第一篇 make与makefile介绍

我们在Linux系统中学习C语言或者C++语言时，大多数时候只是用gcc命令或者g++命令在命令行进行简单的编译、链接即可得到最终的可执行文件，进一步即可验证所写C/C++语言的正确性。但是，在大型工程项目中，源文件成千上万，甚至几十万都有可能，如果还是用命令行直接进行编译，这将是一项比南水北调还复杂的工程。由于文件之间复杂的依赖关系，直接使用命令行编译大型工程项目是不现实的，此时，makefile应运而生，makefile就是管理源文件之间依赖关系的一种脚本程序、也是一种脚本语言。

　　makefile脚本文件的内容大体由以下三点组成：

　　1、它定义了一系列规则来指定源文件编译的先后顺序。

　　　　规则是makefile中的重要概念，它一般由目标、依赖、命令组成。

　　2、拥有特定的语法规则，支持变量、函数、函数调用等。

　　3、能够直接集成操作系统中的各种命令。

　　你可能会问，makefile是不是只在Linux系统中存在？其实，在任何一个编译环境中都需要makefile的存在，在VS、Qt这种集成的开发环境中，开发工具已经帮我们管理好了源文件，而底层正是通过makefile实现的，只是，开发工具帮我们屏蔽了这些细节。

　　一些接触过makefile的同学可能会有疑问，makefile是不是只能应用在C/C++程序的编译中呢？答案是否定的。只要电脑系统中拥有了正确的编译环境(拥有对应语言的编译命令、正确配置了环境变量)，makefile可以应用于任何编译型语言的依赖管理。

　　既然，makefile是一种脚本语言，那么makefile的解释器是什么呢？没错，就是make，make是一个解释器，是一个应用程序。make应用程序具体有以下三个作用：

　　1、根据makefile文件中的程序解析出文件之间的依赖关系。

　　　　根据makefile语法，我们将源文件的依赖关系写在了makefile文件中，而make应用程序解析该文件的内容并得到源文件之间的依赖关系，进一步确定并控制文件的编译顺序。

　　2、根据文件之间的依赖关系，自动维护编译工作。

　　　　假设一个工程中有10000个源文件，在作用1中，make已经将它们之间的依赖关系确定出来，但是，在编译的过程中，由于makefile程序中所写命令的错误或者源程序中的语法错误，导致make应用程序在编译到第5000个程序时出现错误并终止执行，根据错误提示我们更改makefile程序中的指令或者源文件中的相关语句，并再次执行make。由前面分析可知，在第5000个程序编译出错时，前4999个程序已经进行了成功编译，而修改第5000个源文件或者makefile指令时，前4999个源文件没有进行更新或更改，因此，再次执行make时无需重新编译这4999个文件，直接使用已经编译好的结果即可。make自动维护编译工作就是这个意思，它能非常聪明的知道哪些文件需要重新编译，哪些不需要重新编译。在大型工程中，大大节省了编译时间。

　　3、执行宿主操作系统中的各种命令

　　　　例如，在Linux系统中，makefile程序中可以调用任何Linux下的命令，make在解析makefile时，可以解析出这些命令，并执行这些命令来完成任务。在Windows等其他系统中一样如此。

 

　　实际中，makefile在Linux系统的开发中使用最为广泛，且需要开发人员手工编写，包括嵌入式Linux开发、Linux应用开发等。接下来，我们主要介绍Linux下与C语言开发相关的makefile。

　　规则是makefile中的重要概念，一条规则如下所示：

　　

　　其中，第1、2行共同组成一个规则，第一行的hello是该规则的目标，冒号(:)后的为该规则的依赖，本规则中依赖为空，第2行的echo “Hello Makefile”为该规则的命令，规则的命令所在的行必须以tab键开头(不能以多个空格键代替)，否则make解释器在解释该makefile时会报错。

　　makefile文件的文件名可以随意命名(符合操作系统的习惯)，Linux命令行在调用make应用程序时，通过-f选项指定makefile文件名即可，并可以同时指定make的执行目标。如下图所示：

　　

　　将makefile文件改名为1.txt。第一条编译命令make -f 1.txt hello中，-f指定了makefile文件的文件名为1.txt，并去该文件中寻找hello目标，执行该目标下的命令。第二条命令没有指定目标，则默认寻找1.txt文件中第一个目标。

　　Linux的设计哲学是越简单越好，因此，make也可以不指定文件名称及目标。如下所示：

　　　　

　　

　　将makefile文件改名为makefile，第一条命令make会使得make解释器在当前目录下寻找名字为makefile或者Makefile的文件，并默认寻找该文件中的第一个目标，执行该目标下的指令。第二条命令make test，会使得make解释器在当前目录下寻找名为makefile或者Makefile的文件，并寻找该文件下的test目标，执行该目标下的指令。

　　至此，makefile的基本概念讲解完了，后续会有更加深入的makefile系列文章。