【Linux】make/Makefile——项目自动化构建工具

news/2024/4/19 1:40:00

引言:

在Linux开发中,make 工具和 Makefile 文件是非常重要的工具和资源。它们可以帮助程序员管理项目的编译和构建过程,使得代码的编译和构建变得更加自动化和高效。本文将介绍如何使用 make 工具和编写 Makefile 文件,以简化项目的编译和构建过程

什么是 make 工具?

make 是一个用于自动构建可执行程序、库文件或其他文件的工具。它基于 Makefile 文件中的规则和依赖关系来确定需要更新的文件,并调用合适的编译器和工具来执行编译和链接操作。

为什么使用 make 工具?

  • 自动化构建:make 工具可以根据源文件的变化自动更新目标文件,从而简化了编译和构建过程。
  • 跨平台支持:make 工具在多个操作系统上都可以使用,因此可以方便地在不同的平台上进行开发和构建。
  • 灵活性:通过编写适当的规则和依赖关系,可以定制 make 工具以满足特定项目的需求。

Makefile 文件:

Makefile 文件是包含 make 工具所需规则和依赖关系的文本文件。它定义了如何编译和链接程序,以及各个文件之间的依赖关系。下面是一个简单的 Makefile 文件示例:

# 定义变量
CC = gcc
CFLAGS = -Wall -O2
TARGET = myprogram# 定义目标及其依赖关系
$(TARGET): main.o utils.o$(CC) $(CFLAGS) -o $@ $^main.o: main.c$(CC) $(CFLAGS) -c $<utils.o: utils.c$(CC) $(CFLAGS) -c $<# 清理目标文件
.PHONY:clean
clean:rm -f *.o $(TARGET)

Makefile 文件说明:

  • 变量定义:使用变量可以方便地管理编译器、编译选项、目标文件等信息。
  • 目标及其依赖关系:每个目标定义了它的依赖关系和构建规则。例如,$(TARGET): main.o utils.o 表示目标 myprogram 依赖于 main.outils.o 文件,并且构建规则是使用 gcc 编译器将它们链接为可执行文件。
  • 清理规则:clean 目标定义了如何清理生成的目标文件和可执行文件。

伪目标

  • .PHONY是一个目标,用来告诉make命令该目标不对应任何文件,只是一个伪目标。
  • 当我们在Makefile中将某个目标定义为.PHONY时,这个目标会在每次执行make命令时都会被重新执行,而不管目标对应的文件是否存在或是否被修改。
  • .PHONY通常用于定义一些不需要生成文件的目标,例如clean(清理编译生成的文件)、all(编译所有文件)等。

使用 make 工具编译程序:

要编译项目,只需在项目目录下运行 make 命令即可:

$ make

运行清理操作:

  • 工程是需要被清理的
  • 像clean这种,没有被第一个目标文件直接或间接关联,那么它后面所定义的命令将不会被自动执行, 不过,我们可以显示要make执行。即命令——“make clean”,以此来清除所有的目标文件,以便重编 译。
  • 但是一般我们这种clean的目标文件,我们将它设置为伪目标,用 .PHONY 修饰,伪目标的特性是,总是被 执行的。

如果需要清理生成的目标文件和可执行文件,可以运行 make clean 命令:

$ make clean

原理

看这一个例子:

hello:hello.o gcc hello.o -o hello 
hello.o:hello.s gcc -c hello.s -o hello.o 
hello.s:hello.i gcc -S hello.i -o hello.s 
hello.i:hello.c gcc -E hello.c -o hello.i
.PHONY:clean
clean:rm -f hello.i hello.s hello.o hello

make是如何工作的,在默认的方式下,也就是我们只输入make命令。那么,

  1. make会在当前目录下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。
  2. 如果找到,它会找文件中的第一个目标文件(target),在上面的例子中,他会找到“hello”这个文件,
    并把这个文件作为最终的目标文件。
  3. 如果hello文件不存在,或是hello所依赖的后面的hello.o文件的文件修改时间要比hello这个文件新(可
    以用 touch 测试),那么,他就会执行后面所定义的命令来生成hello这个文件。
  4. 如果hello所依赖的hello.o文件不存在,那么make会在当前文件中找目标为hello.o文件的依赖性,如果
    找到则再根据那一个规则生成hello.o文件。(这有点像一个堆栈的过程)
  5. 当然,你的C文件和H文件是存在的啦,于是make会生成 hello.o 文件,然后再用 hello.o 文件声明
    make的终极任务,也就是执行文件hello了。
  6. 这就是整个make的依赖性,make会一层又一层地去找文件的依赖关系,直到最终编译出第一个目标文
    件。
  7. 在找寻的过程中,如果出现错误,比如最后被依赖的文件找不到,那么make就会直接退出,并报错,
    而对于所定义的命令的错误,或是编译不成功,make根本不理。
  8. make只管文件的依赖性,即,如果在我找了依赖关系之后,冒号后面的文件还是不在,那么对不起,
    我就不工作啦

结论:

通过学习 make 工具和编写 Makefile 文件,我们可以更加高效地管理项目的编译和构建过程。make 工具的自动化构建和 Makefile 文件的灵活性使得项目开发和维护变得更加简单和高效。希望本文对你理解和使用 make 工具有所帮助!

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