make 和 makefile 的关系

程序的 编译 和 链接

要先总结 make 和 makefile,就需要先了解下面这个过程:

  1. 预编译:也叫预处理,进行一些文本替换工作,比如将 #define 定义的内容,在代码中进行替换;
  2. 编译:将预处理得到的代码,进行词法分析、语法分析、中间代码……;如果是在Windows下,中间代码就是 .obj 文件;在Linux系统下,中间代码就是 .o 文件;
  3. 汇编:将编译得到的汇编代码,通过汇编程序得到 0 和 1 机器语言;
  4. 链接:链接各种静态链接库和动态链接库得到可执行文件。

 

make 和 makefile 能干啥?

一个工程,那么多源文件,一堆的 cpp 和 h 文件,怎么编译啊?编译一个大型工程,如果Rebuild可能就需要好几个小时,甚至十几个小时,那我们就可能要问了。

  1. 如何像VS那样,一键就能编译整个项目?
  2. 如何修改了哪个文件,就编译修改的那个文件,而不是重新编译整个工程?

好吧,make 和 makefile 就能搞定这些。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,因为 makefile 就像一个Shell脚本一样,其中也可以执行操作系统的命令。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。

make 是一个命令工具,是一个解释 makefile 中指令的命令工具,一般来说,大多数的IDE都有这个命令,比如:Delphi的make,Visual C++的nmake,Linux 下 GNU 的 make。可见,makefile 都成为了一种在工程方面的编译方法。make 命令执行时,需要一个 makefile 文件,以告诉 make 命令需要怎么样的去编译和链接程序。

现在,应该明白了吧。make 是一个命令,用来解析 makefile 文件;makefile 是一个文件,用来告诉 make 命令,如何编译整个工程,生成可执行文件。再打个比方:

导演 == make

剧本 == makefile

演员 == MAKE调用的外部命令,如编译器、链接器等

电影 == 生成的程序

 

解决问题举例

怎么就出现了make这个东西了呢?还记得你入门C语言时,写下的Hello World程序么?

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("Hello World\n");
    return 0;
}

当你在终端中输入 gcc HelloWorld.c 命令时,就会生成一个 a.out 文件(如果不用 -o 参数指定输出文件名的话,默认为 a.out),然后就可以神奇的使用 ./a.out 执行该文件,打印出了 Hello World。这是一件让初学者兴奋的事情。问题来了,现在就仅仅是一个 HelloWorld.c 文件,如果有多个代码文件,而多个代码文件之间又存在引用关系,这个时候,该如何去编译生成一个可执行文件呢?比如现在有一下源文件:

add.h
add.c
sub.h
sub.c
mul.h
mul.c
divi.h
divi.c
main.c

这些代码文件的定义分别如下:

add.h 文件

#ifndef _ADD_H_
#define _ADD_H_
int add(int a, int b);
#endif

add.c 文件

#include "add.h"
int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

sub.h 文件

#ifndef _SUB_H_
#define _SUB_H_
int sub(int a, int b);
#endif

sub.c 文件

#include "sub.h"
int sub(int a, int b
{
    return a - b;
}

mul.h 文件

#ifndef _MUL_H_
#define _MUL_H_
int mul(int a, int b);
#endif

mul.c 文件

#include "mul.h"
int mul(int a, int b)
{
    return a * b;
}

divi.h 文件

#ifndef _DIVI_H_
#define _DIVI_H_
int divi(int a, int b);
#endif

divi.c 文件

#include "divi.h"
int divi(int a, int b)
{
    if (b == 0)
    {
        return 0;
    }
    return a / b;
}

main.c 文件

#include <stdio.h>
#include "add.h"
#include "sub.h"
#include "mul.h"
#include "divi.h"

int main()
{
    int a = 10;
    int b = 2;

    printf("%d + %d = %d\n", a, b, add(a, b));
    printf("%d - %d = %d\n", a, b, sub(a, b));
    printf("%d * %d = %d\n", a, b, mul(a, b));
    printf("%d / %d = %d\n", a, b, divi(a, b));
    return 0;
}

你也看到了,在 main.c 中要引用这些文件,那现在如何编译,生成一个可执行文件呢?

 

最笨的解决方法

最笨的解决方法就是依次编译所有文件,生成对应的 .o 目标文件。参考如下:

$ gcc -c sub.c -o sub.o
$ gcc -c add.c -o add.o
$ gcc -c sub.c -o sub.o
$ gcc -c mul.c -o mul.o
$ gcc -c divi.c -o divi.o
$ gcc -c main.c -o main.o

然后再使用如下命令对所生成的单个目标文件进行链接,生成可执行文件。

$ gcc -o main add.o sub.o mul.o divi.o main.o

然后就可以得到一个可执行程序 main,可以直接使用 ./main 进行运行。还不错,虽然过程艰辛,至少也可以得到可执行程序。那么有没有比这更简单的方法呢?如果一个项目,几千个文件,这么写下去,还不得累死人啊。办法是有的,我接着总结。

 

使用makefile文件

使用上面那种最笨的办法,效率是非常低得,当添加新的文件,或者修改现有文件时,维护起来也是非常难得。基于此,现在就来说说使用 makefile 文件来搞定这一切。

关于什么是 makefile,在文章的开头我就已经总结了,至于它和 make 的关系,在文章的开头也说的非常清楚了,现在就来看看如何使用 makefile 来完成上面同样的任务,生成一个 main 的可执行文件。

#target:dependency-file
main:main.o add.o sub.o mul.o divi.o
    gcc -o main main.o add.o sub.o mul.o divi.o
main.o:main.c add.h sub.h mul.h divi.h
    gcc -c main.c -o main.o
add.o:add.c add.h
    gcc -c add.c -o add.o
sub.o:sub.c sub.h
    gcc -c sub.c -o sub.o
mul.o:mul.c mul.h
    gcc -c mul.c -o mul.o
divi.o:divi.c divi.h
    gcc -c divi.c -o divi.o
clean:
    rm -f *.o

上面就是 makefile 文件的内容,对于 makefile 的内容的编写规则,这里先不说。

现在你可以在 makefile 的同目录下执行 make 命令,然后就可以看到生成了一堆 .o 目标文件,还有那个可执行的 main 文件;接着运行 make clean,那些 .o 文件就全部被删除了。为什么是这样?好了,你先照着做一遍吧。

 

makefile文件编写规则

上面只是给出了一个简单的 makefile 文件,你肯定好奇这个 makefile 的书写规则是什么样子的?

makefile 的规则大体上就是以下格式:

target 是一个目标文件,可以是 Object File(.o文件),也可以使最终的执行文件,而 dependency-file 是生成对应 target 所需要依赖的文件或者其它的 target,command 就是最终由 make 执行的命令。

上面说了一段话,简短而言就是:生成一个 target,需要依赖的文件,而使用命令来将依赖文件生成对应的 target 的规则,是在 command 中定义的。如果 dependency-file 中有一个或者多个文件比 target 文件要新的话,command 所定义的命令就会被执行,这就是 makefile 的规则,也就是 makefile 最核心的内容。

makefile 文件中可以定义变量,可以使用函数,还有各种判断,内容繁多,这里就不一一总结了,更详细的介绍,可以看看大牛陈皓的系列博客《跟我一起写makefile》。

 

 

参考:

http://www.jellythink.com/archives/810?utm_source=tuicool&utm_medium=referral

http://bbs.csdn.net/topics/390143962

 

posted @ 2016-07-18 16:20  52php  阅读(3044)  评论(0编辑  收藏  举报