GNU Make / Makefile 学习

在学习GNU Make / Makefile总结了笔记，并分享出来。

一、GNU Make / Makefile 学习资料
二、makefile入门基础
1、make简介
2、为什么要使用make
3、makefile简介
4、makefile的基本结构
5、基础示例
6、Makefile自动化变量
7、make常用的内嵌函数

一、GNU Make / Makefile 学习资料

1）阮一峰-Make命令教程——​​http://www.ruanyifeng.com/blog/2015/02/make.html​​推荐理由：这篇写的很简单，不过其中提到了一点很重要：每一行"命令"是独立的Shell。第二篇《使用Make构建网站》不需要看，是针对node.js的。

2）陈皓-跟我一起写Makefile——​​https://github.com/seisman/how-to-write-makefile​​推荐理由：这本读起来很轻松，同时也比较全面。

3）徐海兵翻译-GNU make手册——​​http://hacker-yhj.github.io/resources/gun_make.pdf​​推荐理由：官方文档通常是深入浅出的，非常推荐。就是比较罗嗦，也很厚。

二、makefile入门基础

1、make简介

make是一个指令工具，它解释makefile中的指令或者说规则。makefile文件描述了整个工程中所有文件的**编译顺序，编译规则**。Makefile也有自己的编写规则，通常，我们所使用的IDE都会生成相应的makefile，然后再根据makefile来进行编译，只是这些操作是由IDE来完成，我们只需要点击一个编译按钮。

2、为什么要使用make

现可以在GitHub上看到，很多的开源项目，在编译的时候，都是使用make来完成的，也就是说，都有其对应的makefile。他们都有个特点，那就是文件很多。
考虑这样一种情况，我们的项目现在有三、四十个文件，你使用的不是IDE工具，而是命令行，那么不同的人，在编译你的项目的时候，都需要一个一个文件的
gcc -o asample.c bsample.c ...... xxx.out
这样慢慢的一个文件，一个文件的去找到以后再编译吗？

答案肯定是否定的，当你工程的文件多了以后，时间一长，可能你自己都不能记住所有的文件。所以，这个时候我们就可以使用make来根据makefile对整个项目进行管理。除此之外，make还有一个优点，那就是当你修改你的文件以后，make只会编译更新的文件以及它相关依赖的文件。这里后边进行详细的解释，意思就是，当你只修改了几十个文件中的某一个文件时，make只会重新编译跟你修改的文件有关联的文件，而不是所有的文件。这就大大的减短了编译的时间。

》总结：

利用make工具可以自动完成编译工作。这些工作包括：
    如果仅仅修改了某几个源文件，则只重新编译这几个源文件；
    如果某个头文件被修改，则重新编译所有包含该头文件的源文件。
利用这种自动编译可大大简化开发工作，避免不必要的重新编译。

make工具通过一个称为Makefile的文件来完成并自动维护编译工作。Makefile文件描述了整个工程的编译、链接等规则。

3、makefile简介

在我们执行make之前，需要有一个名为makefile或Makefile的文件。这个文件用来告诉make需要完成什么样的操作。我们可以简单的把makefile认为是一份定义了源文件间依赖关系、如何编译各个源文件并生成可执行文件的说明书。

4、makefile的基本结构

TARGET... : PREREQUISITES...
    COMMAND
    ...
    ...
TARGET：规则的目标，程序产生的文件，如可执行文件和目标文件；目标也可以是要执行的动作，如clean，也称伪目标。
PREREQUISITES：规则的依赖，是用来产生目标的输入文件列表，一个目标通常依赖于多个文件。
COMMAND：规则的命令。是make执行的动作（命令是shell命令或者是可在shell下执行的程序）。

》注意：

1）这里需要注意的是，命令前面使用的是TAB键，而不是空格，使用空格会出现错误。

2）如果DEPENDENCIES中有一个或多个文件更新的话，COMMAND就要执行，这就是Makefile最核心的内容。

5、基础示例

.PHONY:clean
main:main.o sub.o add.o print.o
    gcc -Wall -g main.o add.o sub.o print.o -o main
main.o:main.c 
    gcc -Wall -g -c main.c -o main.o
add.o:add.c add.h
    gcc -Wall -g -c add.c -o add.o
sub.o:sub.c sub.h
    gcc -Wall -g -c sub.c -o sub.o
print.o:print.c print.h
    gcc -Wall -g -c print.c -o print.o
clean:
    rm -f *.o mai

我们可以看到，main是我们最终想要生成的目标文件，它依赖main.o sub.o add.o print.o这四个.o文件。因此要执行gcc -Wall -g main.o add.o sub.o print.o -o main命令来生成目标文件，但是当前没有这些.o文件，因此就要先生成这些.o文件。我们写了四条xxx.o:xxx.c然后执行gcc -Wall -g -c xxx.c -o xxx.o，这些语句就会生成目标文件的依赖项。

clean是一个伪目标文件，因为它没有依赖项。我们只是想通过make clean来将.o文件删除，但是我们通常要指定.PHONY:clean这条语句，用来显式的指定clean是伪目标，来防止当前目录下有一个同名的clean文件。这样，一个简单呢的Makefile文件就写好了。

6、Makefile自动化变量

虽然像上述那样可以完成编译，但是明显非常麻烦，接下来介绍Makefile的自动化变量。
选项名    作用
$@     规则的目标文件名
$<     规则的第一个依赖文件名
$^     规则的所有依赖文件列表

我们使用这些自动化变量来尝试从写刚才的Makefile

.PHONY:clean
OBJ=main.o sub.o add.o print.o
main:$(OBJ)
    gcc -Wall -g $^ -o $@
main.o:main.c 
    gcc -Wall -g -c $< -o $@ 
add.o:add.c add.h
    gcc -Wall -g -c $< -o $@ 
sub.o:sub.c sub.h
    gcc -Wall -g -c $< -o $@ 
print.o:print.c print.h
    gcc -Wall -g -c $< -o $@
clean:
    rm -f *.o main

我们定义了一个变量叫OBJ，他是我们的依赖项列表。然后使用自动化变量来代替对应的文件，如上所示。

但是，我们这些.c文件都要生成.o文件，这样写也非常麻烦，我们介绍另一些规则。
    模式规则
        %.o:%.c
    后缀规则
        .c:.o

我们来使用这两种规则：

.PHONY:clean

CC = gcc
CFLAGS = -Wall -g
OBJ = main.o sub.o add.o print.o
main:$(OBJ)
    $(CC) $(CFLAGS) $^ -o $@
#%.o:%.c
.c.o:
    $(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@

clean:
    rm -f *.o main

使用这两个规则，就会将所有.c文件生成同名的.o文件，这样，Makefile就更加简洁。

7、make常用的内嵌函数

    函数调用
        $(function arguments)
    $(wildcard PATTERN)
        当前目录写的匹配模式的文件
        例如：src=$(wildcard *.c)
    $(patsubst PATTERN,REPLACEMENT,TEXT)
        模式替换函数
        例如：$(patsubst %.c, %.o, \$src)
        等价于$(src:.c=.o)
    shell函数
        执行shell命令
        例如：$(shell ls -d */)

在学习GNU Make / Makefile总结了笔记，并分享出来。