Linux项目自动化构建工具-make/Makefile

      会不会写 makefile ，从一个侧面说明了一个人是否具备完成大型工程的能力 ，一个工程中的源文件不计数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，makefile 定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作 makefile 带来的好处就是 ——“ 自动化编译 ” ，一旦写好，只需要一个 make 命令，整个工程完全自动编译，极大的提高了软件开发的效率。

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makefile的使用

创建makefile

我们现在要对test.c文件进行编译链接其文件内容如下

#include <stdio.h>
int main()
{   
printf("Hello,Makefile");
    return 0;
}

接着我们通过vim创建一个文件名是makefile或Mikefile的文件

并在里面输入指令

   test2:test2.c
      gcc -o test2 test2.c  

在这之后，我们直接输入make，就等价于把gcc -o test test.c

[qingguo@iZf8z6fhz4n89uhtqx9ey6Z project3]$ make
gcc -o test2 test2.c	

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报错问题解决

这时候，你的那里可能报各种错误，别急，我们现在来分析（如果还不行可以评论区留言）

• 保存文件时出现

E212: Can't open file for writing

Press ENTER or type command to continue

        这说明你没有写入的权限，可能是你自己之前不小心修改了文件的权限，有或许这是别人提供给你的只读文件

解决方法：

1. 通过su切换为root，或通过sudo把自己提权为root
2. 使用chmod修改文件的权限

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对于权限知识不清楚的可以看看这篇博客回忆一下

Linux的权限概念及修改

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• 使用vim修改文件报错

E37: No write since last change (add ! to override)

解决方法：

使用命令:w!强制存盘即可，在vim底行模式下输入:w！

• 运行make时错误

makefile:2: *** missing separator.  Stop.

解决方法：

      注意我们的依赖方法开头是一个tab键，不是四个空格，若你有自动缩进那就先把空格删了再按缩进

最后记住依赖关系输入的':'是英文的不是中文的

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工作原理

基本概念

我们在makefile中输入了两行代码

第一行：文件名+‘：’+文件名     他是依赖关系，左边的文件是目标文件，右边的文件叫做依赖关系列表，它可以是多个文件。

第二行是依赖方法：

• 依赖关系

      1.是指在编译程序时，一个文件（如源文件或目标文件）需要另一个文件（如头文件或其他源文件）的内容才能正确编译的关系。在编译过程中，如果一个文件发生改变，那么它所依赖的文件也需要重新编译。

       2.依赖关系可以形成层序结构，即a依赖b，而b又依赖c，c依赖d，当执行a的指令时，如果发现b不存在，就会通过bc之间的依赖方法生成b，以此类推。

• 依赖方法

        1.它是指通过一些手段来确定依赖关系的方法。比如，在Makefile文件中使用伪目标和依赖文件列表来定义编译规则。

        2.依赖方法可以包含多条命令,每条命令用回车分隔

• 目标文件

     make 命令要生成的文件,通常是可执行程序、中间目标文件、动态链接库或静态链接库等输出文件。

• 依赖文件列表

         1.是指一个文件所依赖的其他文件列表。在Makefile文件中，可以使用依赖文件列表来定义编译规则，确保所有依赖文件都已经被编译过，才会编译当前的目标文件。

         2.依赖文件列表可以包含多个文件,用空格分隔

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再了解了这些基础知识后，我们再学习一个新指令 make clean

vim打开makefile，添加内容

 1: makefile+  ⮀                                                                                                                                                                                    ⮂⮂ buffers 
  1 test2:test2.c
  2     gcc -o test2 test2.c
  3 clean:
  4     rm -f test2

第三行是clean的依赖关系，可以发现：后面什么都没有，表示clean不依赖任何文件列表

第四行是clean的实现方法

我们再命令行输入make clean，可以看到依赖方法被执行了

[qingguo@iZf8z6fhz4n89uhtqx9ey6Z project3]$ make clean
rm -f test2

再ll一下当前文件目录，发现之前的test2可执行文件确实不见了

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提出问题

，为什么执行第一个生成可执行文件的指令直接使用make就可以，但是执行删除可执行文件需要输入make clean才能执行呢？

当命令行中输入的make后面不接任何内容时，则会在makefile从上往下查找，找到第一个依赖关系进行执行

• 演示：

我们先创建test2

然后修改makefile

  1 clean:                                                                                                                                                                                                       
  2     rm -f test2
  3 test2:test2.c          
  4     gcc -o test2 test2.

执行make

[qingguo@iZf8z6fhz4n89uhtqx9ey6Z project3]$ make
rm -f test2

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makefile的进阶玩法

1.文件名替代

test2:test2.c
    gcc -o $@ $^  

首先，makefile中，指令内部的目标文件可以用$#代替，依赖文件列表可以用$^代替：

2，创建变量

在makefile中，是可以定义变量的，只需要用一个等号进行赋值即可

x=test2.c
y=test2

x的值就是test2，y的值就是test，想要使用这个变量，就在对应的地方以$(变量名)的形式代替即可，即$(变量名)等价于原文件

x=test2.c
y=test2

$(y):$(x)
    gcc -o $(y) $(x)

clean:
    rm -f $(y)

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3.PHONY用法

• 提出问题：

我们可以看到使用gcc多次编译同一个文件是没有任何限制的

[qingguo@iZf8z6fhz4n89uhtqx9ey6Z project3]$ gcc test2.c -o test
[qingguo@iZf8z6fhz4n89uhtqx9ey6Z project3]$ gcc test2.c -o test
[qingguo@iZf8z6fhz4n89uhtqx9ey6Z project3]$ gcc test2.c -o test

但是我们用make呢？

[qingguo@iZf8z6fhz4n89uhtqx9ey6Z project3]$ make
gcc -o test2 test2.c
[qingguo@iZf8z6fhz4n89uhtqx9ey6Z project3]$ make
make: `test2' is up to date.
[qingguo@iZf8z6fhz4n89uhtqx9ey6Z project3]$ make
make: `test2' is up to date.

不难发现，第一次我们make成功，但是之后的make都被拒绝了，这是因为make在执行编译之前会先检查源文件是否被修改，如果没被修改，那么再一次进行编译是没有意义的（因为前后生成的可执行文件一样），那他就会拒绝执行

• 那如果我就想让它执行呢？

PHONY在Makefile中是一个非常有用的特殊目标。当make执行到PHONY目标时，它会无条件执行该目标下定义的命令，而不会检查是否有同名的文件在。

因此我们就可以对mybin使用这个PHONY，让它强制执行命令，不论当前目录下有没有mybin。

修饰语法：

.PHONY:xxx

xxx是一个依赖文件名，此时xxx应的命令就会被强制执行。

.PHONY:mybin
mybin:test.c
	gcc -o mybin test.c

此时mybin每次都会强制执行命令，不论之前是否存在mybin文件了。

[qingguo@iZf8z6fhz4n89uhtqx9ey6Z project3]$ make 
gcc -o test2 test2.c
[qingguo@iZf8z6fhz4n89uhtqx9ey6Z project3]$ make
gcc -o test2 test2.c
[qingguo@iZf8z6fhz4n89uhtqx9ey6Z project3]$ make
gcc -o test2 test2.c

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4.PHONY原理

phony ：伪造的，假的。

在Makefile中，
.PHONY后面的target通常是的是一个伪造的文件, 而不是真实存在的文件，我们称呼他为伪目标

1. 伪目标意思是这个目标本身不代表一个文件，执行这个目标不是为了得到某个文件或东西，而是单纯为了执行这个目标下面的命令。
2. 伪目标一般都没有依赖，因为执行伪目标就是为了执行目标下面的命令。既然一定要执行命令了那就不必加依赖，因为不加依赖意思就是无条件执行。
3. 伪目标可以直接写，不影响使用；但是有时候为了明确声明这个目标是伪目标会在伪目标的前面用.PHONY来明确声明它是伪目标

• 优点：

1. 可以防止在Makefile中定义的只执行命令的目标和工作目录下的实际文件出现名字冲突，
2. 提高执行makefile时的效率。

比如伪目标clean，如果当前目录下刚好有一个叫做clean的文件，那么clean作为一个目标文件，由于已经出现了目标文件，那么依赖方法就不会执行，就像上面的创建可执行文件一样被禁止执行。可是我们用PHONY声明clean作为一个伪目标，clean的依赖方法就会被强制执行了。

clean:
    rm -rf *.o

make是一条命令，makefile是一个文件，两个搭配使用，完成项目自动化构建。