Makefile总览

• Makefile基本语句：

目标（target） : 依赖 （prerequisites）
[TAB]命令（command）

目标包括：执行文件（第一个目标文件），中间目标文件（执行文件的依赖），标签（类似clean）

• Makefile文件的执行：
  • 使用make命令执行Makefile文件，默认第一条规则的目标为最终目标，也就是可执行文件，也可以在文件前面先指定目标的名称，到后面再完善它的依赖和命令;
  • make [目标名]：执行指定目标规则的命令；
  • 当目标文件不存在，或者某一个依赖文件比目标文件新的时候，执行命令。
  • 执行其他目录下的Makefile文件：make -c /dir -f make.built：执行/dir目录下名为make.built的编译文件（-c：指定目录，-f：指定Makefile文件名称，-I：指定包含的的其他文件目录）
  • make命令中也可以用=指定Makefile中定义的宏，实现条件编译；

make BOOT_MEDIA=emmc AMP_TYPE=linux all #指定两个条件，编译目标all

• Makefile文件执行：make程序会把整个Makefile文件一次性读进去，再对文件进行解析。

• Makefile变量：

  • Makefile中的变量都是字符串，和C/C++中的宏是一个意思。
  • 调用变量时，使用变量的引用操作符：$(变量名称)；
  • Makefile输出字符串命令：echo $(变量名)；
  • 取消终端打印命令：在命令前添加@；
  • Makefile中的注释：以#开头。

• Makefile中对变量有两种赋值方式：
  包括：即时变量和延时变量

  • 赋值符号=：延时变量，变量的值在使用时才被确定，在定义时并没有确定；
  • 赋值符号:=：即使变量，变量的值在定义时就被确定（即时确定）；
  • 赋值符号?=：延时变量，变量如果未被赋值，则使用赋予新值，如果赋值了，则使用之前的值，不使用等号后面的值；
  • 变量追加+=：在原有的变量后面追加新的变量字符串。

Makefile里的函数

• $(var : a = b)：对于var中以a结尾的，把结尾a替换为b

value = a.o b.o c.o 
value1 = $(value : .o = .c)

value = a.o b.o c.o 
value1 = $(value : %.o = %.c)#使用%时，变量必须都具有相同的模式

则value1的值均为：a.c，b.c，c.c

• $(a)_$(b)：将变量a和变量b组合成a_b，类似这种字符串的拼接可以进行任意组合，

• $(subst a, b, value)：字符串替换函数，将value中的字符a替换为字符b

value = value1
res = $(subst 1, 2, $(value))

变量res的值为value2

• $(foreach var, list, text)：对list里的每一个变量执行text格式的转换

A = a b c
B = $(foreach f, $(A), $(f).o)

则B = a.o b.o c.o

• $(filter pattern, text)：过滤函数，取出text中符合pattern格式的变量
  $(filter-out pattern, text)：反过滤函数，取出text中不符合pattern格式的变量

A = a b c d/
B = $(filter %/, $(A))
C = $(filter-out %/, $(A))

则B的结果为：d/；C的结果为：a b c

• $(wildcard pattren)：列出当前目录下符合pattern格式的文件

files = a.c b.c c.c d.o
files1 = $(wildcard *.c)
files2 = $(wildcard $(file))    #取出file中真实存在的文件

则files1的值为：a.c b.c c.c；files2的值为：a.c b.c c.c d.o

• $(patsubst pattern, repalcement, $(var))：模式字符串替换函数，支持通配符，把列表var中符合pattern格式的变量替换成replacement格式的变量

file = a.c b.c c.c d.o
dep_flies = $(patsubst %.c, %.d, $(files))

则dep_files的值为：a.d b.d c.d d.o，符合格式的就替换，不符合格式的就不替换，之后存入对应的变量中。

Makefile举例：

main: a.o b.o c.o
    gcc -o main $^
%.o : %.c
    gcc -c -o $@ $<
clean: 
    rm *.o main 
.PHONY: clean 

• %：文件通配符，如%.o : %.c目标和依赖都是一系列文件，依赖中%所代表的字符串取决于目标中%所代表的字符串。
• 使用了通配符时，命令中用$@表示所有目标，使用$>表示依赖的第一个文件（使用$^表示所有的依赖）
• 若使用make clean则执行目标clean的命令；但此时若目录下有名为clean的文件，则会覆盖clean命令的执行，（因为根据Makefile的执行规则，clean文件已存在，而且clean没有依赖，无法通过时间判断文件是否更新，所以不执行clean的命令）；
  所以把clean定义为假想目标.PHONY:，这样Makefile在执行时就直接执行目标'clean'的命令；
• 伪目标只是一个标签，并不是文件。

包含头文件的问题

main : a.o b.o c.o 
    gcc -o main $^
%.o : %.c
    gcc -c -o $@ $<

• 问题的原因：.o文件的依赖只有.c文件，若只修改头文件而不修改.c文件，则编译时并不会准确修改编译的结果，相当于修改的头文件并没有起到效果；
  • 比如：修改c.h，则添加规则
    c.o : c.c c.h：表示c.o的依赖是c.c和c.h，命令为空;
• 但Linux中头文件过于庞大，手写规则会过于复杂，所以用以下命令添加规则

gcc -MM c.c   #打印出c.c的依赖文件
gcc -MM -MF c.d c.c   #将c.c的依赖写进c.d
gcc -c -o c.o c.c -MD -MF   #把依赖写进c.d，编译生成c.o

或者编译前make clean，再进行编译，也可以编译出新的.o文件

• 包含头文件问题的解决：

objs = a.o b.o c.o

dep_files := $(patsubst %, .%.d, $(objs)) #将变量名修改为为.x.o.d并赋值给dep_files，用于存储各个.c文件的依赖
#dep_files := $(foreach f, $(objs), .$(f).d)也可以使用foreach函数
dep_files := $(wildcard $(dep_files)) #取出dep_files中真实存在的文件，存入dep_files中，若不存在则dep_files为空

main : $(objs)
    gcc -o main $^

ifneq ($(dep_files), )  #如果dep_files非空
include $(dep_files)    #则包含依赖dep_fiels
endif

%.o : %.c
    gcc -c -o $@ $< -MD -MF .$@.d #编译文件，并将依赖分别写进.x.o.d文件中
    
clean ：
    rm *.o main
distclean:
    rm $(dep_files)

• 依赖关系：.o依赖于.d文件，.d文件依赖于.c文件。
• include关键字：
  • 可用于在一个Makefile中包含另一个Makefile，典型的用法就是包含子目录的Makefile文件；
  • 在后面的文件名中可以包含路径，通配符，变量的引用；
  • include前面不能用TAB键，include后面可以有空格

补充：由于编译的要求，Makefile可能会用到CFLAGS添加编译参数，包括：输出警告信息CFLAGS = -Wall；编译debug版本CFLAGS = -g；编译优化CFLAGS = -O；将警告当成错误CFLAGS = -Werror。