makefile详解(2)

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六、另类风格的makefile
即然我们的make 可以自动推导命令，那么我看到那堆[.o] 和[.h] 的依赖就有点不爽，那
么多的重复的[.h] ，能不能把其收拢起来，好吧，没有问题，这个对于make 来说很容
易，谁叫它提供了自动推导命令和文件的功能呢？来看看最新风格的makefile 吧。

objects = main.o kbd.o command.o display.o \
insert.o search.o files.o utils.o

edit : $(objects)
cc -o edit $(objects)

$(objects) : defs.h
kbd.o command.o files.o : command.h
display.o insert.o search.o files.o : buffer.h

.PHONY : clean
clean :
rm edit $(objects)

这种风格，让我们的makefile 变得很简单，但我们的文件依赖关系就显得有点凌乱了。
鱼和熊掌不可兼得。还看你的喜好了。我是不喜欢这种风格的，一是文件的依赖关系看
不清楚，二是如果文件一多，要加入几个新的.o 文件，那就理不清楚了。
七、清空目标文件的规则

每个Makefile 中都应该写一个清空目标文件（.o 和执行文件）的规则，这不仅便于重
编译，也很利于保持文件的清洁。这是一个“ 修养” （呵呵，还记得我的《编程修养》
吗）。一般的风格都是：

clean:
rm edit $(objects)

更为稳健的做法是：

.PHONY : clean
clean :
-rm edit $(objects)

前面说过，.PHONY 意思表示clean 是一个“ 伪目标” ，。而在rm 命令前面加了一个小
减号的意思就是，也许某些文件出现问题，但不要管，继续做后面的事。当然，clean
的规则不要放在文件的开头，不然，这就会变成make 的默认目标，相信谁也不愿意这
样。不成文的规矩是——“clean 从来都是放在文件的最后” 。

 

上面就是一个makefile 的概貌，也是makefile 的基础，下面还有很多makefile 的相关
细节，准备好了吗？准备好了就来。

Makefile 总述
———————

一、Makefile 里有什么？

Makefile 里主要包含了五个东西：显式规则、隐晦规则、变量定义、文件指示和注释。

1 、显式规则。显式规则说明了，如何生成一个或多的的目标文件。这是由 Makefile 的书
写者明显指出，要生成的文件，文件的依赖文件，生成的命令。

2 、隐晦规则。由于我们的 make 有自动推导的功能，所以隐晦的规则可以让我们比较粗
糙地简略地书写Makefile ，这是由make 所支持的。

3 、变量的定义。在 Makefile 中我们要定义一系列的变量，变量一般都是字符串，这个有
点你C 语言中的宏，当Makefile 被执行时，其中的变量都会被扩展到相应的引用位置
上。

4 、文件指示。其包括了三个部分，一个是在一个 Makefile 中引用另一个 Makefile ，就像
C 语言中的 include 一样；另一个是指根据某些情况指定 Makefile 中的有效部分，就像
C 语言中的预编译#if 一样；还有就是定义一个多行的命令。有关这一部分的内容，我
会在后续的部分中讲述。

5 、注释。Makefile 中只有行注释，和 UNIX 的 Shell 脚本一样，其注释是用“#” 字符，这
个就像C/C++ 中的“//” 一样。如果你要在你的Makefile 中使用“#” 字符，可以用反斜框
进行转义，如：“\#” 。

最后，还值得一提的是，在Makefile 中的命令，必须要以[Tab] 键开始。

 

二、Makefile 的文件名

默 认 的 情 况 下 ， make 命 令 会 在 当 前 目 录 下 按 顺 序 找 寻 文 件 名 为
“GNUmakefile” 、“makefile” 、“Makefile” 的文件，找到了解释这个文件。在这三个文件
名中，最好使用“Makefile” 这个文件名，因为，这个文件名第一个字符为大写，这样
有一种显目的感觉。最好不要用“GNUmakefile” ，这个文件是GNU 的make 识别的。有
另外一些make 只对全小写的“makefile” 文件名敏感，但是基本上来说，大多数的
make 都支持“makefile” 和“Makefile” 这两种默认文件名。

当 然 ， 你 可 以 使 用 别 的 文 件 名 来 书 写 Makefile ， 比 如 ：
“Make.Linux” ，“Make.Solaris” ，“Make.AIX” 等，如果要指定特定的Makefile ，你
可以使用 make 的“-f” 和“--file” 参数，如：make -f Make.Linux 或 make --file
Make.AIX 。

 

三、引用其它的Makefile

在 Makefile 使用 include 关键字可以把别的 Makefile 包含进来，这很像 C 语言的
#include ，被包含的文件会原模原样的放在当前文件的包含位置。include 的语法是：

include <filename>

filename 可以是当前操作系统 Shell 的文件模式（可以保含路径和通配符）

在include 前面可以有一些空字符，但是绝不能是[Tab] 键开始。include 和<filename> 可
以用一个或多个空格隔开。举个例子，你有这样几个Makefile ：a.mk 、b.mk 、c.mk ，还有
一个文件叫foo.make ，以及一个变量$(bar) ，其包含了e.mk 和f.mk ，那么，下面的语

句：

include foo.make *.mk $(bar)

等价于：

include foo.make a.mk b.mk c.mk e.mk f.mk

make 命令开始时，会把找寻 include 所指出的其它 Makefile ，并把其内容安置在当前的
位置。就好像C/C++ 的#include 指令一样。如果文件都没有指定绝对路径或是相对路径的
话，make 会在当前目录下首先寻找，如果当前目录下没有找到，那么，make 还会在
下面的几个目录下找：

1 、如果 make 执行时，有“-I” 或“--include-dir” 参数，那么 make 就会在这个参数所指
定的目录下去寻找。
2 、如果目录<prefix>/include （一般是：/usr/local/bin 或/usr/include ）存在的话，make 也
会去找。

如果有文件没有找到的话，make 会生成一条警告信息，但不会马上出现致命错误。它
会继续载入其它的文件，一旦完成makefile 的读取，make 会再重试这些没有找到，或
是不能读取的文件，如果还是不行，make 才会出现一条致命信息。如果你想让make 不
理那些无法读取的文件，而继续执行，你可以在include 前加一个减号“-” 。如：

-include <filename>
其表示，无论include 过程中出现什么错误，都不要报错继续执行。和其它版本make 兼
容的相关命令是sinclude ，其作用和这一个是一样的。

 

四、环境变量MAKEFILES

如果你的当前环境中定义了环境变量MAKEFILES ，那么，make 会把这个变量中的值
做一个类似于include 的动作。这个变量中的值是其它的Makefile ，用空格分隔。只是，
它和include 不同的是，从这个环境变中引入的Makefile 的“ 目标” 不会起作用，如果
环境变量中定义的文件发现错误，make 也会不理。

但是在这里我还是建议不要使用这个环境变量，因为只要这个变量一被定义，那么当
你使用make 时，所有的Makefile 都会受到它的影响，这绝不是你想看到的。在这里提
这个事，只是为了告诉大家，也许有时候你的Makefile 出现了怪事，那么你可以看看
当前环境中有没有定义这个变量。

 

五、make 的工作方式

GNU 的 make 工作时的执行步骤入下：（想来其它的 make 也是类似）

1 、读入所有的 Makefile 。
2 、读入被 include 的其它 Makefile 。
3 、初始化文件中的变量。
4 、推导隐晦规则，并分析所有规则。
5 、为所有的目标文件创建依赖关系链。
6 、根据依赖关系，决定哪些目标要重新生成。
7 、执行生成命令。

1-5 步为第一个阶段，6-7 为第二个阶段。第一个阶段中，如果定义的变量被使用了，那
么，make 会把其展开在使用的位置。但make 并不会完全马上展开，make 使用的是拖
延战术，如果变量出现在依赖关系的规则中，那么仅当这条依赖被决定要使用了，变
量才会在其内部展开。

当然，这个工作方式你不一定要清楚，但是知道这个方式你也会对make 更为熟悉。有
了这个基础，后续部分也就容易看懂了。

 

书写规则
————

规则包含两个部分，一个是依赖关系，一个是生成目标的方法。

在Makefile 中，规则的顺序是很重要的，因为，Makefile 中只应该有一个最终目标，
其它的目标都是被这个目标所连带出来的，所以一定要让make 知道你的最终目标是什
么。一般来说，定义在Makefile 中的目标可能会有很多，但是第一条规则中的目标将被
确立为最终的目标。如果第一条规则中的目标有很多个，那么，第一个目标会成为最终
的目标。make 所完成的也就是这个目标。

好了，还是让我们来看一看如何书写规则。

 

一、规则举例

foo.o : foo.c defs.h # foo 模块
cc -c -g foo.c

看到这个例子，各位应该不是很陌生了，前面也已说过，foo.o 是我们的目标，foo.c 和
defs.h 是目标所依赖的源文件，而只有一个命令“cc -c -g foo.c” （以 Tab 键开头）。这
个规则告诉我们两件事：

1 、文件的依赖关系，foo.o 依赖于 foo.c 和 defs.h 的文件，如果 foo.c 和 defs.h 的文件日
期要比foo.o 文件日期要新，或是foo.o 不存在，那么依赖关系发生。

2 、如果生成（或更新）foo.o 文件。也就是那个 cc 命令，其说明了，如何生成 foo.o 这个
文件。（当然foo.c 文件include 了defs.h 文件）

 

二、规则的语法

targets : prerequisites
command
...

或是这样：

targets : prerequisites ; command
command
...

targets 是文件名，以空格分开，可以使用通配符。一般来说，我们的目标基本上是一个
文件，但也有可能是多个文件。

command 是命令行，如果其不与“target        rerequisites” 在一行，那么，必须以[Tab 键]

开头，如果和prerequisites 在一行，那么可以用分号做为分隔。（见上）

prerequisites 也就是目标所依赖的文件（或依赖目标）。如果其中的某个文件要比目标
文件要新，那么，目标就被认为是“ 过时的” ，被认为是需要重生成的。这个在前面已
经讲过了。

如果命令太长，你可以使用反斜框（‘\’ ）作为换行符。make 对一行上有多少个字符没
有限制。规则告诉make 两件事，文件的依赖关系和如何成成目标文件。

一般来说，make 会以UNIX 的标准Shell ，也就是/bin/sh 来执行命令。

 

三、在规则中使用通配符

如果我们想定义一系列比较类似的文件，我们很自然地就想起使用通配符。make 支持
三各通配符：“*” ，“?” 和“[...]” 。这是和Unix 的B-Shell 是相同的。

波浪号（“~” ）字符在文件名中也有比较特殊的用途。如果是“~/test” ，这就表示当前
用户的$HOME 目录下的test 目录。而“~hchen/test” 则表示用户hchen 的宿主目录下的
test 目录。（这些都是 Unix 下的小知识了，make 也支持）而在 Windows 或是 MS-DOS
下，用户没有宿主目录，那么波浪号所指的目录则根据环境变量“HOME” 而定。

通配符代替了你一系列的文件，如“*.c” 表示所以后缀为c 的文件。一个需要我们注意

的是，如果我们的文件名中有通配符，如：“*” ，那么可以用转义字符“\” ，如“\*”
来表示真实的“*” 字符，而不是任意长度的字符串。

好吧，还是先来看几个例子吧：

clean:
rm -f *.o

上面这个例子我不不多说了，这是操作系统Shell 所支持的通配符。这是在命令中的通
配符。

print: *.c
lpr -p $?
touch print

上面这个例子说明了通配符也可以在我们的规则中，目标print 依赖于所有的[.c] 文件。
其中的“$?” 是一个自动化变量，我会在后面给你讲述。

objects = *.o

上面这个例子，表示了，通符同样可以用在变量中。并不是说[*.o] 会展开，不！objects
的值就是“*.o” 。Makefile 中的变量其实就是C/C++ 中的宏。如果你要让通配符在变量中
展开，也就是让objects 的值是所有[.o] 的文件名的集合，那么，你可以这样：

objects := $(wildcard *.o)

这种用法由关键字“wildcard” 指出，关于Makefile 的关键字，我们将在后面讨论。

 

四、文件搜寻

在一些大的工程中，有大量的源文件，我们通常的做法是把这许多的源文件分类，并
存放在不同的目录中。所以，当make 需要去找寻文件的依赖关系时，你可以在文件前
加上路径，但最好的方法是把一个路径告诉make ，让make 在自动去找。

Makefile 文件中的特殊变量“VPATH” 就是完成这个功能的，如果没有指明这个变量，
make 只会在当前的目录中去找寻依赖文件和目标文件。如果定义了这个变量，那么，
make 就会在当当前目录找不到的情况下，到所指定的目录中去找寻文件了。

VPATH = src:../headers

上面的的定义指定两个目录，“src” 和“../headers” ，make 会按照这个顺序进行搜索。
目录由“ 冒号” 分隔。（当然，当前目录永远是最高优先搜索的地方）

另一个设置文件搜索路径的方法是使用make 的“vpath” 关键字（注意，它是全小写
的），这不是变量，这是一个make 的关键字，这和上面提到的那个VPATH 变量很类
似，但是它更为灵活。它可以指定不同的文件在不同的搜索目录中。这是一个很灵活的
功能。它的使用方法有三种：

1 、vpath <pattern> <directories>

为符合模式<pattern> 的文件指定搜索目录<directories> 。

2 、vpath <pattern>

清除符合模式<pattern> 的文件的搜索目录。

3 、vpath

清除所有已被设置好了的文件搜索目录。

vapth 使用方法中的<pattern> 需要包含“%” 字符。“%” 的意思是匹配零或若干字符，例
如，“%.h” 表示所有以“.h” 结尾的文件。<pattern> 指定了要搜索的文件集，而
<directories> 则指定了<pattern> 的文件集的搜索的目录。例如：

vpath %.h ../headers

该语句表示，要求make 在“../headers” 目录下搜索所有以“.h” 结尾的文件。（如果某文
件在当前目录没有找到的话）

我们可以连续地使用vpath 语句，以指定不同搜索策略。如果连续的vpath 语句中出现
了相同的<pattern> ，或是被重复了的<pattern> ，那么，make 会按照vpath 语句的先后
顺序来执行搜索。如：

vpath %.c foo
vpath % blish
vpath %.c bar

其表示“.c” 结尾的文件，先在“foo” 目录，然后是“blish” ，最后是“bar” 目录。

vpath %.c foo:bar
vpath % blish

而上面的语句则表示“.c” 结尾的文件，先在“foo” 目录，然后是“bar” 目录，最后才
是“blish” 目录。

五、伪目标

最早先的一个例子中，我们提到过一个“clean” 的目标，这是一个“ 伪目标” ，

clean:
rm *.o temp

正像我们前面例子中的“clean” 一样，即然我们生成了许多文件编译文件，我们也应该
提供一个清除它们的“ 目标” 以备完整地重编译而用。（以“makeclean” 来使用该目
标）

因为，我们并不生成“clean” 这个文件。“ 伪目标” 并不是一个文件，只是一个标签，
由于“ 伪目标” 不是文件，所以make 无法生成它的依赖关系和决定它是否要执行。我
们只有通过显示地指明这个“ 目标” 才能让其生效。当然，“ 伪目标” 的取名不能和文
件名重名，不然其就失去了“ 伪目标” 的意义了。

当然，为了避免和文件重名的这种情况，我们可以使用一个特殊的标记“.PHONY” 来
显示地指明一个目标是“ 伪目标” ，向make 说明，不管是否有这个文件，这个目标就
是“ 伪目标” 。

.PHONY : clean

只要有这个声明，不管是否有“clean” 文件，要运行“clean” 这个目标，只有“make
clean” 这样。于是整个过程可以这样写：

.PHONY: clean
clean:
rm *.o temp

伪目标一般没有依赖的文件。但是，我们也可以为伪目标指定所依赖的文件。伪目标同
样可以作为“ 默认目标” ，只要将其放在第一个。一个示例就是，如果你的Makefile 需
要一口气生成若干个可执行文件，但你只想简单地敲一个make 完事，并且，所有的目
标文件都写在一个Makefile 中，那么你可以使用“ 伪目标” 这个特性：

all : prog1 prog2 prog3
.PHONY : all

prog1 : prog1.o utils.o
cc -o prog1 prog1.o utils.o

prog2 : prog2.o
cc -o prog2 prog2.o

prog3 : prog3.o sort.o utils.o
cc -o prog3 prog3.o sort.o utils.o

我们知道，Makefile 中的第一个目标会被作为其默认目标。我们声明了一个“all” 的伪
目标，其依赖于其它三个目标。由于伪目标的特性是，总是被执行的，所以其依赖的那
三个目标就总是不如“all” 这个目标新。所以，其它三个目标的规则总是会被决议。也就
达到了我们一口气生成多个目标的目的。“.PHONY:all” 声明了“all” 这个目标为“ 伪
目标” 。

随便提一句，从上面的例子我们可以看出，目标也可以成为依赖。所以，伪目标同样也
可成为依赖。看下面的例子：

.PHONY: cleanall cleanobj cleandiff

cleanall : cleanobj cleandiff
rm program

cleanobj :
rm *.o

cleandiff :
rm *.diff

“make clean” 将清除所有要被清除的文件。“cleanobj” 和“cleandiff” 这两个伪目标有点
像“ 子程序” 的意思。我们可以输入“make cleanall” 和“make cleanobj” 和“make
cleandiff” 命令来达到清除不同种类文件的目的。