依赖文件被自动推导为“n.c”，其生成命令是：
“$（LINT）$（LINTFALGS）$（CPPFLAGS）-i”。
对于“.y”和“.l”也是同样的规则。
三、隐含规则使用的变量
在隐含规则中的命令中，基本上都是使用了一些预先设置的变量。
你可以在你的makefile中改变这些变量的值，或是在make的命令行中传入这些值，或是在你的环境变量中设置这些值，无论怎么样，只要设置了这些特定的变量，那么其就会对隐含规则起作用。
当然，你也可以利用make的“-R”或“--no–builtin-variables”参数来取消你所定义的变量对隐含规则的作用。
例如，第一条隐含规则——编译C程序的隐含规则的命令是“$（CC）–c$（CFLAGS）$（CPPFLAGS）”。
Make默认的编译命令是“cc”，如果你把变量“$（CC）”重定义成“gcc”，把变量“$（CFLAGS）”重定义成“-g”，那么，隐含规则中的命令全部会以“gcc–c-g$（CPPFLAGS）”的样子来执行了。
我们可以把隐含规则中使用的变量分成两种：
一种是命令相关的，如“CC”；一种是参数相的关，如“CFLAGS”。
下面是所有隐含规则中会用到的变量：
1、关于命令的变量。
AR
函数库打包程序。
默认命令是“ar”。
AS
汇编语言编译程序。
默认命令是“as”。
CC
C语言编译程序。
默认命令是“cc”。
CXX
C++语言编译程序。
默认命令是“g++”。
CO
从RCS文件中扩展文件程序。
默认命令是“co”。
CPP
C程序的预处理器（输出是标准输出设备）。
默认命令是“$（CC）–E”。
FC
Fortran和Ratfor的编译器和预处理程序。
默认命令是“f77”。
GET
从SCCS文件中扩展文件的程序
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