Makefile简介

1.规则

每条规则由三部分组成分别是目标(target),依赖(depend),命令(command)

# 语法格式：
target1，target2...: depend1 depend2...
	command1
	command2
	...

确定目标

当你运行 make 命令时，make 需要明确知道它的目标是什么。目标可以是：

默认目标：如果你没有指定目标，make 默认会尝试构建 Makefile 中第一个目标（也就是第一条规则定义的目标）。
显式指定的目标：你可以通过命令行参数指定目标。例如：
1
make clean
这里，clean 就是显式指定的目标。

示例

假设你有一个简单的 C 程序，包含两个文件：main.c 和 utils.c。Makefile 可能如下：

# 定义目标文件
all: main

# 定义 main 目标
main: main.o utils.o
    gcc -o main main.o utils.o

# 定义 main.o 的生成规则
main.o: main.c
    gcc -c main.c

# 定义 utils.o 的生成规则
utils.o: utils.c
    gcc -c utils.c

# 清理生成的文件
clean:
    rm -f main main.o utils.o

递归解析

确定最终目标

你运行了 make all，make 首先确定最终目标是 all。

解析 all 的规则

make 查找 all 的规则：

all: main

这表示 all 依赖于 main。因此，make 需要先生成 main。

解析 main 的规则

make 接下来查找 main 的规则：

1 2	main: main.o utils.o gcc -o main main.o utils.o

这表示 main 依赖于 main.o 和 utils.o。因此，make 需要先生成 main.o 和 utils.o。

递归解析 main.o 的规则

make 查找 main.o 的规则：

1 2	main.o: main.c gcc -c main.c

这表示 main.o 依赖于 main.c。make 会检查 main.c 是否存在：

如果 main.c 存在，make 会比较 main.c 和 main.o 的时间戳。
如果 main.c 比 main.o 新，或者 main.o 不存在，make 会执行命令：
1
gcc -c main.c
生成 main.o。

递归解析 utils.o 的规则

make 查找 utils.o 的规则：

1 2	utils.o: utils.c gcc -c utils.c

这表示 utils.o 依赖于 utils.c。make 会检查 utils.c 是否存在：

如果 utils.c 存在，make 会比较 utils.c 和 utils.o 的时间戳。
如果 utils.c 比 utils.o 新，或者 utils.o 不存在，make 会执行命令：
1
gcc -c utils.c
生成 utils.o。

生成 main

一旦 main.o 和 utils.o 都被成功生成（或者确认是最新的），make 会回到 main 的规则：

1 2	main: main.o utils.o gcc -o main main.o utils.o

make 会检查 main.o 和 utils.o 是否存在，并比较它们与 main 的时间戳：

如果 main.o 或 utils.o 比 main 新，或者 main 不存在，make 会执行命令：
1
gcc -o main main.o utils.o
生成 main。

完成 all

最后，main 被成功生成后，make 认为 all 的依赖已经满足，整个构建过程完成。

2.变量

Makefile 支持变量的使用，可以简化规则的编写。例如：

CC = gcc
CFLAGS = -Wall -g

all: main

main: main.o utils.o
    $(CC) $(CFLAGS) -o main main.o utils.o

main.o: main.c
    $(CC) $(CFLAGS) -c main.c

utils.o: utils.c
    $(CC) $(CFLAGS) -c utils.c

clean:
    rm -f main main.o utils.o

CC 是编译器变量。
CFLAGS 是编译选项变量。

3.模式规则

模式规则是 Makefile 中非常强大的功能，它可以让你为一组文件定义通用的构建规则，而无需为每个文件单独编写规则。模式规则使用 % 作为通配符，% 可以匹配任意长度的字符串。

基本语法

1 2	%.target: %.dependency command

%.target：目标文件的模式，% 表示任意文件名。
%.dependency：依赖文件的模式，% 表示与目标文件匹配的部分。
command：执行的命令。

示例

假设你有多个 .c 文件需要编译成 .o 文件，可以使用模式规则：

1 2	%.o: %.c $(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@

%.o：表示所有以 .o 结尾的目标文件。
%.c：表示所有以 .c 结尾的依赖文件。
$<：自动变量，表示依赖列表中的第一个依赖文件（这里是 .c 文件）。
$@：自动变量，表示目标文件（这里是 .o 文件）。

工作原理

当你运行 make 时，make 会根据目标文件的名称自动推导出依赖文件的名称。例如：

如果目标是 main.o，make 会查找 main.c，并执行命令：
1
gcc -c main.c -o main.o
如果目标是 utils.o，make 会查找 utils.c，并执行命令：
1
gcc -c utils.c -o utils.o

4.伪目标

伪目标是 Makefile 中的特殊目标，它们不对应实际的文件。伪目标通常用于定义一些特殊的任务，如 clean 或 all。伪目标的作用是避免与同名文件冲突。

声明伪目标

1	.PHONY: clean all

.PHONY：告诉 make，clean 和 all 是伪目标，即使存在同名文件，make 也会执行这些目标。

示例

.PHONY: clean all

all: main

main: main.o utils.o
    $(CC) $(CFLAGS) -o main main.o utils.o

main.o: main.c
    $(CC) $(CFLAGS) -c main.c

utils.o: utils.c
    $(CC) $(CFLAGS) -c utils.c

clean:
    rm -f main main.o utils.o

all：伪目标，用于构建最终的可执行文件 main。
clean：伪目标，用于清理生成的文件。

工作原理

如果你运行 make all，make 会构建 main。
如果你运行 make clean，make 会删除所有生成的文件。
即使存在名为 clean 或 all 的文件，make 也会正确执行伪目标的规则。

不定义 .PHONY 的潜在问题

假设你没有定义 .PHONY，make 会将所有目标（包括 all 和 clean）都视为可能的文件名。

make clean：

如果当前目录下没有 clean 文件，make 会执行 clean 目标，删除文件。
如果当前目录下存在一个名为 clean 的文件，make 会认为 clean 已经是最新的，不会执行任何命令。

5.条件判断

Makefile 支持条件判断，这可以在不同情况下动态调整变量或规则。条件判断的语法如下：

ifeq 和 ifneq

1
2
3

ifeq (arg1, arg2)
    commands
endif

ifeq：如果 arg1 等于 arg2，则执行 commands。
ifneq：如果 arg1 不等于 arg2，则执行 commands。

条件判断可以嵌套，也可以使用 else 分支：

ifeq ($(CC), gcc)
    CFLAGS += -std=c99
else
    CFLAGS += -std=c11
endif

如果 CC 的值是 gcc，则会添加编译选项 -std=c99。

6.使用 Makefile

在命令行中运行 make 命令时，make 会读取当前目录下的 Makefile 文件，并根据规则执行任务。例如：

make：默认执行第一个目标。
make clean：执行 clean 目标。
make main：执行 main 目标。