makefile 学习（一）

一、Makefile的基本规则

GNU make 规则：

target ... : prerequisites ...
    command
    ....
    ....

target — 目标文件， 可以是Object File 也可以是可执行文件，还可也是标签Label（标签内容在“伪目标”章节）；
prerequisites—生成target所需的文件或目标；
command—make需要执行的命令，可以是任何shell命令。

二、一个简单的例子

创建一个名为count_word.c的文件，代码如下

#include <stdio.h>
extern int fee_count, fie_count, foe_count, fum_count;
extern int yylex( void );

int main( int argc, char ** argv ){
    yylex( );
    printf( "%d %d %d %d
", fee_count, fie_count, foe_count, fum_count );
    return( 0 );
}

另外创建一个lexer.l文件，其中所有的空白均为tab键

        int fee_count = 0;
        int fie_count = 0;
        int foe_count = 0;
        int fum_count = 0;
%%
fee     fee_count++;
fie     fie_count++;
foe     foe_count++;
fum     fum_count++;

最后创建makefile文件，内容为：

count_words: count_words.o lexer.o -lfl
        gcc count_words.o lexer.o -lfl -o count_words
count_words.o: count_words.c
        gcc -c count_words.c
lexer.o: lexer.c
        gcc -c lexer.c
lexer.c: lexer.l
        flex -t lexer.l > lexer.c
clean:
        rm lexer.c lexer.o count_words.o count_words

以上内容保存在Makefile或者是makefile都可以，直接输入make命令就可以生成可执行文件count_words了；

gcc -c count_words.c
flex -t lexer.l > lexer.c
gcc -c lexer.c
gcc count_words.o lexer.o -lfl -o count_words

如果要删除执行文件和中间的目标文件，那么就执行一下make clean。

注意1： 当依赖关系定好后，下面一行就是如何生成目标文件的操作系统命令了，一定要以一个Tab键开头。 另外，make会比较targets文件和prerequisites文件的修改日期，如果prerequisites文件的日期比targets文件新，或者targets不存在，那么make就会执行这下面一行的系统命令。
注意2： clean不是一个文件，它是一个动作名，冒号后面什么都没有，make就不会自动去找它的依赖性，也不会执行它后面的系统命令。因此，要执行clean就需要显式的指出make clean。
注意3： 如果报错，可能需要先安装flex：

sudo apt-get install flex

注意4： 运行count_works后，它会回显你的输出并统计'fee','fie','foe','fum'的次数。结束统计需要按Ctrl+d，然后会输出四个单词出现的次数。

三、make 如何工作

默认方式

直接输入make，则

1. make会在当前的目录下找到名为“Makefile”或者“makefile”的文件。
2. 如果找到，它会把文件中第一个target作为最终的目标文件（如上面例子中的count_words）。
   1. 首先，make会检查目标count_words的prerequisite文件count_words.o, lexer.o 和 -lfl。
   2. count_words.o通过编译count_words.c生成
   3. lexer.o通过编译lexer.c 生成，但是lexer.c 并不存在，因此会继续寻找lexer.c的生成方式，并找到了通过flex程序将lexer.l生成为lexer.c。
   4. 最后，make会检查-lfl，-l是gcc的一个命令选项，表示将系统库链接到程序。而"fl"对应的是libfl.a的库。（GNU make 可以识别这样的命令，当一个prerequisite是以这种-l<name>的形式表示出来的时候，make会自己搜索lib<name>.so的库文件，如果没找到则继续搜索lib<name>.a的库文件）。这里make找到的是/usr/lib/libfl.a文件，并将它与程序进行连接。
3. 如果count_words文件不存在，或者count_words所依赖的后面的.o文件的修改时间比count_words本身更加新，那么，它会执行后面定义的命令来生成这个count_words文件。如果count_words所依赖的.o文件也不存在，那么make会继续按照前面的方式生成.o文件。
4. 找到相应的.c和.h，用来生成.o，然后再用.o完成make的最终任务。

关于依赖关系

make会一层一层的去找文件的依赖关系，最终编译出第一个目标文件。

关于重新编译

只要任何prerequisite 比 target新，那么这个目标文件就会被下面的命令重新生成。每一个命令都会被传递到shell中，并在自己的子shell里面执行。

关于错误

如果在寻找过程中出现错误，如文件找不到，则make会直接退出并报错。对于所定义的命令错误或者编译不成功，make是不会理会的，它只负责文件的依赖性。

四、变量使用

上面的例子可以看到，文件或者目标的名字几乎都毫无例外的出现了至少两次，甚至如果算上clean的内容，有些文件名出现了三次。然而，在一个大型的工程中这种情况会更加复杂，任何不经意的错误都会导致编译失败。为了让makefile更容易维护，在makefile中我们可以使用变量，或者更确切的说是一个字符串，类似c语言中的宏。例如：

CC = gcc
object = lexer.o count_words.o
count_words: $(object) -lfl
        $(CC) $(object) -lfl -o count_words
count_words.o: count_words.c
        $(CC) -c count_words.c
lexer.o: lexer.c
        $(CC) -c lexer.c
lexer.c: lexer.l
        flex -t lexer.l > lexer.c
clean:
        rm lexer.c $(object) count_words

五、自动推导依赖关系

GNU make可以根据.o文件的文件名自动推导出同名的.c文件并加入依赖关系，不需要我们手动注明。并且gcc -c也会被自动推导出来，于是我们的makefile就变成了

CC = gcc
object = lexer.o count_words.o
count_words: $(object) -lfl
        $(CC) $(object) -lfl -o count_words
count_words.o:
lexer.o:
lexer.c: lexer.l
        flex -t lexer.l > lexer.c
clean:
        rm lexer.c $(object) count_words

这种方法也叫“隐式规则”。

六、关于Clean

一个好习惯是每个makefile都要写clean规则，这样不仅可以方便重编译，也有利于保持文件路径的清洁。一般的风格是：

clean:
        rm lexer.c $(object) count_words

但是，更为稳妥的做法是：

.PHONY: clean
clean:
        -rm lexer.c $(object) count_words

.PHONY表示clean是一个“伪目标”，而rm命令前面的减号则表示，不管出现什么问题都要继续做后面的事情。
注意：clean规则不要放在makefile的开头，不然就会变成make的默认目标了。