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參考博客：Make 命令教程 - 阮一峰的網(wǎng)絡日志

一、Makefile文件是什么

Makefile 文件描述了 Linux 系統(tǒng)下 C/C++ 工程文件的編譯規(guī)則，比如某些文件是否需要編譯、文件編譯的順序、文件間的依賴關(guān)系、文件是否需要重建等等。

它用來自動化編譯 C/C++ 項目。一旦寫編寫好 Makefile 文件，只需要一個 make 命令，整個工程就開始自動編譯，不再需要手動輸入一堆源文件與參數(shù)，也不需要手動執(zhí)行 GCC 命令。

以 Linux 下的C語言開發(fā)為例。多文件編譯生成一個文件，編譯的命令如下所示：

gcc -o outfile name1.c name2.c ...

outfile 是要生成的可執(zhí)行程序的名字，nameN.c 是源文件的名字。當源文件的數(shù)量不多時，可以選擇這樣的編譯方式，但如果源文件很多，會遇到下面問題。

（1）編譯的時候需要鏈接庫的的問題

拿C語言來說，編譯的時候 gcc 只會默認鏈接一些基本的C語言標準庫，很多源文件依賴的標準庫都需要我們手動鏈接。比如，下面列舉了一些需要我們手動鏈接的標準庫：

• name1.c 用到了數(shù)學計算庫 math 中的函數(shù)，我們得手動添加參數(shù) -Im；
• name4.c 用到了小型數(shù)據(jù)庫 SQLite 中的函數(shù)，我們得手動添加參數(shù) -lsqlite3；
• name5.c 使用到了線程，我們需要去手動添加參數(shù) -lpthread。

除了標準庫，還有其他文件需要鏈接第三方庫。這導致編譯命令非常長，而且可能會涉及到文件鏈接的順序問題，所以手動編譯會很麻煩。如果使用 Makefile 就不一樣了，它會徹底簡化編譯的操作。把要鏈接的庫文件放在 Makefile 中，制定相應的規(guī)則和對應的鏈接順序。這樣只需要執(zhí)行 make 命令，工程就會自動編譯。每次想要編譯工程的時候就執(zhí)行 make ，省略掉手動編譯中的參數(shù)選項和命令，非常方便。

（2）編譯大的工程會花費很長的時間

如果我們?nèi)プ鲰椖块_發(fā)，免不了要去修改工程項目的源文件，每次修改后都要去重新編譯。一個大的工程項目可不止有幾個的源文件，里面的源文件個數(shù)可能有成百上千個，比如一個內(nèi)核或者是一個軟件的源碼包。要完巨量文件的編譯，消耗的時間很長。

Makefile 支持多線程并發(fā)操作，會極大的縮短我們的編譯時間。而且編譯整個工程的時候，make 命令只會編譯我們修改過的文件，沒有修改的文件不用重新編譯，這也縮短了編譯時間。

當然還可能遇到其他問題，比如：工程文件中的源文件的類型很多，需要選擇不同的編譯器；文件可能會分布在不同的目錄中，使用時需要調(diào)整路徑等等。這些問題都可以通過Makefile 來解決。

我們只需要完整地編寫一次Makefile文件，以后只要不增加或者是刪除工程中的文件，Makefile 基本上不用去修改。

Makefile這些特征為為我們提供了極大的便利，很大程度上提高編譯的效率。

二、Makefile文件的書寫規(guī)則

1、規(guī)則的格式說明

（1）Makefile 描述的是文件編譯的相關(guān)規(guī)則，它的規(guī)則主要是兩個部分組成：依賴的關(guān)系（目標與依賴）、執(zhí)行的命令。其結(jié)構(gòu)如下所示：

targets : prerequisitescommand #或者 targets : prerequisites; commandcommand

• targets是規(guī)則的目標。可以是 Object File（一般稱它為中間文件），也可以是可執(zhí)行文件，還可以是一個標簽。
• prerequisites是依賴文件，是生成 targets 所需要的文件或者是目標。可以多個，也可以沒有。
• command是make時執(zhí)行的命令（任意的 shell 命令）。一條規(guī)則中可以有很多行的命令；每行命令可以有很多條命令，每行中的多條命令之間用分號隔開；每行命令后面不需要添加什么符號表示結(jié)束。
• 目標和依賴文件之間要使用冒號分隔開，命令的開始一定要使用Tab鍵。

（2）下面代碼實現(xiàn)的功能就是編譯 test.c 文件。其中 test 是目標文件， test.c 是依賴文件，重建目標文件需要執(zhí)行的命令是gcc -o test test.c。然后我們在 shell 中執(zhí)行 make 命令，程序就會自動執(zhí)行，得到最終的目標文件。這就是 Makefile 的基本語法與使用方法。

test:test.cgcc -o test test.c

2、Makefile的內(nèi)容

一個完整的Makefile文件中包含以下內(nèi)容：規(guī)則、變量的定義、文件指示、注釋等內(nèi)容。

（1）規(guī)則。規(guī)則包括顯式規(guī)則、隱晦規(guī)則。顯式規(guī)則說明如何生成一個或多的的目標文件，由 Makefile 的書寫者明顯指出要生成的文件、依賴文件和生成命令。隱晦規(guī)則是指由于?make 命令有自動推導的功能，我們可以簡略地書寫 Makefile。

（2）變量的定義。在 Makefile 中定義的變量一般都是字符串，當 Makefile 被執(zhí)行時，其中的變量都會被擴展到相應的引用位置上。

（3）文件指示。文件指示包括三個部分，一個是在一個 Makefile 中引用另一個 Makefile，就像C語言中的 include 一樣；另一個是根據(jù)某些情況指定 Makefile 中的有效部分，就像C語言中的預編譯 #if?一樣；還有就是定義一個多行的命令。

（4）注釋。Makefile 中只有行注釋，和 UNIX 的 Shell 腳本一樣，其注釋是用“#”字符。如果要在Makefile中使用“#”字符，可以用反斜杠進行轉(zhuǎn)義，如“\#”。

三、Makefile的工作流程

當執(zhí)行 make 命令時，make 就會到當前文件下尋找將要執(zhí)行的編譯規(guī)則，即?Makefile 文件。

Makefile文件的文件名可以是GNUmakefile、makefile 和 Makefile，一般寫成Makefile。

make命令也是按照這個順序去尋找Makefile文件。如果文件不存在，則make 就會給我們報錯。

make：*** 沒有明確目標并且找不到 makefile。停止

1、Makefile 的具體工作流程

通過例子來說明Makefile 的具體工作流程。Makefile文件內(nèi)容如下：

main:main.o test1.o test2.ogcc main.o test1.o test2.o -o main main.o:main.c test.hgcc -c main.c -o main.o test1.o:test1.c test.hgcc -c test1.c -o test1.o test2.o:test2.c test.hgcc -c test2.c -o test2.o

在 shell 中執(zhí)行 make 命令時，make 執(zhí)行的是 Makefile 文件中的第一個規(guī)則，即Makefile 文件中從上到下第一次出現(xiàn)依賴關(guān)系的那個規(guī)則，此規(guī)則的目標稱之為“終極目標”。

在上述例子中，第一個規(guī)則就是目標 "main" 所在的規(guī)則。該規(guī)則描述了 目標"main" 的依賴關(guān)系，并定義了鏈接 ".o" 文件以生成目標 "main" 的命令。在執(zhí)行這個規(guī)則所定義的命令之前，首先處理目標 "main" 的依賴文件（即main.o、test1.o、test2.o這些文件）的更新規(guī)則。

對這些 ".o" 文件為目標的規(guī)則處理有下列三種情況：

（1）目標 ".o" 文件不存在，則使用其描述規(guī)則創(chuàng)建它。

（2）目標 ".o" 文件存在，但是它所依賴的 ".c" 文件和 ".h" 文件中的任何一個文件比它更（第四聲）新（在上一次 make 之后被修改），則根據(jù)規(guī)則重新編譯生成它。

（3）目標 ".o" 文件存在，目標 ".o" 文件比它的任何一個依賴文件更新（它的依賴文件在上一次 make 之后沒有被修改），則什么也不做。

通過上面的更新規(guī)則，我們可以了解到中間文件（即編譯時生成的 ".o" 文件）的作用，即檢查某個源文件是否進行過修改，判斷最終目標文件是否需要重建。我們執(zhí)行 make 命令時，只有那些修改過的源文件或者是不存在的目標文件才會進行重建，而那些沒有改變的文件不用重新編譯，這樣在很大程度上節(jié)省時間，提高編程效率。

2、清除工作目錄中的過程文件

中間文件會讓整個工程看起來很亂，因此在編寫 Makefile 文件時，一般會在末尾加上下面這樣的規(guī)則語句，來清理編譯時的中間文件和生成的最終目標文件，方便我們下次的使用。

.PHONY:clean clean:rm -rf *.o test

PHONY中文意思是“虛假”，因此“.PHONY”表明clean是一個偽目標。clean不是具體的文件，不會與第一個目標文件產(chǎn)生任何關(guān)聯(lián)，因此執(zhí)行 make 時不會執(zhí)行它下面的命令。

以前不了解Makefile時存在的疑惑：Makefile文件中那么多的目標，想要達成這些目標，在make的時候，是在后面一個個地添加目標嗎？還是說只要make第一個目標，就會順序地帶動其他目標？現(xiàn)在看來，默認情況下執(zhí)行的是第一個目標，其他目標如果是第一個目標的依賴文件，則會先處理其他目標，處理完之后才進行第一個目標的命令執(zhí)行。當然，我們也可以在make后面直接指定目標，比如這里的make clean。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的认识Makefile文件（什么作用，格式怎样，如何工作）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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