Linux项目自动化构建工具make/Makefile

什么是make/Makefile

以往在Linux下写程序，每次改代码，我们都需要进行重新编译，如果是单一文件还好，假如一个工程中的源文件有许多，我们不可能去一个一个文件得使用gcc

所以makefile的功能是自动化编译，一旦编译好，只需要一个make命令，整个工程完全自动编译，极大得提高软件开发效率

下面我们通过一个简单的例子来学习Makefile

make/Makefile的一个简单的例子

要先明白什么是make，什么是Makefile：
make是一条指令
Makefile是当前目录下的文件

然后在makefile中写入：

mycode:mycode.c
	gcc -o mycode mycode.c

mycode:mycode.c 是依赖关系，意思是mycode依赖于mycode.c文件，将mycode.c编译成mycode
gcc -o mycode mycode.c是依赖方法，光有依赖关系还不够，还要有依赖方法：如何把mycode.c形成mycode
并且要注意：依赖方法前面必须是一个tab

现在一个最简单的Makefile就写好了，下面运行来试一下
目前目录下没有名为mycode的可执行文件，然后输入命令make，接着ll发现，新增了名为mycode的可执行文件
并且我们还可以看到执行make命令后，会打印出执行的依赖方法gcc -o mycode mycode.c

make完一次后，再make就不允许了

所以，以后就不需要再手动进行编译了，配置好makefile文件后，命令行输入make指令，会自动地在当前目录下寻找makefile文件，然后通过里面的依赖关系和依赖方法，执行对应的依赖方法

既要支持编译，也要支持清理，不然如果一个项目中文件过多，一个一个得删除可执行文件也是十分麻烦的

mycode:mycode.c
	gcc -o mycode mycode.c
clean:
	rm -f mycode

这里的clean是自定义的依赖关系，名字随便取，冒号后面为空，表示clean不依赖任何文件，随时都可以执行对应的依赖方法

输入make clean会执行依赖方法

问题1

我们现在把makefile写得复杂一些

mycode:mycode.o
	gcc -o mycode mycode.o
mycode.o:mycode.s
	gcc -c mycode.s -o mycode.o
mycode.s:mycode.i
	gcc -S mycode.i -o mycode.s
mycode.i:mycode.c
	gcc -E mycode.c -o mycode.i
clean:
	rm -f mycode mycode.o mycode.s mycode.i

然后输入make，我们发现执行得顺序与我们在makefile中的顺序不一样

原因是：
make指令进行扫描时，优先根据依赖关系，所有依赖关系的文件列表在当前目录下是否存在，若不村在，makefile会类似递归似的形成依赖文件，最后根据依赖文件形成结果文件

1. mycode依赖mycode.o，make发现当前目录下没有mycode.o文件,然后mycode.o有自己的依赖关系，依赖mycode.s文件
2. 但是当前目录下没有mycode.s文件，mycode.s有自己的依赖关系，它依赖于mycode.i
3. 但是当前目录下没有mycode.i文件,mycode.i有自己的依赖关系，它依赖于mycode.c
4. mycode.c是有的，然后mycode.c生成mycode.i，mycode.i生成mycode.s，mycode.s生成mycode.o，最后mycode.o变为mycode，得到最终的目标文件

这个过程类似于栈和递归

所以在makefile中，是乱序也不影响

问题2

前面在使用下面这个makefile文件时，为什么输入make会执行mycode:mycode.c这个依赖关系和其对应的依赖方法,而想要清理就需要输入make clean命令？

是因为make会自顶向下扫描makefile,将第一个依赖关系的目标文件充当make的默认动作

其实输入make mycode也会达到和make相同的效果

下面将clean和mycode调换一下位置;

clean:
	rm -f mycode mycode.o mycode.s mycode.i
mycode:mycode.o
	gcc -o mycode mycode.o
mycode.o:mycode.s
	gcc -c mycode.s -o mycode.o
mycode.s:mycode.i
	gcc -S mycode.i -o mycode.s
mycode.i:mycode.c
	gcc -E mycode.c -o mycode.i

那么make就默认执行清理任务，想生成mycode就需要手动输入make mycode

问题3

前面我们可以知道，make一次后，不能够进行第二次make，是为什么呢？

原因：一个源文件被make一次后，如果源文件没有被修改，make是不允许重新编译的
目的：主要是为了提高编译效率

是如何做到的呢？

先有源文件，后又对应的可执行文件，所以一般而言，源文件的最近修改时间是一定要老于可执行文件的最近修改时间
如果修改了源文件，目前还有上一版本源文件生成的可执行文件
所以此时，源文件的最近修改时间就新于可执行文件的时间
所以只需要对比可执行文件和源文件的最近修改时间

如果可执行文件新于源文件，不需要重新编译
如果源文件新于可执行文件，需要重新编译
一般而言，这两个文件的最近修改时间是不会相同的
这里对于时间的比较，比较的是时间戳

下面可以验证一下：

stat命令可以查看文件修改时间

这里会显示三个时间：Access,Modify,Change
Access是访问时间
Modify是对文件内容修改时间
Change是对文件属性修改时间

执行touch + 一个已经存在的文件，会将3个时间都修改，加上选项-a,-m,-c是修改单个时间

下面我们来验证一下：
先make一次，再make一次，发现不允许make
接着修改mycode.c的时间，再make一次，发现就被允许了

但是如果想每次的make都被允许，不管源文件和可执行文件的时间。可以使用.PHONY

.PHONY:mycode
mycode:mycode.o
	gcc -o mycode mycode.o
mycode.o:mycode.s
	gcc -c mycode.s -o mycode.o
mycode.s:mycode.i
	gcc -S mycode.i -o mycode.s
mycode.i:mycode.c
	gcc -E mycode.c -o mycode.i
clean:
	rm -f mycode mycode.o mycode.s mycode.i

.PHONY是伪目标，用它修饰mycode，就会让mycode的依赖方法总是要重新编译

单一一般不建议这么用，不建议把目标文件用伪目标修饰
一般建议用.PHONY修饰清理：

mycode:mycode.c
	gcc -o mycode mycode.c
.PHONY:clean
clean:
	rm -f mycode

特殊符号

$@，替代依赖关系中，冒号左侧的内容
$^，替代依赖关系中，冒号右侧的内容

mycode:mycode.c
	gcc -o $@ $^
.PHONY:clean
clean:
	rm -f mycode

每次执行依赖方法后，都会将依赖方法打印到屏幕上，如果不想要打印，可以在依赖方法前加@

mycode:mycode.c
	@gcc -o $@ $^
.PHONY:clean
clean:
	@rm -f mycode

执行make和make clean后，什么都没有打印：