Makefile文件编写和autotools的使用

在Linux或Unix环境下,对于只含有几个源代码文件的小程序(如hello.c)的编译,可以手工键入gcc命令对源代码文件逐个进行编译;然而在大型的项目开发中,可能涉及几十到几百个源文件,采用手工键入的方式进行编译,则非常不方便,而且一旦修改了源代码,尤其头文件发生了的修改,采用手工方式进行编译和维护的工作量相当大,而且容易出错。所以在Linux或Unix环境下,人们通常利用GNU make工具来自动完成应用程序的维护和编译工作。实际上,GNU make工具通过一个称为Makefile的文件来完成对应用程序的自动维护和编译工作。Makefile是按照某种脚本语法编写的文本文件,而GNU make能够对Makefile中指令进行解释并执行编译操作。Makefile文件定义了一系列的规则来指定哪些文件需要先编译,哪些文件需要后编译,哪些文件需要重新编译,甚至于进行更复杂的功能操作。GNU make工作时的执行步骤如下:

1-5步为第一个阶段,6-7为第二个阶段。第一个阶段中,如果定义的变量被使用了,那么,make会把其展开在使用的位置。但make并不会完全马上展开,make使用的是拖延战术,如果变量出现在依赖关系的规则中,那么仅当这条依赖被决定要使用了,变量才会在其内部展开。下面对makefile的相关问题进行简单介绍。

Makefile的基本结构

Makefile的一般结构:

target……:dependency…… command……

结构中各部分的含义: 1. target(目标):一个目标文件,可以是Object文件,也可以是执行文件。还可以是一个标签(Label)。 2. dependency(依赖):要生成目标文件(target)所依赖哪些文件 3. command(命令):创建项目时需要运行的shell命令(注:命令(command)部分的每行的缩进必须要使用Tab而不能使用多个空格)。

Makefile实际上是一个文件的依赖关系,也就是说, target这一个或多个的目标文件依赖于dependency中的文件,其生成规则定义在命令command中。如果依赖文件(dependency)中有一个以上的文件比目标(target)文件要新的话,shell命令(command)所定义的命令就会被执行。这就是Makefile的规则。也就是Makefile中最核心的内容。

例如,假设有一个C源文件test.c,该源文件包含有自定义的头文件test.h,则目标文件test.o明确依赖于两个源文件:test.c和test.h。如果只希望利用gcc命令来生成test.o目标文件,这时,就可以利用如下的makefile来定义test.o的创建规则:

#This makefile just is a example. test.o: test.c test.hgcc –c test.c

从上面的例子注意到,第一个字符为#的行表示注释行。第一个非注释行指定test.o为目标,并且依赖于test.c和test.h文件。随后的行指定了如何从目标所依赖的文件建立目标。

当test.c或test.h文件在编译之后又被修改,则make工具可自动重新编译test.o,如果在前后两次编译之间,test.c和test.h均没有被修改,而且test.o还存在的话,就没有必要重新编译。这种依赖关系在多源文件的程序编译中尤其重要。通过这种依赖关系的定义,make工具可避免许多不必要的编译工作。

一个makefile文件中可定义多个目标,利用make target命令可指定要编译的目标,如果不指定目标,则使用第一个目标。通常,makefile中定义有clean目标,可用来清除编译过程中的中间文件

# This makefile just is a example. test.o: test.c test.hgcc -c test.cclean:rm -f *.o

运行make clean时,执行rm –f *.o命令,删除编译过程中生成的所有中间文件。

Makefile的基本内容

Makefile一般包括包含:显式规则、隐晦规则、变量定义、文件指示和注释等五个内容。 1. 显式规则:显式规则说明如何生成一个或多个的目标文件。这是由Makefile的书写者明显指出,要生成的文件,文件的依赖文件,生成的命令。 2. 变量定义。在Makefile中可以定义一系列的变量,变量一般都是字符串,当Makefile被执行时,变量的值会被扩展到相应的引用位置上。 3. 隐含规则:由于GNU make具有自动推导功能,所以隐晦规则可以比较粗糙地简略地书写Makefile,然后由GNU make的自动推导功能完成隐晦规则的内容。 4. 文件指示。其包括了三个部分,一个是在一个Makefile中引用另一个Makefile,就像C语言中的include一样;另一个是指根据某些情况指定Makefile中的有效部分,就像C语言中的预编译#if一样;还有就是定义一个多行的命令。 5. 注释。Makefile中只有行注释,和UNIX的Shell脚本一样,其注释是用“#”字符,如果你要在你的Makefile中使用“#”字符,可以用反斜框进行转义,如:“\#”。

Makefile中的变量# makefile test for hello program#written by EmdoorCC=gccCFLAGS=OBJS=hello.oall: hellohello: $(OBJS)$(CC) $(CFLAGS) $(OBJS) –o hellohello.o: hello.c$(CC) $(CFLAGS) –c hello.c –o $(OBJS)clean:rm –rf hello *.o

上面自定义变量OBJS表示hello.o,当makefile被执行时,变量会在使用它的地方精确地展开,就像C/C++中的宏一样。上述makfile变量展开后的形式为:

# makefile test for hello program#written by EmdoorCC=gccCFLAGS=OBJS=hello.oall: hellohello: hello.ogcc hello.o –o hellohello.o: hello.cgcc –c hello.c –o hello.oclean:rm –rf hello *.oGNU make的主要预定义变量GNU make 有许多预定义的变量,这些变量具有特殊的含义,可在规则中使用。以下给出了一些主要的预定义变量,除这些变量外,GNU make 还将所有的环境变量作为自己的预定义变量。$@ ——表示规则中的目标文件集。在模式规则中,如果有多个目标,那么,”$@”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”$^”,也是所有依赖目标的集合。只是它不去除重复的依赖目标。命令的变量AR 函数库打包程序。默认命令是“ar”。 AS 汇编语言编译程序。默认命令是“as”。CC C语言编译程序。默认命令是“cc”。CXX C++语言编译程序。默认命令是“g++”。CO 从 RCS文件中扩展文件程序。默认命令是“co”。CPP C程序的预处理器(输出是标准输出设备)。默认命令是“$(CC) –E”。FC Fortran 和 Ratfor 的编译器和预处理程序。默认命令是“f77”。GET 从SCCS文件中扩展文件的程序。默认命令是“get”。 LEX Lex方法分析器程序(针对于C或Ratfor)。默认命令是“lex”。PC Pascal语言编译程序。默认命令是“pc”。YACC Yacc文法分析器(针对于C程序)。默认命令是“yacc”。YACCR Yacc文法分析器(针对于Ratfor程序)。默认命令是“yacc –r”。MAKEINFO 转换Texinfo源文件(.texi)到Info文件程序。默认命令是“makeinfo”。TEX 从TeX源文件创建TeX DVI文件的程序。默认命令是“tex”。TEXI2DVI 从Texinfo源文件创建军TeX DVI 文件的程序。默认命令是“texi2dvi”。WEAVE 转换Web到TeX的程序。默认命令是“weave”。CWEAVE转换C Web 到 TeX的程序。默认命令是“cweave”。TANGLE 转换Web到Pascal语言的程序。默认命令是“tangle”。CTANGLE 转换C Web 到 C。默认命令是“ctangle”。RM 删除文件命令。默认命令是“rm –f”。命令参数变量下面的这些变量都是相关上面的命令的参数。如果没有指明其默认值,那么其默认值都是空。ARFLAGS函数库打包程序AR命令的参数。默认值是“rv”。ASFLAGS汇编语言编译器参数。(当明显地调用“.s”或“.S”文件时)。 CFLAGSC语言编译器参数。CXXFLAGSC++语言编译器参数。COFLAGSRCS命令参数。 CPPFLAGSC预处理器参数。( C 和 Fortran 编译器也会用到)。FFLAGS Fortran语言编译器参数。GFLAGSSCCS “get”程序参数。LDFLAGS 链接器参数。(如:“ld”)LFLAGSLex文法分析器参数。PFLAGS Pascal语言编译器参数。RFLAGSRatfor 程序的Fortran 编译器参数。YFLAGSYacc文法分析器参数。 隐含规则GNU make 包含有一些内置的或隐含的规则,这些规则定义了如何从不同的依赖文件建立特定类型的目标。 GNU make 支持两种类型的隐含规则:1. 后缀规则(Suffix Rule)。后缀规则是定义隐含规则的老风格方法。后缀规则定义了将一个具有某个后缀的文件(例如,.c 文件)转换为具有另外一种后缀的文件(例如,.o 文件)的方法。每个后缀规则以两个成对出现的后缀名定义,例如,将 .c 文件转换为 .o 文件的后缀规则可定义为: .c.o: $(CC) $(CCFLAGS) $(CPPFLAGS) -c -o $@ $< 2. 模式规则(pattern rules)。这种规则更加通用,因为可以利用模式规则定义更加复杂的依赖性规则。模式规则看起来非常类似于正则规则,但在目标名称的前面多了一个 % 号,同时可用来定义目标和依赖文件之间的关系,例如下面的模式规则定义了如何将任意一个 X.c 文件转换为 X.o 文件: %.c:%.o $(CC) $(CCFLAGS) $(CPPFLAGS) -c -o $@ $<运行 make莫找借口失败,只找理由成功。(不为失败找理由,要为成功找方法

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