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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‘
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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