GNU Make | C/C++项目自动构建入门
简介
GNU Make is a tool which controls the generation of executables and other non-source files of a program from the program’s source files.
GNU make 可以帮助你简化编译可执行文件的过程。举个例子,假设在你的工程文件夹project
下有多个头文件与源文件,你希望最终生成一个可执行文件,以运行你的代码。
project
├── main.c
├── task1.c
├── task1.h
├── task2.c
└── task2.h
如果单独使用使用gcc命令进行编译、连接,那么就需要每次在修改代码后要执行以下代码:
$ gcc task1.c task2.c main.c -o test.exe
如果项目中的源文件有变化,那么每次都需要修改指令。此时使用Make不仅可以简化到只用输入make,就能完成上述工作,还大大提高了编译时的维护效率。
其实一些比较老的IDE,在用户点击编译时,就会生成一个makefile文件,然后自动运行这个makefile文件,从而完成编译任务。比如Dev C++:
语法规则
那么如何写一个makefile文件?
可以参考GNU Make的官方网站:
GNU make
基本规则
target : dependencies ...commands...
其中target
为你希望生成的最终的目标文件, dependencies
是一个或多个生成target
时所必须的依赖文件;commands
则对应在生成目标文件时希望使用的指令,可以理解为通过dependencies
生成target
时的方法。
例如,上文的例子可以翻译为对应的makefile代码:
test.exe : task1.c taks2.c main.cgcc task1.c task2.c main.c -o test.exe
然后每次需要重新编译文件的时候,直接输入“make”即可。
替换为变量
makefile文件可以像shell脚本那样定义变量、使用变量,这样可以让我们的makefile文件变得更加优雅。
SOURCE = "task1.c taks2.c main.c"
TARGET = "test.exe"
CC = "gcc"%(TARGET) : $(SOURCE)%(CC) $(SOURCE) -o %(TARGET)
makefile执行流程
一个.c
文件生成最后的可执行文件,需要经过头文件展开、编译、链接等三步。当我们在makefile中指定依赖关系为‘*.exe : *.c’时,它会自动的递归找到现有的依赖文件,然后逐级生成.o
文件,最后才得到可执行文件。
CC = gcc
OBJ = task1.o task2.o main.o
TARGET = test.exe$(TARGET) : $(OBJ)$(CC) -o $(TARGET) $(OBJ)task1.o : task1.c task1.h$(CC) -c task1.ctask2.o : task2.c task2.h$(CC) -c task2.cmain.o : main.c task1.h task2.h$(CC) -c main.c
该代码与上文的makefile代码等价。当直接在命令行执行“make”命令时,makefile默认会完成第一个依赖关系的任务。当然亦可以指定make的任务,程序会自动匹配依赖关系,然后执行对应的代码。
$ make [target file]
clean
当我们再次需要编译、生成可执行文件时,我们会希望清除原来的旧文件,makefile也可以帮助我们简化这一过程。在makefile中添加clean规则即可:
clean:rm -rf test *.o
.PHONY
.PHONY
即Phony Target,伪目标。这是一个makefile的内建命令,常用以修饰clean规则。
makefile在执行任务的时候会检查依赖文件是否修改,makefile在执行某个任务时会检查当前任务所依赖的文件是否会修改,只有当当前目标文件的依赖文件发生修改,才会执行对应的生成命令。若文件中恰巧存在一个名为clean
的文件时,由于其没有对应的依赖文件,所以这时clean任务将永远不会被执行。
使用.PHONY
修饰后的任务,makefile将不会把该任务视为一个生成clean
文件的任务,则不受上述规则限制,可以反复执行。所以一般使用clean规则的时候应这样写:
.PHONY:clean
clean:rm -rf test *.o
自动变量(Automatic Variables)
新手在编写自己的小型项目的时候可以用自动变量简化一些工作量,此处简单介绍几个比较常用的自动变量。
注意:自动变量在官方手册中并不建议使用,因为自动变量有局限性:
- 只能在单个任务中有值,并不能全局访问。
- 不能在依赖关系处使用
- 代码的可读性较差
使用自动变量可以将任务该写为这样:
test.exe: task1.c task2.c main.cgcc $^ -o $@
$@
在一个任务中,代表目标文件。
$^
在一个任务中,代表所有的依赖文件
$*
在一个任务重,代表目标文件的文件名,即去掉后缀的部分。