Makefile Introduce

OO~ posted @ 2013年4月16日 19:38 in 其他 , 1757 阅读

这两天一直在一个大型的分布式存储系统上做工作，今天应该算是初步完工了，提升了初步的编程技能外，一个意外的收获就是对makefile的了解和初步掌握。在这之前，我只写过一个小型的makefile文件，当时是按照网上的资源仿写的，没多太在意，但是通过这次的工作，makefile的重量才在我心里固定下来。

学长给我的学习资料“和我一起写Makefile”(author：陈浩)，感觉很不错！接下来，我也要小小的总结下makefile究竟是怎么回事，不涉及具体的写法。

很多Windows程序员都不知道makefile这个东西，因为windows的IDE为你做了这个工作，但是作为一个professional的程序员，这个还是要懂的。“会不会写makefile文件，从一个侧面说明了一个人是否具备完成大型工程的能力。”

我们常常在unix或者linux用到的make其实是一个命令工具，是解释makefile中指令的命令工具，很多IDE都有这个命令。虽然说不同的的环境下，make各不同，但是究其核心，都是“文件依赖”。虽然学过编程语言的人都知道编译和链接，有多少人能很清楚的说明白这个东西呢？

不管怎样，我们先来复习下这个概念。写了一个源文件，首先是将其编译成中间代码文件，在windows下是.obj，在unix下是.o，都是所说的object file；然后将大量的object file合成可执行文件。前者主要是在语法的正确性/函数与变量声明的正确性上做文章；而后者主要是基于object file，链接函数和全局变量，如果找不到函数的实现，就会报错。

类似于很多语言，如latex，python，c，c++等，都有自己一个固定的书写格式，makefile也是这样的，我们可以将makefile作为一种脚本语言。基本的三要素：target(目标文件)，prerequisites(依赖项)，command(命令)。target可以是一个或多个，依赖于prerequisites，而执行的定义则是在command里的。

最后，要说明一下，make是如何工作的：

1. make会在当前目录下找名字为“Makefile” or “makefile”的文件；

2. 如果找到，它会在文件中的第一个目标文件(target)，把其作为最终的目标文件；

3. 如果第一个目标文件不存在或者是其后面依赖项修改了，就会执行command重新生成最终目标文件；(通过更新时间来判断是否是最新的)

4. 如果第一目标文件后的某依赖.o不存在，make会在当前文件中找到该依赖.o，然后利用相应规则生成该.o文件；

5. .o文件后面的依赖项目会是源文件，所以c文件和h文件是不可缺少的。

要注意，make只管文件的依赖项，如果找不到或缺失，是会报错的。

下面是我的一个makefile文件：

AR = ar #ar是默认的函数打包程序；可以声明命令的变量！
CC = g++ #命令的变量，编译c++命令
CFLAGS = -g -Wall -fPIC #这是g++的命令参数，-g指的是在编译的时候给出调试信息；-wall生成所有警告信息；

OUTPUT := ./encoder ./decoder ./repair

INCS_HEAD := ./nlib ./nlib/codes ../../common ../../nandora ../../message ../../client/src ../../ns/src ../../ns/src/btr

LIB_PATH := -L ../../lib
LIBS := -lclient -lcommon -lmessage -lnandora -lthread -lrt

SOURCE := $(wildcard  *.cpp)	#wildcard意思是所有SOURCE是所有。cpp文件的一个集合
OBJS := $(patsubst %.cpp, %.o, $(SOURCE))	#原型是$(patsubst <pattern>, <replacement>, <text>)模式字符串替换函数，
#NOBJS := ./nlib/*.o ./nlib/codes/rc.o
NSOURCE := $(wildcard ./nlib/*.cc) ./nlib/codes/rc.cc #定义变量的时候，特别是多个一起并列，中间不用逗号；
NOBJS := $(patsubst %.cc, %.o, $(NSOURCE)) 
LIBOBJS := $(filter-out encoder.o decoder.o repair.o, $(NOBJS) $(OBJS)) #前者过滤掉，防止多个main函数报错，后者是要包含的
ENCODEROBJS := $(filter-out repair.o decoder.o, $(NOBJS) $(OBJS)) 
DECODEROBJS := $(filter-out encoder.o repair.o, $(NOBJS) $(OBJS)) 
REPAIROBJS := $(filter-out encoder.o decoder.o, $(NOBJS) $(OBJS)) 

#：来源，以及操作，注意命令操作时最开始必须有一个tab健；addprefix给每个单词加前缀，-I**;
%.o:%.cpp
	$(CC) $(CFLAGS) $(addprefix -I,$(INCS_HEAD)) -c $< -o $@

all:$(OUTPUT)
./encoder : $(FRCENCODEROBJS)
	$(CC) $(CFLAGS) $(addprefix -I,$(INCS_HEAD)) $(LIB_PATH) -o $@ $^ $(LIBS)
	
./decoder : $(FRCDECODEROBJS)
	$(CC) $(CFLAGS) $(addprefix -I,$(INCS_HEAD)) $(LIB_PATH) -o $@ $^  $(LIBS)
	
./repair : $(FRCREPAIROBJS)
	$(CC) $(CFLAGS) $(addprefix -I,$(INCS_HEAD)) $(LIB_PATH) -o $@ $^  $(LIBS)


clean:
	-rm -f $(OBJS)
	-rm -f $(NOBJS)
	-rm -f ./nlib/codes/rc.o
	-rm -f $(OUTPUT)

每种语言都有其固定的一个格式，万变不离其宗。makefile 文件在书写的时候，编译方式、编译格式、输出的目标文件、依赖关系、clean 内容等等，这些一般都是会被包含的内容。每次理解一个makefile文件时，按照这些内容对号入座，问题就变得相对简单了。作为一个初学者，我觉得对文件中相应代码做注释来理解是一个比较好的学习方法。