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  • Makefile中常用的函数

    在Makefile中可以使用函数来处理变量,从而让我们的命令或是规则更为的灵活和具有智能。make所支持的函数也不算很多,不过已经足够我们的操作了。函数调用后,函数的返回值可以当做变量来使用。
    一、函数的调用语法
    函数调用,很像变量的使用,也是以“$”来标识的,其语法如下:
        $(
    )
    或是
        ${
    }
    这里,就是函数名,make支持的函数不多。是函数的参数,参数间以逗号“,”分隔,而函数名和参数之间以“空格”分隔。函数调用以“$”开头,以圆括号或花括号把函数名和参数括起。感觉很像一个变量,是不是?函数中的参数可以使用变量,为了风格的统一,函数和变量的括号最好一样,如使用“$(subst
    a,b,$(x))”这样的形式,而不是“$(subst a,b,${x})”的形式。因为统一会更清楚,也会减少一些不必要的麻烦。
    还是来看一个示例:
        comma:= ,
        empty:=
        space:= $(empty) $(empty)
        foo:= a b c
        bar:= $(subst $(space),$(comma),$(foo))
    在这个示例中,$(comma)的值是一个逗号。$(space)使用了$(empty)定义了一个空格,$(foo)的值是“a b c”,$(bar)的定义用,调用了函数“subst”,这是一个替换函数,这个函数有三个参数,第一个参数是被替换字串,第二个参数是替换字串,第三个参数是替换操作作用的字串。这个函数也就是把$(foo)中的空格替换成逗号,所以$(bar)的值是“a,b,c”。
    二、字符串处理函数
    $(subst
    ,,)
     
        名称:字符串替换函数——subst。
        功能:把字串中的字符串替换成。
        返回:函数返回被替换过后的字符串。
        示例:
            
            $(subst ee,EE,feet on the street),
            
            把“feet on the street”中的“ee”替换成“EE”,返回结果是“fEEt
    on the strEEt”。
    $(patsubst ,,) 
        名称:模式字符串替换函数——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。这里,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:
           
    $(patsubst %.c,%.o,x.c.c bar.c)
            把字串“x.c.c
    bar.c”符合模式[%.c]的单词替换成[%.o],返回结果是“x.c.o
    bar.o”
        备注:
            这和我们前面“变量章节”说过的相关知识有点相似。如:
            “$(var:=)”
             相当于
            “$(patsubst
    ,,$(var))”,
             而“$(var:
    =)”
             则相当于
             “$(patsubst
    %,%,$(var))”。
             例如有:objects = foo.o
    bar.o baz.o,
             那么,“$(objects:.o=.c)”和“$(patsubst
    %.o,%.c,$(objects))”是一样的。
    $(strip )
        名称:去空格函数——strip。
        功能:去掉字串中开头和结尾的空字符。
        返回:返回被去掉空格的字符串值。
        示例:
            
            $(strip a b c )
            把字串“a b
    c ”去到开头和结尾的空格,结果是“a b c”。
    $(findstring ,)
        名称:查找字符串函数——findstring。
        功能:在字串中查找字串。
        返回:如果找到,那么返回,否则返回空字符串。
        示例:
           
    $(findstring a,a b c)
            $(findstring a,b c)
            第一个函数返回“a”字符串,第二个返回“”字符串(空字符串)
    $(filter
    ,)

        名称:过滤函数——filter。
        功能:以模式过滤字符串中的单词,保留符合模式的单词。可以有多个模式。
        返回:返回符合模式的字串。
        示例:
            sources
    := foo.c bar.c baz.s ugh.h
            foo: $(sources)
                   
    cc $(filter %.c %.s,$(sources)) -o foo
           
    $(filter %.c %.s,$(sources))返回的值是“foo.c bar.c baz.s”。
    $(filter-out
    ,)

        名称:反过滤函数——filter-out。
        功能:以模式过滤字符串中的单词,去除符合模式的单词。可以有多个模式。
        返回:返回不符合模式的字串。
        示例:
           
    objects=main1.o foo.o main2.o bar.o
            mains=main1.o main2.o
            
            $(filter-out $(mains),$(objects)) 返回值是“foo.o
    bar.o”。
            
    $(sort )
        名称:排序函数——sort。
        功能:给字符串中的单词排序(升序)。
        返回:返回排序后的字符串。
        示例:$(sort foo bar lose)返回“bar foo lose” 。
        备注:sort函数会去掉中相同的单词。

    $(word ,)
        名称:取单词函数——word。
        功能:取字符串中第个单词。(从一开始)
        返回:返回字符串中第个单词。如果比中的单词数要大,那么返回空字符串。
        示例:$(word 2, foo bar baz)返回值是“bar”。
    $(wordlist
    ,,)
      
        名称:取单词串函数——wordlist。
        功能:从字符串中取从开始到的单词串。和是一个数字。
        返回:返回字符串中从到的单词字串。如果比中的单词数要大,那么返回空字符串。如果大于的单词数,那么返回从开始,到结束的单词串。
        示例: $(wordlist 2, 3, foo bar baz)返回值是“bar
    baz”。
    $(words )
        名称:单词个数统计函数——words。
        功能:统计中字符串中的单词个数。
        返回:返回中的单词数。
        示例:$(words, foo bar baz)返回值是“3”。
        备注:如果我们要取中最后的一个单词,我们可以这样:$(word
    $(words ),)。
    $(firstword )
        名称:首单词函数——firstword。
        功能:取字符串中的第一个单词。
        返回:返回字符串的第一个单词。
        示例:$(firstword foo bar)返回值是“foo”。
        备注:这个函数可以用word函数来实现:$(word
    1,)。
    以上,是所有的字符串操作函数,如果搭配混合使用,可以完成比较复杂的功能。这里,举一个现实中应用的例子。我们知道,make使用“VPATH”变量来指定“依赖文件”的搜索路径。于是,我们可以利用这个搜索路径来指定编译器对头文件的搜索路径参数CFLAGS,如:
        override CFLAGS += $(patsubst
    %,-I%,$(subst :, ,$(VPATH)))
        如果我们的“$(VPATH)”值是“src:../headers”,那么“$(patsubst
    %,-I%,$(subst :, ,$(VPATH)))”将返回“-Isrc -I../headers”,这正是cc或gcc搜索头文件路径的参数。
    三、文件名操作函数
    下面我们要介绍的函数主要是处理文件名的。每个函数的参数字符串都会被当做一个或是一系列的文件名来对待。
    $(wildcard )
    名称:文件名展开函数——wildcard 。
        功能:功能是展开成一列所有符合由其参数描述的文件名,文件间以空格间隔。
        返回:函数返回展开后的文件名列表。
        
    示例:
            
            $(wildcard *.c)
            
            返回结果是一个所有以 '.c' 结尾的文件的列表。 
    $(dir ) 
        名称:取目录函数——dir。
        功能:从文件名序列中取出目录部分。目录部分是指最后一个反斜杠(“/”)之前的部分。如果没有反斜杠,那么返回“./”。
        返回:返回文件名序列的目录部分。
        示例: $(dir src/foo.c hacks)返回值是“src/
    ./”。
    $(notdir ) 
        名称:取文件函数——notdir。
        功能:从文件名序列中取出非目录部分。非目录部分是指最后一个反斜杠(“/”)之后的部分。
        返回:返回文件名序列的非目录部分。
        示例: $(notdir src/foo.c hacks)返回值是“foo.c
    hacks”。

    $(suffix ) 
        
        名称:取后缀函数——suffix。
        功能:从文件名序列中取出各个文件名的后缀。
        返回:返回文件名序列的后缀序列,如果文件没有后缀,则返回空字串。
        示例:$(suffix src/foo.c src-1.0/bar.c hacks)返回值是“.c
    .c”。
    $(basename )
        名称:取前缀函数——basename。
        功能:从文件名序列中取出各个文件名的前缀部分。
        返回:返回文件名序列的前缀序列,如果文件没有前缀,则返回空字串。
        示例:$(basename src/foo.c src-1.0/bar.c hacks)返回值是“src/foo
    src-1.0/bar hacks”。
    $(addsuffix
    ,)
     
        名称:加后缀函数——addsuffix。
        功能:把后缀加到中的每个单词后面。
        返回:返回加过后缀的文件名序列。
        示例:$(addsuffix .c,foo bar)返回值是“foo.c
    bar.c”。
    $(addprefix
    ,)
     
        名称:加前缀函数——addprefix。
        功能:把前缀加到中的每个单词后面。
        返回:返回加过前缀的文件名序列。
        示例:$(addprefix src/,foo bar)返回值是“src/foo
    src/bar”。
    $(join ,)
        名称:连接函数——join。
        功能:把中的单词对应地加到的单词后面。如果的单词个数要比的多,那么,中的多出来的单词将保持原样。如果的单词个数要比多,那么,多出来的单词将被复制到中。
        返回:返回连接过后的字符串。
        示例:$(join aaa bbb , 111 222 333)返回值是“aaa111
    bbb222 333”。

    四、foreach 函数

    foreach函数和别的函数非常的不一样。因为这个函数是用来做循环用的,Makefile中的foreach函数几乎是仿照于Unix标准Shell(/bin/sh)中的for语句,或是C-Shell(/bin/csh)中的foreach语句而构建的。它的语法是:

        $(foreach
    ,,)

    这个函数的意思是,把参数中的单词逐一取出放到参数所指定的变量中,然后再执行所包含的表达式。每一次会返回一个字符串,循环过程中,的所返回的每个字符串会以空格分隔,最后当整个循环结束时,所返回的每个字符串所组成的整个字符串(以空格分隔)将会是foreach函数的返回值。

    所以,最好是一个变量名,可以是一个表达式,而中一般会使用这个参数来依次枚举中的单词。举个例子:

        names := a b c d
        files := $(foreach n,$(names),$(n).o)

    上面的例子中,$(name)中的单词会被挨个取出,并存到变量“n”中,“$(n).o”每次根据“$(n)”计算出一个值,这些值以空格分隔,最后作为foreach函数的返回,所以,$(files)的值是“a.o b.o c.o d.o”。

    注意,foreach中的参数是一个临时的局部变量,foreach函数执行完后,参数的变量将不在作用,其作用域只在foreach函数当中。


    五、if 函数

    if函数很像GNU的make所支持的条件语句——ifeq(参见前面所述的章节),if函数的语法是:

        $(if ,) 

    或是

        $(if
    ,,)

    可见,if函数可以包含“else”部分,或是不含。即if函数的参数可以是两个,也可以是三个。参数是if的表达式,如果其返回的为非空字符串,那么这个表达式就相当于返回真,于是,会被计算,否则会被计算。

    而if函数的返回值是,如果为真(非空字符串),那个会是整个函数的返回值,如果为假(空字符串),那么会是整个函数的返回值,此时如果没有被定义,那么,整个函数返回空字串。

    所以,和只会有一个被计算。


    六、call函数

    call函数是唯一一个可以用来创建新的参数化的函数。你可以写一个非常复杂的表达式,这个表达式中,你可以定义许多参数,然后你可以用call函数来向这个表达式传递参数。其语法是:

        $(call
    ,,,...)

    当make执行这个函数时,参数中的变量,如$(1),$(2),$(3)等,会被参数,,依次取代。而的返回值就是call函数的返回值。例如:
        reverse =  $(1) $(2)
        foo = $(call reverse,a,b)
    那么,foo的值就是“a b”。当然,参数的次序是可以自定义的,不一定是顺序的,如:

        reverse = 
    $(2) $(1)
        foo = $(call reverse,a,b)
    此时的foo的值就是“b a”。


    七、origin函数
    origin函数不像其它的函数,他并不操作变量的值,他只是告诉你你的这个变量是哪里来的?其语法是:

        $(origin )

    注意,是变量的名字,不应该是引用。所以你最好不要在中使用“$”字符。Origin函数会以其返回值来告诉你这个变量的“出生情况”,下面,是origin函数的返回值:

    “undefined”
          如果从来没有定义过,origin函数返回这个值“undefined”。

    “default”
          如果是一个默认的定义,比如“CC”这个变量,这种变量我们将在后面讲述。

    “environment”
          如果是一个环境变量,并且当Makefile被执行时,“-e”参数没有被打开。

    “file”
          如果这个变量被定义在Makefile中。

    “command
    line”
          如果这个变量是被命令行定义的。

    “override”
          如果是被override指示符重新定义的。

    “automatic”
          如果是一个命令运行中的自动化变量。关于自动化变量将在后面讲述。

    这些信息对于我们编写Makefile是非常有用的,例如,假设我们有一个Makefile其包了一个定义文件Make.def,在Make.def中定义了一个变量“bletch”,而我们的环境中也有一个环境变量“bletch”,此时,我们想判断一下,如果变量来源于环境,那么我们就把之重定义了,如果来源于Make.def或是命令行等非环境的,那么我们就不重新定义它。于是,在我们的Makefile中,我们可以这样写:

        ifdef bletch
        ifeq "$(origin bletch)"
    "environment"
        bletch = barf, gag, etc.
        endif
        endif

    当然,你也许会说,使用override关键字不就可以重新定义环境中的变量了吗?为什么需要使用这样的步骤?是的,我们用override是可以达到这样的效果,可是override过于粗暴,它同时会把从命令行定义的变量也覆盖了,而我们只想重新定义环境传来的,而不想重新定义命令行传来的。


    八、shell函数

    shell函数也不像其它的函数。顾名思义,它的参数应该就是操作系统Shell的命令。它和反引号“`”是相同的功能。这就是说,shell函数把执行操作系统命令后的输出作为函数返回。于是,我们可以用操作系统命令以及字符串处理命令awk,sed等等命令来生成一个变量,如:

        contents := $(shell cat foo)

        files := $(shell echo *.c)

    注意,这个函数会新生成一个Shell程序来执行命令,所以你要注意其运行性能,如果你的Makefile中有一些比较复杂的规则,并大量使用了这个函数,那么对于你的系统性能是有害的。特别是Makefile的隐晦的规则可能会让你的shell函数执行的次数比你想像的多得多。
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