makefile

makefile 是从下往上执行的

• 第一行语法为 all 的话，make 时默认 make all
• 若不交叉编译，则不设置 CC 即可

基本概念

Makefile 是 make 命令所读取的配置文件，包含了构建项目的规则。其主要作用是检查项目文件的依赖关系，自动执行必要的命令，从而更新目标文件。一般来说，Makefile 主要包括以下三部分内容：

目标（Target）：需要生成的文件，例如可执行文件。
依赖（Dependencies）：生成目标所依赖的文件或目标。
命令（Commands）：构建目标时需要执行的命令。

基本语法

target：目标文件，可以是一个目标文件或一个动作名称（伪目标）（例如：all, clean）。
dependencies：生成目标所依赖的文件或其他目标。
command：构建目标的命令，必须以 Tab 键开头。

target: dependencies
    command

工作原理

make 会根据 Makefile 中的规则，依次检查目标文件的时间戳和依赖文件的时间戳。如果依赖文件的时间戳比目标文件新，或者目标文件不存在，make 就会执行对应的命令来更新目标文件。make 会递归检查依赖关系，直到所有目标都更新完成。

变量的使用

Makefile 支持定义变量，可以简化重复的命令。变量的定义格式为：

VARIABLE_NAME = value

在引用变量时使用 $(VARIABLE_NAME)，如：

CC = g++
CFLAGS = -Wall -g
 
main.o: main.cpp
    $(CC) $(CFLAGS) -c main.cpp -o main.o

上述例子中，使用变量 $(CC) 和 $(CFLAGS) 来替代具体的编译器(g++)和编译选项(-wall -g)。

常用的内置变量

$@：表示目标文件。
$^：表示所有的依赖文件。
$<：表示第一个依赖文件。

示例：

main: main.o utils.o
    $(CC) -o $@ $^

在这里，$@ 表示目标文件 main，$^ 表示所有的依赖文件 main.o 和 utils.o。

伪目标

伪目标（phony targets）并不是文件，而是一种命令名称，可以用于执行一些常见的操作，如清理构建文件。它们通常定义为：

.PHONY: clean
clean:
    rm -f *.o main

clean 是一个伪目标，用于删除中间文件和可执行文件。

makefile+ 模式匹配

知识点

当所要编译的文件过多时，使用模式匹配能够简化操作

模式匹配规则

%.o: %.c
        $(CC) -c $< -o $@

%.o: %.c：
这是一个通用规则（模式匹配规则），表示如何将任意 .c 文件编译为对应的 .o 文件。% 是一个通配符，表示任意文件的前缀，例如，add.c 编译为 add.o。

$(CC) -c $< -o $@：
-c：告诉编译器只编译，不链接。
：自动变量，表示第一个依赖文件（在这里是匹配的文件，如、等）。：@ 是目标文件（这里是 .o 文件），例如，将 add.c 编译为 add.o。

Makefile 文件内容如下

src=add.o div.o multi.o sub.o main.o
target=app
$(target):$(src)
        $(CC) $^ -o $@
 
%.o:%.c
        $(CC) -c $< -o $@

makefile+ 函数

知识点

• $(wildcard PATTERN…)
  功能：获取指定目录下指定类型的文件列表
• 参数：PATTERN 指的是某个或多个目录下的对应的某种类型的文件，如果有多个目录，一般使用空格间隔
• 返回：得到的若干个文件的文件列表，文件名之间使用空格间隔
• $(patsubst ,,)
  功能：查找中的单词(单词以“空格”、“Tab”或“回车”“换行”分隔)是否符合模式，如果匹配的话，则以替换
• <pattern> 可以包括通配符 %，表示任意长度的字串。如果中也包含 %，那么，中的这个 % 将是中的那个 % 所代表的字串。(可以用\来转义，以 % 来表示真实含义的 % 字符)
• 返回：函数返回被替换过后的字符串

示例

目录结构：

project/
├── Makefile
├── main.cpp
├── utils.cpp
├── utils.h

代码：

# Compiler
CXX = g++# Compiler flags
CXXFLAGS = -Wall -std=c++17# Source files
SRCS = main.cpp utils.cpp
 
# Object files (replace .cpp with .o)
OBJS = $(SRCS:.cpp=.o)# Output executable name
TARGET = app
 
# Default rule to build the target
all: $(TARGET)# Rule to link object files into the executable
$(TARGET): $(OBJS)
        $(CXX) $(CXXFLAGS) -o $(TARGET) $(OBJS)# Rule to compile source files into object files%.o: %.cpp
        $(CXX) $(CXXFLAGS) -c $< -o $@
 
# Clean rule to remove object files and executable
clean:
        rm -f $(OBJS) $(TARGET)# Phony targets to avoid conflicts with file names.PHONY: all clean

易错点

一条语法下的变量仅在当前语法下生效（类似局部变量）

.PHONY: clean 
src = add.o div.o multi.o sub.o main.o
target = app

$(target) : $(src)
        $(CC) $^ -o $@

%.o : %.c
        $(CC) -c $< -o $@

clean:
        rm -f $@ *.o #错误，此处$@表示的是目标文件，既clean
        rm -f $(target) *.o #正确

.PHONY

用于声明某些目标是“伪目标”（phony targets）。它的作用是为了避免目标名称与实际文件名发生冲突，并明确告诉 make 这些目标并不代表实际的文件。

通配符

在 make 语法中通配符为 %

在 clean 中，通配符为*

示例

交叉编译一个文件

或者多个依赖文件相同的文件

.PHONY: clean all
CC = arm-linux-gnueabihf-gcc     #交叉编译
CLFAGS = -Wall -g -O2
target = test1 test2
obj = add.o div.o multi.o sub.o main.o
scr = add.c div.c multi.c sub.c main.c

all: $(target)

$(target) : $(obj)
        $(CC) $(CLFAGS) $^ -o $@

%.o : %.c
        $(CC) $(CLAGS) -c $< -o $@

clean:
        rm -f $(target) $(obj)

交叉编译两个文件

.PHONY: clean all
CC = arm-linux-gnueabihf-gcc
CLFAGS = -Wall -g -O2
target1 = test1
target2 = test2
target = $(target1) $(target2)
obj1 = add.o div.o multi.o sub.o
obj2 = add.o sub.o
src = add.c div.c multi.c sub.c mian.c mian2.c

all: $(target)

$(target1) : $(obj1) main.o
        $(CC) $(CFLAGS) $^ -o $@

$(target2) : $(obj2) main2.o
        $(CC) $(CFLAGS) $^ -o $@

%.o : %.c
        $(CC) $(CLAGS) -c $< -o $@

clean:
        rm -f $(target) *.o