2.26-GNU Make Tutorial

• 以下为《跟我一起学写Makefile》的笔记
• 学习目标：能够写小型工程的Makefile，能够看懂CMake自动生成的Makefile
  
• Make 工具是一个自动化编译工具，写一个脚本文件便可决定整个工程的编译规则，比如哪一个文件先编译，哪些文件后编译，编译好的文件放在什么目录中，等等。
• 书上的版本为3.80，本机版本为3.81，可见make工具这么多年来都没有更新
• 关于编译知识，还得系统学习龙书《编译原理》
• 示例工程里有3个头文件和8个C文件，由于没有下载，只好推测之
• command.c    display.c    insert.c    search.c    files.c    utils.c  main.c  kbd.c
• defs.h  command.h  buffer.h
  
• 第一行为依赖关系，第二行为命令，第二行需要以Tab键开头
• 我们还可以定义“clean”等与编译无关的动作
• GNU Make 可以自动推倒文件以及文件依赖关系后面的命令
• “.PHONY”显式地表示此目标是一个伪文件，用以避免与文件重名
• 命令前面添加“-”的作用是：如果此命令执行错误，则忽略此错误，继续执行其他命令
• 不要设置${MAKEFILES}环境变量
• 分号“;”用来分隔多个命令
• 如果命令过长，使用反斜杠“\”分行
• 伪目标的特点是，永远是最新的，后面如果有依赖文件则永远要更新
• “$?” 表示：
• "$@" 表示：一个数组存放目标集合，其中顺次存放着所有的目标
• “$<”表示：所有的依赖目标集
• gcc命令：gcc -MM main.c    自动生成文件依赖关系，则不需要在Makefile中写明依赖关系（-M 将把标准库的头文件也包含进来）
• 如果你希望上一条命令的结果应用到下一条命令时，用分号分隔这两条命令
• 传统的Makefile变量名是大写的，但是现在推荐大小写搭配的变量名，这样可以避免和系统的变量冲突，发生意外。
• 一般来讲，使用变量名应该这样：${}，加上括号完全是为了更加安全。
• 变量名的本质是宏，在运行时会先扩展，本质就是“扩展”
• “=”和“：=”的不同在于：前者可以引用后面的变量，后者只能引用前面的变量
• 目标型变量：为某个目标设置局部变量，它的作用范围只在这条规则以及连带规则中，所以其值只在作用范围内有效，而不会影响规则链之外的全局变量的值
• 模式变量：我们可以把变量定义在符合一种模式的所有目标上，这样的变量同样是局部变量
• 条件表达式：Make是在读取Makefile时就计算条件表达式的值，相当于Ｃ语言的预编译，所以在条件表达式中最好不要放置自动化变量（如“$@”），因为自动化变量是在运行时才有的，而且不允许把整个条件语句分成两部分放在不同的文件中。
• 函数包括：字符串操作函数；文件名操作函数；foreach 函数；if, call, origin, shell函数，控制Make 的 error, warning函数
• Make的运行：制定Makefile，制定目标，等
• Make的参数：路径参数若有多个，则后面的路径以前面的路径作为相对路径，并以最后的目录作为被制定目录。
• -j --jobs：同时运行命令的个数
• Make隐含规则：如果要使用隐含规则生成你需要的目标，你所需要做的就是不要写出这个目标的规则
• 隐含规则是有顺序的，越靠前的规则越是被经常使用的，如果你显式制定了规则，但是这个规则前面还有“隐含规则”，那么隐含规则一样会生效。
• 隐含规则有两种，“模式规则”和“后缀规则”
• 后缀规则：只要有文件的后缀包含在“后缀列表”中，那么这些隐含规则就会生效。
• 隐含规则的变量，分关于命令的变量和关于参数的变量。
• CPP为C的预处理器
• C++源程序后缀为*.cc
• 函数库文件其实是对*.obj或*.o中间文件的打包文件，在UNIX中，静态库为*.a，动态库为*.so。
• 重点——模式规则
• 使用模式规则来定义一个隐含规则
• “%”的意思是表示一个或多个任意字符。在依赖项目中同样可以使用“%”，只是依赖项目的取值，取决于其目标。这就是说，目标中的“%”值决定了依赖目标中的值
• %.o : %.c ; <command ......>
• 一旦依赖目标中的"%"模式被确定，那么，make 会被要求去匹配当前目录下所有的文件名
  
• 重点——自动化变量！
• 自动化变量
• "$@"表示所有的目标的挨个值，"$<"表示了所有依赖目标的挨个值。
• $@表示规则中的目标文件集。
• $@
• 表示规则中的目标文件集。在模式规则中，如果有多个目标，那么，"$@"就是匹配于
• 目标中模式定义的集合。
• $%
• 仅当目标是函数库文件中，表示规则中的目标成员名。例如，如果一个目标是"foo.a
• (bar.o)"，那么，"$%"就是"bar.o"，"$@"就是"foo.a"。如果目标不是函数库文件（Unix
• 下是[.a]，Windows 下是[.lib]），那么，其值为空。
• $<
• 依赖目标中的第一个目标名字。如果依赖目标是以模式（ 即"%"）定义的，那么"$<"将
• 是符合模式的一系列的文件集。注意，其是一个一个取出来的。
• $?
• 所有比目标新的依赖目标的集合。以空格分隔。
• $^
• 所有的依赖目标的集合。以空格分隔。如果在依赖目标中有多个重复的，那个这个变量
• 会去除重复的依赖目标，只保留一份。
• $+
• 这个变量很像"$^"，也是所有依赖目标的集合。只是它不去除重复的依赖目标。
• $*
• 这个变量表示目标模式中"%"及其之前的部分。如果目标是"dir/a.foo.b"，并且目标的
• 模式是"a.%.b"，那么，"$*"的值就是"dir/a.foo"。这个变量对于构造有关联的文件名是比
• 较有较。如果目标中没有模式的定义，那么"$*"也就不能被推导出，但是，如果目标文件的
• 后缀是 make 所识别的，那么"$*"就是除了后缀的那一部分。例如：如果目标是"foo.c"，因
• 为".c"是 make 所能识别的后缀名，所以，"$*"的值就是"foo"。这个特性是 GNU make 的，
• 很有可能不兼容于其它版本的 make，所以，你应该尽量避免使用"$*"，除非是在隐含规则
• 或是静态模式中。如果目标中的后缀是 make 所不能识别的，那么"$*"就是空值。
• 当你希望只对更新过的依赖文件进行操作时，"$?"在显式规则中很有用，例如，假设有
• 一个函数库文件叫"lib"，其由其它几个 object 文件更新。那么把 object 文件打包的比较
• 有效率的 Makefile 规则是：
• lib : foo.o bar.o lose.o win.o
• ar r lib $?
• 在上述所列出来的自动量变量中。四个变量（$@、$<、$%、$*）在扩展时只会有一个文
• 件，而另三个的值是一个文件列表。这七个自动化变量还可以取得文件的目录名或是在当前
• 目录下的符合模式的文件名，只需要搭配上"D"或"F"字样。这是 GNU make 中老版本的特性，
• 在新版本中，我们使用函数"dir"或"notdir"就可以做到了。"D"的含义就是 Directory，就
• 是目录，"F"的含义就是 File，就是文件。
• 下面是对于上面的七个变量分别加上"D"或是"F"的含义：
• $(@D)
• 表示"$@"的目录部分（不以斜杠作为结尾），如果"$@"值是"dir/foo.o"，那么"$(@D)"
• 就是"dir"，而如果"$@"中没有包含斜杠的话，其值就是"."（当前目录）。
• $(@F)
• 表示"$@"的文件部分，如果"$@"值是"dir/foo.o"， 那么"$(@F)"就是"foo.o"，"$(@F)"
• 相当于函数"$(notdir $@)"。
• "$(*D)"
• "$(*F)"
• 和上面所述的同理，也是取文件的目录部分和文件部分。对于上面的那个例子， "$(*D)"
• 返回"dir"，而"$(*F)"返回"foo"
• "$(%D)"
• "$(%F)"
• 分别表示了函数包文件成员的目录部分和文件部分。这对于形同"archive(member)"形
• 式的目标中的"member"中包含了不同的目录很有用。
• "$(<D)"
• "$(<F)"
• 分别表示依赖文件的目录部分和文件部分。
• "$(^D)"
• "$(^F)"
• 分别表示所有依赖文件的目录部分和文件部分。（无相同的）
• "$(+D)"
• "$(+F)"
• 分别表示所有依赖文件的目录部分和文件部分。（可以有相同的）
• "$(?D)"
• "$(?F)"
• 分别表示被更新的依赖文件的目录部分和文件部分。
• 最后想提醒一下的是，对于"$<"，为了避免产生不必要的麻烦，我们最好给$后面的那
• 个特定字符都加上圆括号，比如，"$(<)"就要比"$<"要好一些。
• 还得要注意的是，这些变量只使用在规则的命令中，而且一般都是"显式规则"和"静态
• 模式规则"（参见前面"书写规则"一章）。其在隐含规则中并没有意义。