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1. 什么是Makefile
一個企業(yè)級項目，通常會有很多源文件，有時也會按功能、類型、模塊分門別類的放在不同的目錄中，有時候也會在一個目錄里存放了多個程序的源代碼。
這時，如何對這些代碼的編譯就成了個問題。Makefle就是為這個問題而生的，它定義了一套規(guī)則，決定了哪些文件要先編譯，哪些文件后編譯，哪些文件要重新編譯。
整個工程通常只要一個make命令就可以完成編譯、鏈接，甚至更復(fù)雜的功能?？梢哉f，任何一個Linux源程序都帶有一個Makefile文件。
2. Makefile的優(yōu)點
3. 命名規(guī)則
一般來說將Makefile命名為Makefile或makefile都可以，但很多源文件的名字是小寫的，所以更多程序員采用的是Makefile的名字，因為這樣可以將Makefile居前顯示。
如果將Makefile命為其它名字，比如Makefile_demo，也是允許的，但使用的時候應(yīng)該采用以下方式：
make -f Makefile_demo
4. 基本規(guī)則
Makefile的基本規(guī)則為：
目標(biāo)：依賴
(tab)規(guī)則
目標(biāo) --> 需要生成的目標(biāo)文件
依賴 --> 生成該目標(biāo)所需的一些文件
規(guī)則 --> 由依賴文件生成目標(biāo)文件的手段
tab --> 每條規(guī)則必須以tab開頭，使用空格不行
例如我們經(jīng)常寫的gcc test.c -o test，使用Makefile可以寫成：
test: test.c
gcc test.c -o test
其中，第一行中的test就是要生成的目標(biāo)，test.c就是依賴，第二行就是由test.c生成test的規(guī)則。
Makefile中有時會有多個目標(biāo)，但Makefile會將第一個目標(biāo)定為終極目標(biāo)。
5. 工作原理
目標(biāo)的生成：
a. 檢查規(guī)則中的依賴文件是否存在；
b. 若依賴文件不存在，則尋找是否有規(guī)則用來生成該依賴文件。
比如上圖中，生成calculator的規(guī)則是gcc main.o add.o sub.o mul.o div.o -o，Makefil會先檢查main.o, add.o, sub.o, mul.o, div.o是否存在，如果不存在，就會再尋找是否有規(guī)則可以生成該依賴文件。
比如缺少了main.o這個依賴，Makefile就會在下面尋找是否有規(guī)則生成main.o。當(dāng)它發(fā)現(xiàn)gcc main.c -o main.o這條規(guī)則可以生成main.o時，它就利用此規(guī)則生成main.o，然后再生成終極目標(biāo)calculator。
整個過程是向下尋找依賴，再向上執(zhí)行命令，生成終極目標(biāo)。
目標(biāo)的更新：
a. 檢查目標(biāo)的所有依賴，任何一個依賴有更新時，就重新生成目標(biāo)；
b. 目標(biāo)文件比依賴文件時間晚，則需要更新。
比如，修改了main.c，則main.o目標(biāo)會被重新編譯，當(dāng)main.o更新時，終極目標(biāo)calculator也會被重新編譯。其它文件的更新也是類推。
6. 命令執(zhí)行
make:
使用此命令即可按預(yù)定的規(guī)則生成目標(biāo)文件。
如果Makefile文件的名字不為Makefile或makefile，則應(yīng)加上-f選項，比如：
make -f Makefile_demo
make clean:
清除編譯過程中產(chǎn)生的中間文件（.o文件）及最終目標(biāo)文件。
如果當(dāng)前目錄下存在名為clean的文件，則該命令不執(zhí)行。
-->解決辦法：偽目標(biāo)聲明：.PHONY:clean。
特殊符號：
- ：表示此命令即使執(zhí)行出錯，也依然繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)命令。如：
-rm a.o build/
@：表示該命令只執(zhí)行，不回顯。一般規(guī)則執(zhí)行時會在終端打印出正在執(zhí)行的規(guī)則，而加上此符號后將只執(zhí)行命令，不回顯執(zhí)行的規(guī)則。如：
@echo $(SOURCE)
7. 普通變量
變量定義及賦值：
變量直接采用賦值的方法即可完成定義，如：
INCLUDE = ./include/
變量取值：
用括號括起來再加個美元符，如：
FOO = $(OBJ)
系統(tǒng)自帶變量：
通常都是大寫，比如CC，PWD，CFLAG，等等。
有些有默認(rèn)值，有些沒有。比如常見的幾個：
CPPFLAGS : 預(yù)處理器需要的選項 如：-I
CFLAGS：編譯的時候使用的參數(shù) –Wall –g -c
LDFLAGS ：鏈接庫使用的選項 –L -l
變量的默認(rèn)值可以修改，比如CC默認(rèn)值是cc，但可以修改為gcc：CC=gcc
8. 自動變量
常用自動變量：
Makefile提供了很多自動變量，但常用的為以下三個。這些自動變量只能在規(guī)則中的命令中使用，其它地方使用都不行。
$@ --> 規(guī)則中的目標(biāo)
$< --> 規(guī)則中的第一個依賴條件
$^ --> 規(guī)則中的所有依賴條件
例如：
app: main.c func1.c fun2.c
gcc $^ - o $@
其中：$^表示main.c func1.c fun2.c，$<表示main.c，$@表示app。
模式規(guī)則：
模式規(guī)則是在目標(biāo)及依賴條件中使用%來匹配對應(yīng)的文件，比如在目錄下有main.c, func1.c, func2.c三個文件，對這三個文件的編譯可以由一條規(guī)則完成：
%.o:%.c
$(CC) –c $< -o $@
這條模式規(guī)則表示：
main.o由main.c生成，
func1.o由func1.c生成，
func2.o由func2.c生成
這就是模式規(guī)則的作用，可以一次匹配目錄下的所有文件。
9. 函數(shù)
makefile也為我們提供了大量的函數(shù)，同樣經(jīng)常使用到的函數(shù)為以下兩個。需要注意的是，makefile中所有的函數(shù)必須都有返回值。在以下的例子中，假如目錄下有main.c，func1.c，func2.c三個文件。
wildcard:
用于查找指定目錄下指定類型的文件，跟的參數(shù)就是目錄+文件類型，比如：
src = $（wildcard ./src/*.c)
這句話表示：找到./src 目錄下所有后綴為.c的文件，并賦給變量src。
命令執(zhí)行完成后，src的值為：main.c func1.c fun2.c。
patsubst:
匹配替換，例如以下例子，用于從src目錄中找到所有.c 結(jié)尾的文件，并將其替換為.o文件，并賦值給obj。
obj = $(patsubst %.c ,%.o ,$(src))
把src變量中所有后綴為.c的文件替換成.o。
命令執(zhí)行完成后，obj的值為main.o func1.o func2.o
特別地，如果要把所有.o文件放在obj目錄下，可用以下方法：
ob = $(patsubst ./src/%.c, ./obj/%.o, $(src))
10. 小結(jié)
Makefile其實提供了非常非常多的功能，但本文所寫的對于一般的企業(yè)應(yīng)用完全夠用了。特別對于初學(xué)者，學(xué)習(xí)一些基礎(chǔ)知識（如本文），再輔一些案例（如本系列的幾個案例），完全可以達到企業(yè)用人標(biāo)準(zhǔn)了。正所謂要抓住事物的主要矛盾，可以先把基礎(chǔ)知識吃透再去延伸Makefile的其它知識。
