Makefile基础知识详解

这篇文章并不是介绍怎编写Makefile, 是理解 “基于目标分层” 的方式理解来理解一个工具，定义一个设计或者部署一套代码的。

关于程序编译

说明一下，Makefile最初是用来解决C语言的编译问题的，所以和C的关系特别密切，但并不是说Makefile只能用来解决C的编译问题。你用来处理Java一点问题没有，但对于Java，显然ant比Makefile处理得更好。但是那是细节，你理解了Makefile，理解ant就没有什么难度了。Makefile本身的格式也不是什么标准，不同的make工具对Makefile本身怎么写细节是不一样的。本文介绍的是这个工具的思想原理，细节你要自己看对应的手册。

Makefile解决的是编译的问题。编译有什么问题呢？比如说，你有3个C文件。foo.c, bar.c, main.c三个C文件，你要编译成一个app.exe,则会有这样的命令：

gcc -Wall -c foo.c -o foo.o

gcc -Wall -c bar.c -o bar.o

gcc -Wall -c main.c -o main.o

gcc main.o foo.o bar.o -lpthread -o app.exe

按Unix程序员的惯例，凡是要一次次重新执行的命令，都应该写成脚本，变成“一个动作”。所以，你会把上面这个命令序列写成一个build.sh，每次编译你只要执行这个脚本问题就解决了。

但是,这个脚本依然有问题，假设我修改了foo.c，但我没有修改bar.c和main.c，那么执行这个脚本是很浪费的，因为它会无条件也重新编译bar.c和main.c。

所以，这个脚本更合理的写法应该是这样的：

[ foo.o -ot foo.c ] && gcc -Wall -c foo.c -o foo.o

[ bar.o -ot bar.c ] && gcc -Wall -c bar.c -o bar.o

[ main.o -ot main.o] && gcc -Wall -c main.c -o main.o

[ app.executable -ot main.o ] && [ app.executable -ot foo.o ] && [ app.executable -ot bar.o ] && gcc main.o foo.o bar.o -lpthread -o app.executable

这很复杂是不是？同样按Unix程序员的一般作风，如果你面对一个问题，不要尝试重新去定义这个问题，而是看它和原来的问题相比，多出来的问题是什么，尝试解决那个多出来的问题就好了。那么这里，多出来的问题就是文件修改时间比较。这个就是Makefile要解决的基本问题了。我们定义一种新的“脚本语言”（只是不用sh/bash/tch来解释，而是用make来解释），可以用很简单的方法来说明我们需要做的文件比较。这样上面的脚本就可以写成这个样子了：

foo.o: foo.c

gcc -Wall -c foo.c -o foo.o

bar.o: bar.c

gcc -Wall -c bar.c -o woo.o

main.o: main.c

gcc -Wall -c main.c -o main.o

app.executable: foo.o bar.o main.o

这就是Makefile解决的原始问题。Makefile不是必须的，但它能减少你很多麻烦。

Makefile工作原理

Make工具需要一个称为makefile的文件来告诉Make如何工作。一般来说，makefile告诉Make如何去编译并且链接一个程序。

Makefile工作原理

了解以上四个原则是很有必要的，当我们编写makefile的时候，应该依照以上原则编写。

最基本的Makefile规则语法形式如下：

target... : prerequisites...

recipe

...

每条规则一般都由一个或者多个target（目标）、prerequisites（依赖）以及recipe（处方）组成。当Make通过比较target和prerequisites的新旧来决定是否执行本条规则内的recipe，如果prerequisites比target的修改日期更新，则recipe被执行，否则不执行规则内的recipe。有一条值得注意：每一个recipe前面一定要先加一个tab制表符.

1、在目标为edit的规则中，使用了''将一个长行分隔为两行以方便阅读。

2、默认情况下，Make默认从Makefile的第一条规则开始执行，也就是说，当我们在shell中只敲下"make"并回车，make将会自动寻址当前目录下的Makefile并从其中的第一条规则开始执行。当然，我们也可以指定开始执行的规则

Example: make clean //从目标为clean的规则开始执行

3、在默认开始执行第一条规则edit时，由于目标依赖一些.o文件，而这些.o文件又有自己的更新规则，于是会先触发执行.o文件自己的更新规则，最后再回过头来执行edit。你可以将它理解为一个递归的过程。
4、很明显，由于clean这个目标并不是任何其他目标的依赖同时也不是第一条规则的目标，那么除非指定从这个规则开始执行，否则这个规则永远不会被执行；同样的，由于clean的规则没有任何依赖，这个规则执行时永远不会触发其他规则的执行。

编写规则

规则是Makefile的重要组成部分，Make通过读取Makefile中的规则来决定如何更新工程文件。一般来说，一条规则分为三个部分：target、prerequisites和recipe.

如果没有特别指定从哪条规则开始执行，Make总是执行文件中的第一条规则，除此之外，其他规则的书写顺序对执行的先后没有影响（Make只在需要的时候执行需要的规则，而不是按书写顺序的先后执行）.

虽然Makefile中的第一条规则是最先执行的，却往往是最后执行完的，因为第一条规则中的依赖部分经常有自己的更新规则，而那更新规则里的依赖又有对应的更新规则，这样层层递归，第一条规则触发了其他规则的执行，其他规则执行完后，再转回第一条规则继续执行。我们编译一份程序的时候也是这样，总是先编译每个子文件，再回过头将它们连接起来组成程序，因此，Makefile中的第一条规则一般是用于触发整个程序的编译（并且第一条规则的目标一般起名为：all，意指更新整个工程）

toolchain=gcc

OBJS=main.o modbus_cmd_generation.o software_crc.o

all:$(OBJS)

gcc modbus_cmd_generation.o main.o software_crc.o -o app

modbus_cmd_generation.o:modbus_cmd_generation.c modbus_cmd_generation.h software_crc.o

gcc modbus_cmd_generation.c -c

software_crc.o:software_crc.c software_crc.h

gcc software_crc.c -c

main.o:main.c

@echo

@echo compile the toolchain: $(toolchain)

@echo