makefile基础教程makefile总述.docx
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makefile基础教程makefile总述
makefile基础教程-makefile总述
Makefile
3.1Makefile内容
在一个完整的Makefile中，包含了5个东西：
显式规则、隐含规
则、变量定义、指示符和注释。
关于“规则”、“变量”和“Makefile指示符”将在后续的章节进行详细的讨论。
本章讨论的是一些基本概
念。
显式规则：
它描述了在何种情况下如何更新一个或者多个
被称为目标的文件（Makefile的目标文件）。
书写Makefile
时需要明确地给出目标文件、目标的依赖文件列表以及更新
目标文件所需要的命令（有些规则没有命令，这样的规则只
是纯粹的描述了文件之间的依赖关系）。
隐含规则：
它是make根据一类目标文件（典型的是根据
文件名的后缀）而自动推导出来的规则。
make根据目标文件
的名，自动产生目标的依赖文件并使用默认的命令来对目标
进行更新（建立一个规则）。
变量定义：
使用一个字符或字符串代表一段文本串，当定
义了一个变量以后，Makefile后续在需要使用此文本串的地
方，通过引用这个变量来实现对文本串的使用。
第一章的例
子中，我们就定义了一个变量“objects”来表示一个.o文件
列表。
Makefile指示符：
指示符指明在make程序读取makefile文
件过程中所要执行的一个动作。
其中包括：
读取一个文件，读取给定文件名的文件，将其内容作
为makefile文件的一部分。
决定（通常是根据一个变量的得值）处理或者忽略
Makefile中的某一特定部分。
定义一个多行变量。
注释：
Makefile中“#”字符后的内容被作为是注释内容
（和shell脚本一样）处理。
如果此行的第一个非空字符为
“#”，那么此行为注释行。
注释行的结尾如果存在反斜线
（\），那么下一行也被作为注释行。
一般在书写Makefile时
推荐将注释作为一个独立的行，而不要和Makefile的有效行
放在一行中书写。
当在Makefile中需要使用字符“#”时，可
以使用反斜线加“#”（\#）来实现（对特殊字符“#”的转
义），其表示将“#”作为一字符而不是注释的开始标志。
Makefile中第一个规则之后的所有以[Tab]字符开始的的行，make程序都会将其交给系统shell程序去解释执行。
因此，以[Tab]字符开始的注释行也会被交给shell来处理，此命令行是否需要被执行（shell执行或者忽略）是由系统shell程序来判决的。
另外，在使用指示符“define”定义一个多行的变量或者命令包
时，其定义体（“define”和“endef”之间的内容）会被完整的展
开到Makefile中引用此变量的地方（包含定义体中的注释行）；make在引用此变量的地方对所有的定义体进行处理，决定是注释还是有效
内容。
Makefile中变量的引用和C语言中的宏类似（但是其实质并不
相同，后续将会详细讨论）。
对一个变量引用的地方make所做的就是将这个变量根据定义进行基于文本的展开，展开变量的过程不涉及
到任何变量的具体含义和功能分析。
3.2makefile文件的命名
默认的情况下，make会在工作目录（执行make的目录）下按照文件名顺序寻找makefile文件读取并执行，查找的文件名顺序为：
“GNUmakefile”、“makefile”、“Makefile”。
通常应该使用“makefile”或者“Makefile”作为一个makefile的文件名（我们推荐使用“Makefile”，首字母大写而比较显著，一般
在一个目录中和当前目录的一些重要文件（README,Chagelist等）靠近，在寻找时会比较容易的发现它）。
而“GNUmakefile”是我们不推荐使用的文件名，因为以此命名的文件只有“GNUmake”才可以识别，而其他版本的make程序只会在工作目录下“makefile”和“Makefile”这两个文件。
如果make程序在工作目录下无法找到以上三个文件中的任何一
个，它将不读取任何其他文件作为解析对象。
但是根据make隐含规则的特性，我们可以通过命令行指定一个目标，如果当前目录下存在
符合此目标的依赖文件，那么这个命令行所指定的目标将会被创建或
者更新，参见注释。
当makefile文件的命名不是这三个任何一个时，需要通过make的“-f”或者“--file”选项来指定make读取的makefile文件。
给make指定makefile文件的格式为：
“-fNAME”或者“—file=NAME”，它指定文件“NAME”作为执行make时读取的makefile文件。
也可以通过多个“-f”或者“--file”选项来指定多个需要读取的makefile文件，多个makefile文件将会被按照指定的顺序进行链接并被make解析执行。
当通过“-f”或者“--file”指定make读取makefile的文件时，make就不再自动查找这三个标准命名的makefile文件。
make
“GNUmakefilemakefileMakefile
1.foo.cmake
foo.omakefoo.omake
foo.o
cc–c–ofoo.ofoo.c
foo.o
2.foo.cmake.o
makefoo.o
make:
***Noruletomaketarget‘foo.o’.Stop.
3.make
make:
***Notargetsspecifiedandnomakefile
found.Stop.
3.3包含其它makefile文件
本节我们讨论如何在一个Makefile中包含其它的makefile文件。
Makefile中包含其它文件所需要使用的关键字是“include”，和c语言对头文件的包含方式一致。
“include”指示符告诉make暂停读取当前的Makefile，而转去读取“include”指定的一个或者多个文件，完成以后再继续当前Makefile的读取。
Makefile中指示符“include”书写在独立的一行，其形式如
下：
includeFILENAMES...
FILENAMES是shell所支持的文件名（可以使用通配符）。
指示符“include”所在的行可以一个或者多个空格（make程序在处理时将忽略这些空格）开始，切忌不能以[Tab]字符开始（如果一行以[Tab]字符开始make程序将此行作为一个命令行来处理）。
指
示符“include”和文件名之间、多个文件之间使用空格或者[Tab]键隔开。
行尾的空白字符在处理时被忽略。
使用指示符包含进来的
Makefile中，如果存在变量或者函数的引用。
它们将会在包含它们的
Makefile中被展开（详细可参考第六章Makefile中的变量）。
来看一个例子，存在三个.mk文件a.mk、b.mk、c.mk，“$（bar）”被扩展为“bishbash”。
则
includefoo*.mk$（bar）
等价于
includefooa.mkb.mkc.mkbishbash
之前已经提到过make程序在处理指示符include时，将暂停对当前使用指示符“include”的makefile文件的读取，而转去依此读取由
“include”指示符指定的文件列表。
直到完成所有这些文件以后再
回过头继续读取指示符“include”所在的makefile文件。
通常指示符“include”用在以下场合：
1.有多个不同的程序，由不同目录下的几个独立的Makefile
来描述其重建规则。
它们需要使用一组通用的变量定义或者模
式规则。
通用的做法是将这些共同使用的变量或者模式规则定
义在一个文件中（没有具体的文件命名限制），在需要使用的
Makefile中使用指示符“include”来包含此文件。
2.当根据源文件自动产生依赖文件时；我们可以将自动产生
的依赖关系保存在另外一个文件中，主Makefile使用指示符
“include”包含这些文件。
这样的做法比直接在主Makefile中
追加依赖文件的方法要明智的多。
其它版本的make已经使用
这种方式来处理。
如果指示符“include”指定的文件不是以斜线开始（绝对路径，
如/usr/src/Makefile...），而且当前目录下也不存在此文件；make将根据文件名试图在以下几个目录下查找：
首先，查找使用命令行选项
“-I”或者“--include-dir”指定的目录，如果找到指定的文件，则使
用这个文件；否则继续依此搜索以下几个目录（如果其存在）：
“/usr/gnu/include”、“/usr/local/include”和“/usr/include”。
当在这些目录下都没有找到“include”指定的文件时，make将会提示一个包含文件未找到的告警提示，但是不会立刻退出。
而是继
续处理Makefile的后续内容。
当完成读取整个Makefile后，make将试图使用规则来创建通过指示符“include”指定的但未找到的文件，
当不能创建它时（没有创建这个文件的规则），make将提示致命错误并退出。
会输出类似如下错误提示：
Makefile:
Nosuchfileordirectory
Make***Noruletomaketarget‘’.Stop
通常我们在Makefile中可使用“-include”来代替“include”，来忽略由于包含文件不存在或者无法创建时的错误提示（“-”的意思是告诉make，忽略此操作的错误。
make继续执行）。
像下边那样：
-includeFILENAMES...
使用这种方式时，当所要包含的文件不存在时不会有错误提示、
make也不会退出；除此之外，和第一种方式效果相同。
以下是
使用“includeFILENAMES...”，make程序处理时，如果“FILENAMES”列表中的任何一个文件不能正常读取而且不存在一
个创建此文件的规则时make程序将会提示错误并退出。
使用“-includeFILENAMES...”的情况是，当所包含的文件不
存在或者不存在一个规则去创建它，make程序会继续执行，只有真
正由于不能正确完成终极目标的重建时（某些必需的目标无法在当前
已读取的makefile文件内容中找到正确的重建规则），才会提示致命
错误并退出。
为了和其它的make程序进行兼容。
也可以使用“sinclude”来代替“-include”（GNU所支持的方式）。
3.4变量MAKEFILES
如果在当前环境定义了一个“MAKEFILES”环境变量，make执行时首先将此变量的值作为需要读入的Makefile文件，多个文件之间
使用空格分开。
类似使用指示符“include”包含其它Makefile文件一样，如果文件名非绝对路径而且当前目录也不存在此文件，make会在一些默认的目录去寻找。
它和使用“include”的区别：
1.环境变量指定的makefile文件中的“目标”不会被作为make
执行的“终极目标”。
就是说，这些文件中所定义规则的目标，
make不会将其作为“终极目标”来看待。
如果在make的工作
目录下没有一个名为“Makefile”、“makefile”或者
“GNUmakefile”的文件，make同样会提示“make:
***No
targetsspecifiedandnomakefilefound.Stop.”；而在
make的工作目录下存在这样一个文件（“Makefile”、
“makefile”或者“GNUmakefile”），那么make执行时的“终
极目标”就是当前目录下这个文件中所定义的“终极目标”。
2.环境变量所定义的文件列表，在执行make时，如果不能找
到其中某一个文件（不存在或者无法创建）。
make不会提示
错误，也不退出。
就是说环境变量“MAKEFILES”定义的包
含文件是否存在不会导致make错误（这是比较隐蔽的地方）。
3.make在执行时，首先读取的是环境变量“MAKEFILES”
所指定的文件列表，之后才是工作目录下的makefile文件，
“include”所指定的文件是在make发现此关键字的时、暂停
正在读取的文件而转去读取“include”所指定的文件。
变量“MAKEFILES”主要用在“make”的递归调用过程中的的
通信。
实际应用中很少设置此变量。
因为一旦设置了此变量，在多级
make调用时；由于每一级make都会读取“MAKEFILES”变量所指定的文件，将导致执行出现混乱（这可能不是你想看到的执行结果）。
不过，我们可以使用此环境变量来指定一个定义了通用“隐含规则”
和变量的文件，比如设置默认搜索路径；通过这种方式设置的“隐含
规则”和定义的变量可以被任何make进程使用（有点象C语言中的全局变量）。
也有人想让login程序自动的在自己的工作环境中设置此环境变
量，编写的Makefile建立在此环境变量的基础上。
此想法可以肯定地
说不是一个好主意。
规劝大家千万不要这么干，否则你所编写的
Makefile在其人的工作环境中肯定不能正常工作。
因为别人的工作环
境中可能没有设置相同的环境变量“MAKEFILES”。
推荐的做法实：
在需要包含其它makefile文件时使用指示符“include”来实现。
3.5变量MAKEFILE_LIST
make程序在读取多个makefile文件时，包括由环境变量
“MAKEFILES”指定、命令行指、当前工作下的默认的以及使用指
示符“include”指定包含的，在对这些文件进行解析执行之前make
读取的文件名将会被自动依次追加到变量“MAKEFILE_LIST”的定义域中。
这样我们就可以通过测试此变量的最后一个字来获取当前make程序正在处理的makefile文件名。
具体地说就是在一个makefile文件中如果使用指示符“include”包含另外一个文件之后，变量
“MAKEFILE_LIST”的最后一个字只可能是指示符“include”指定所要包含的那个文件的名字。
一个makefile的内容如下：
name1:
=$（word$（words
$（MAKEFILE_LIST））,$（MAKEFILE_LIST））
includeinc.mk
name2:
=$（word$（words
$（MAKEFILE_LIST））,$（MAKEFILE_LIST））
all:
@echoname1=$（name1）
@echoname2=$（name2）
执行make，则看到的将是如下的结果：
name1=Makefile
name2=inc.mk
此例子中涉及到了make的函数的和变量定义的方式，这些将在后续
的章节中有详细的讲述。
3.6其他特殊变量
GNUmake支持一个特殊的变量，此变量不能通过任何途经给它
赋值。
它被展开为一个特定的值。
一个重要的特殊的变量是
“.VARIABLES”。
它被展开以后是此引用点之前、makefile文件中所定义的所有全局变量列表。
包括：
空变量（未赋值的变量）和make的内嵌变量，但不包含目标指定的变量，目标指定变量值在特定目标
的上下文有效。
3.7makefile文件重建
Makefile可由其它文件生成，例如RCS或SCCS文件。
如果Makefile由其它文件重建，那么在make在开始解析这个Makefile时需要重新读取更新后的Makefile、而不是之前的Makefile。
make的处理过程是这样的：
make在读入所有makefile文件之后，首先将所读取的每个
makefile作为一个目标，寻找更新它们的规则。
如果存在一个更新某
一个makefile文件明确规则或者隐含规则，就去更新对应的makefile文件。
完成对所有的makefile文件的更新之后，如果之前所读取任何
一个makefile文件被更新，那么make就清除本次执行的状态重新读
取一遍所有的makefile文件（此过程中，同样在读取完成以后也会去
试图更新所有的已经读取的makefile文件，但是一般这些文件不会再
次被重建，因为它们在时间戳上已经是最新的）。
读取完成以后再开
始解析已经读取的makefile文件并开始执行必要的动作。
实际应用中，我们会明确给出makefile文件，而并不需要来由
make自动重建它们。
但是make在每一次执行时总会自动地试图重建
那些已经存在的makefile文件，如果需要处于效率考虑，可以采用一
些办法来避免make在执行过程时查找重建makefile的隐含规则。
例如我们可以书写一个明确的规则，以makefile文件作为目标，规则的命令定义为空。
Makefile规则中，如果使用一个没有依赖只有命令行的双冒号规
则去更新一个文件，那么每次执行make时，此规则的目标文件将会
被无条件的更新（此规则定义的命令会被无条件执行）。
如果这样一
个规则的目标是makefile文件，那么执行make时，这个makefile文件（双冒号规则的目标）就会被无条件更新，而使得make的执行陷入到一个死循环（此makefile文件被不断的更新、重新读取、更新再重
新读取的过程）。
为了防止这种情况的发生，make在遇到一个目标是makefile文件的双冒号规则时，将忽略对这个规则的执行（其中包
括了使用“MAKEFILES”指定、命令行选项指定、指示符“include”指定的需要make读取的所有makefile文件中定义的这一类双冒号规
则）。
执行make时，如果没有使用“-f（--file）”选项指定一个文件，
make程序将读取缺省的文件。
和使用“-f（--file）”选项不同，make
无法确定工作目录下是否存在缺省名称的makefile文件。
如果缺省
makefile文件不存在，但可以通过一个规则来创建它（此规则是隐含
规则），则会自动创建缺省makefile文件，之后重新读取它并开始执
行。
因此，如果在当前目录下不存在一个缺省的makefile文件，make将会按照搜索makefile文件的名称顺序去试图创建它，直到创建成功
或者超越其缺省的命名顺序。
需要明确的一点是：
执行make时，如果不能成功地创建缺省的makefile文件，并不一定会导致错误。
一个
存在（缺省命名的或者可被创建的）的makefile文件并不是make正确运行的前提（关于这一点大家会在后续的阅读过程中体会到）。
当使用“-t（--touch）”选项来更新Makefile的目标文件（更新规
则目标文件的时间戳）时，对于哪些是makefile文件的目标是无效的，
这些目标文件（makefile文件）的时间戳并不会被更新。
就是说即使
在执行make时使用了选项“-t”，那些目标是makefile文件的规则同样也会被执行（重建这些makefile文件，而其它的规则不会被执行，
make只是简单的更新规则目标文件的时间戳）；类似还有选项“-q（—question）”和“-n（—just-print）”，这主要是因为一个过时
的makefile文件对其它目标的重建规则在当前看来可能是错误的。
正因为如此，执行命令“make–fmfile–nfoo”首先会试图重建
“mfile文件”、并重新读取它，之后会打印出更新目标“foo”所要执行的命令（但不会真正的执行这些命令）。
在这种情况时，如果不
希望重建makefile文件。
我们需要在执行make时，在命令行中将这
个makefile文件作为一个最终目标，这样选项“–t”和其它的选项就对这个makefile文件目标有效，防止执行这个makefile作为目标的规则（如果是“-t”参数，则是简单的更新这个makefile文件的时间戳）。
同样，命令“make–fmfile–nmfilefoo”会读取文件“mfile”，打印出重建文件“mfile”的命令、重建“foo”的命令而实际不执行任
何命令。
并且所打印的用于更新“foo”目标的命令是选项“-f”指定的、没有被重建的“mfile”文件中所定义的命令。
3.8重载另外一个makefile
有些情况下，存在两个比较类似的makefile文件。
其中一个（makefile-A）需要使用另外一个（makefile-B）中所定义的变量和
规则。
通常我们会想到在“makefile-A”中使用指示符“include”包含“mkaefile-B”来达到目的。
但使用这种方式，如果在两个makefile文件中存在相同目标，而在不同的文件中其描述规则使用不同的命
令。
这样，相同的目标文件就同时存在两个不同的规则命令，这是
makefile所不允许的。
遇到这种情况，使用指示符“include”显然是行不通的。
GNUmake提供另外一种途径来实现此目的。
具体的做法
如下：
在需要包含的makefile文件（makefile-A）中，定义一个称之为“所
有匹配模式”的规则，它用来述那些在“makefile-A”中没有给出明确创建规则的目标的重建规则。
就是说，如果在当前makefile文件中
不能找到重建一个目标的规则时，就使用“所有匹配模式”所在的规
则来重建这个目标。
看一个例子，如果存在一个命名为“Makefile”的makefile文件，其中描述目标“foo”的规则和其他的一些规，我们也可以书写一个
内容如下命名为“GNUmakefile”的文件。
#sampleGNUmakefile
foo:
frobnicate>foo
%:
force
@$（MAKE）-fMakefile$@
force:
;
执行命令“makefoo”，make将使用工作目录下命名为
“GNUmakefile”的文件并执行目标“foo”所在的规则，创建目标
“foo”的命令是：
“frobnicate>foo”。
如果执行另外一个命令“makebar”，因为在“GUNmakefile”中没有此目标的更新规则。
make将使用“所有匹配模式”规则，执行命令“$（MAKE）-fMakefilebar”。
如果文件“Makefile”中存在此目标更新规则的定义，那么这个规则
会被执行。
此过程同样适用于其它“GNUmakefile”中没有给出的目标更新规则。
此方式的灵活之处在于：
如果在“Makefile”文件中
存在同样一一个目标“foo”的重建规则，由于make执行时首先读取文件“GUNmakefile”并在其中能够找到目标“foo”的重建规则，所以make就不会去执行这个“所有模式匹配规则”（上例中目标“%”所在的规则）。
这样就避免了使用指示符“include”包含一个makefile文件时所带来的目标规则的重复定义问题。
此种方式，模式规则的模式只使用了单独的“%”（我们称他为“所
有模式匹配规则”），它可以匹配任何一个目标；它的依赖是“force”，保证了即使目标文件已经存在也会执行这个规则（文件已存在时，需
要根据它的依赖文件的修改情况决定是否需要重建这个目标文件）；
“force”规则中使用空命令是为了防止make程
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