项目自动化构建工具-make/Makefile

概述

• make：一个常见的自动化构建工具，用于根据依赖关系自动编译、链接及执行其他任务。
• Makefile：make 所读取和执行的脚本文件，定义了目标、依赖及命令。

作用：通过声明式规则管理源文件、目标文件及其依赖关系，避免手动重复编译，提高效率。

make和makefile的关系

1. make 是可执行程序，运行时会在当前目录寻找名为 Makefile、makefile 或 GNUmakefile 的文件。

2. Makefile 中定义了：

   • 目标（target）
   • 依赖（dependencies）
   • 构建命令（recipes）

执行 make 时：

• 若不指定目标，默认执行第一个目标。
• 若指定目标，如 make clean，则执行对应规则。

隐式规则

如果当前目录下没有makefile，例如以下的文件结构：

.
└── main.c

0 directories, 1 file

这时候如果输入命令

make main

即使没有makefile文件，make也会按照默认规则去尝试自动构建文件

尝试隐式规则：GNU make 有一套内建规则，例如：

如果目标是 main，并且有一个 main.c 文件，那就自动用 cc -o main main.c 编译。

make自动认为你想用下面的规则构建目标：

main: main.c
    $(CC) $(CFLAGS) -o main main.c

Makefile基本结构

# 变量定义
CC      = gcc
CFLAGS  = -Wall -O2

# 默认目标
all: app

# 目标与依赖
app: main.o utils.o
	$(CC) $(CFLAGS) -o $@ $^

# 单个文件编译
%.o: %.c
	$(CC) $(CFLAGS) -c $<

# 清理
.PHONY: clean
clean:
	rm -f *.o app

缩进使用tab制表符缩进，如果用空格缩进会报错

GNU make 是按照 UNIX 传统设计的，它用 Tab 来明确表示“命令行”。如果你用了空格，它会认为这是其他语法，比如变量或目标定义，不符合格式就会报错。

• 变量：用来简化命令，如 $(CC)、$(CFLAGS)。
• 自动化变量：
  • $@：目标文件名
  • $<：第一个依赖文件
  • $^：所有依赖文件列表
• 模式规则（Pattern rule）：%.o: %.c 适用于所有 .c -> .o 的编译。
• 伪目标（.PHONY）：声明 clean 不对应实际文件，防止同名文件冲突。伪目标总是被执行。
• make通过检测目标和依赖的Modify时间，来判断是否执行指令，.PHONY则不需要对比时间

.PHONY声明的目标，总是会执行，否则会对比文件的时间状态

例如

main: main.c
	gcc main.c -o main

.PHONY: clean
clean:
	rm -f main

TARGETS := ex1 ex2

all: $(TARGETS)

%: %.c
	gcc -o $@ $<

clean:
	rm -f $(TARGETS)

.PHONY: all clean

makefile原理

1. 建立依赖关系，谁依赖：于谁，比如说main依赖main.c
2. 新起一行，必须以tab开头，如gcc main.c -o main

常用命令

命令	含义
make	执行默认目标（通常是第一个）
make all	执行 all 目标
make clean	执行清理操作
make -n	模拟运行，不实际执行命令
make -B	强制重建所有目标
make -j[N]	并行执行，多核加速（N 为线程数，省略时使用所有可用核心）

高级特性

1. 条件判断：

    ifeq ($(DEBUG),1)
    CFLAGS += -g
    endif
   

2. 函数：如 $(shell ...)、$(wildcard ...)。

3. 包含其他 Makefile：

    include common.mk
   

4. 文件依赖自动生成：配合 gcc -MMD 生成 .d 文件。