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  • 《Makefile 进阶之路二》 这里有你对Makefile所有的畅想

      其实Makefile的编写规则及其简单,而且易于理解,但是它对新手并不友好,这是因为那些发明这些规则的大佬为了不断的减少编写Makefile所需要的投入,加入了很多简化的规则。这也是为什么读过网上一些介绍性质的Makefile文章之后,对大型项目Makefile仍然很绝望的原因。从这篇开始,我将介绍简化Makefile的一些规则。

    ----------------------------以下是正文

    2.1 指定变量

      在上篇介绍的例子中,终极目标“edit”所在的规则如下:

      edit : main.o kbd.o command.o display.o insert.o search.o files.o utils.o
        cc -o edit main.o kbd.o command.o display.o insert.o search.o files.o utils.o

      可以发现,“edit”所依赖的文件“.o”,在依赖列表和命令中各自被写了一次,显然,如果我们需要为“edit”增加一个新的依赖(这在开发中基本上都会出现),那么我们就需要将新的“.o”文件分别插入两个位置。本着写的越多,错的可能性越大的理念,我们提出了一种解决多次书写依赖的方法:变量。我们可以定义一个变量,可以是“objs”、“objects”等各种字符串,我们将依赖列表赋值给这个变量,哪里需要使用依赖列表的时候,仅仅需要使用变量就可以了。

      于是,上例的规则就可以修改为:

      objs=main.o kbd.o command.o display.o insert.o search.o files.o utils.o

      edit:$(objs)

        cc -o edit $(objs)

      在所有需要依赖列表的地方使用$(objs)代替。以上代码完全等价与原始的代码。而且,当我们需要增加或者删除依赖的时候,仅仅需要修改objs变量就可以了。以此为启发,我们在clean处的代码也可以写为:

      clean:

        rm edit $(objs)

    2.2 自动推导命令规则

      我们观察修改过后的Makefile文件:

     1 objs = main.o kbd.o command.o display.o 
     2 insert.o search.o files.o utils.o
     3 edit : $(objs)
     4     cc -o edit $(objs)
     5 main.o : main.c defs.h
     6     cc -c main.c
     7 kbd.o : kbd.c defs.h command.h
     8     cc -c kbd.c
     9 command.o : command.c defs.h command.h
    10     cc -c command.c
    11 display.o : display.c defs.h buffer.h
    12     cc -c display.c
    13 insert.o : insert.c defs.h buffer.h
    14     cc -c insert.c
    15 search.o : search.c defs.h buffer.h
    16     cc -c search.c
    17 files.o : files.c defs.h buffer.h command.h
    18     cc -c files.c
    19 utils.o : utils.c defs.h
    20     cc -c utils.c
    21 clean :
    22     rm edit $(objs)

    可以明显的发现,在“.o”文件的生成时,"cc -c *.c"重复出现,其实我们可以知道,当我们写过TARGET和PREREQUISITES(依赖)之后,下方的命令应该是怎么样的。所以,编译.c源文件规则的命令可以不用明确给出。这是因
    为make本身存在一个默认的规则,能够自动完成对.c文件的编译并生成对应的.o文件。它执行命令“cc -c”来编译.c源文件。在Makefile中我们只需要给出需要重建的目标文件名(一个.o文件),make会自动为这个.o文件寻找合适的依赖文件(对应的.c文件。对应是指:文件名除后缀外,其余都相同的两个文件),而且使用正确的命令来重建这个目标文件。

      对一个目标文件是“N.o”,倚赖文件是“N.c”的规则,完全可以省略其规则的命令行,而由make自身决定使用默认命令。此默认规则称为make的隐含规则。  

      因此上边的例子就可以以更加简单的方式书写,我们同样使用变量“objs”。Makefile 内容如下:

     1 # sample Makefile
     2 objs = main.o kbd.o command.o display.o 
     3 insert.o search.o files.o utils.o
     4 edit : $(objs)
     5     cc -o edit $(objs)
     6 main.o    : defs.h
     7 kbd.o     : defs.h command.h
     8 command.o : defs.h command.h
     9 display.o : defs.h buffer.h
    10 insert.o  : defs.h buffer.h
    11 search.o  : defs.h buffer.h
    12 files.o   : defs.h buffer.h command.h
    13 utils.o   : defs.h
    14 .PHONY    : clean   # 为什么这样写,本篇下面有解释
    15 clean :
    16     rm edit $(objs)

    2.3 另一种风格(不推荐的方式

      如果在这个 Makefile 中,我们是根据依赖而不是目标对规则进行分组。形成另外一种风格的 Makefile。我们观察可以发现,所有的“.o”文件都需要依赖"defs.h",而一部分还依赖“command.h”,另一部分依赖“buffer.h”。我们可以整理上面的Makefile成为如下风格:

    1 #sample Makefile
    2 objects = main.o kbd.o command.o display.o 
    3 insert.o search.o files.o utils.o
    4 edit : $(objects)
    5     cc -o edit $(objects)
    6 $(objects) : defs.h      #所有“.o”文件都依赖“defs.h”
    7 kbd.o command.o files.o : command.h #依赖“command.h”的一部分
    8 display.o insert.o search.o files.o : buffer.h #依赖“buffer.h”的一部分

      这种风格的 Makefile 并不值得我们借鉴。问题在于:同时把多个目标文件的依赖放在同一个规则中进行描述(一个规则中含有多个目标文件),这样导致规则定义不明了,比较混乱。建议大家不要在 Makefile 中采用这种方式了书写。否则后期维护将会是一件非常痛苦的事情。书写规则建议的方式是:单目标,多依赖。就是说尽量要做到一个规则中只存在一个目标文件,可有多个依赖文件。尽量避免使用多目标,单依赖的方式。

    2.4 清除工作(clean)

      最初,我们的清除工作如下:

      clean :
        rm edit $(objects)

      在实际应用时,我们把这个规则写成如下稍微复杂一些的样子。以防止出现始料未及的情况。
      .PHONY : clean
      clean :
        -rm edit $(objects)
      这两个实现有两点不同: 1. 通过“.PHONY”特殊目标将“clean”目标声明为伪目标。避免当磁盘上存在一个名为“clean”文件时,目标“clean”所在规则的命令无法执行。2. 在命令行之前使用“-”,意思是忽略命令“rm”的执行错误。

      这样的一个目标在 Makefile 中,不能将其作为终极目标(Makefile 的第一个目标,终极目标没有后缀,在极端巧合的情况下会是“clean”,导致编译错误)。因为我们的初衷并不是当你在命令行上输入 make 以后执行删除动作。而是要创建或者更新程序。在我们上边的例子中。就是在输入 make 以后要需要对目标“edit”进行创建或者重建。

    ----------------------------以下非正文

    总结:

      简化Makefile可以使用两个方法:

      1.使用变量定义,将依赖列表赋值给一个变量,在需要使用列表的地方,用变量代替

      2.使用隐含规则,“.o”目标行的依赖列表中的“.c”文件和对应命令行

      最后,可以使用特殊的目标“.PHONY”将“clean”定义为一个伪目标,从而避免极端情况下,终极目标正好是“clean”的情况。

      到此为止,网络上一般的介绍都结束了,但是了解到这里仅仅算到了门口而已,如果真的想要使用Makefile呼风唤雨,还需要更加神秘的功能。

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