Makefile/make
项目一开始用的autotool一套，但是这套东西太重了，出现的比较久远，依赖的东西也比较多，学习成本高，编译效率也没有新出现的ninja等工具好，所以准备换掉。
可选项有cmake和ninja/meson，不过考虑到项目还没有大到使用这些工具，目前直接更换为makefile自己手动维护。
include
编译项目时，肯定会有很多模块（比如类库）需要单独编译，或者有公共的内容（就像c的头文件），如果不想每个makefile文件都写一遍，可以使用include
比如有一个源文件a.c，每个模块都需要，那么可以定义一个变量SRC，在其他模块设置完需要编译的源码后，引入公共makefile文件，加上a.c
pulbic.mk
SRC += a.c
Makefile
SRC = m1.c m2.c
include public.mk
-include
引入的文件不存在，会报错退出。如果不想报错退出，可以在开头增加-，忽略错误。
指定路径
很多时候，编译一个模块，其头文件在一个目录（include），源文件在一个目录（src），编译时需要指定目录。如果不想指定目录，可以使用VPATH。
VPATH
VPATH = src:../headers
指定搜索src和../headers
https://www.gnu.org/software/make/manual/html_node/General-Search.html
vpath
小写的vpath可以有更多功能，支持过滤，比如指定把某个目录下的某些文件加入到搜索重。
vpath %.h ../headers
匹配../headers下的所有.h文件
vpath可以有多个
vpath %.c foo
vpath % blish
vpath %.c bar
相同的匹配规则可以写在一起
vpath %.c foo:bar
vpath % blish
注意
虽然上面可以找到源文件，但是用gcc编译时，仍然报错，因为gcc并不是makefile的命令，所以makefile只是负责执行这条语句，不知道如何增加目录。解决方法就是：要么使用makefile提供的规则，自行推到；要么手动增加路径
VPATH = src:header
test : main.o a.o
gcc -o main main.o a.o
main.o : main.c a.h
gcc -c $<
a.o : a.c a.h
gcc -c $<
.PHONY: clean
clean:
rm *.o main
上面规则自行推到完就是gcc -c src/main.c
注意
虽然上面可以找到源文件了，还是会报错，因为找不到头文件。还是那句话，gcc不是makefile的命令，不知道如何使用，我们需要自己明确指出头文件的引用位置（这个makefile没办法自动生成了）
VPATH = src:header
test : main.o a.o
gcc -o main main.o a.o
main.o : main.c a.h
gcc -c $< -I header/
a.o : a.c a.h
gcc -c $< -I header/
.PHONY: clean
clean:
rm *.o main
https://www.gnu.org/software/make/manual/html_node/Selective-Search.html
make指定目录
make -C fold 在执行make前切换到fold目录，执行完成后会切换到原目录。
环境变量传递
在makefile文件中也可以使用make指定目录继续编译；在makefile文件中，同样可以使用export设定环境变量。在同一个makefile文件中设定的环境变量，即使切换到下一个makefile继续编译，也是有效的。
设置编译参数
在编译时，有些参数可能是大家都需要的，为了方便，可以不用在每个gcc编译规则增加，而统一设置到对应的变量中。编译时会根据编译规则（是gcc还是g++）自动添加。
- CFLAGS c语言编译参数，也就是gcc后面跟的参数
- CXXFLAGS c++编译参数，也就是g++后面跟的参数
- CPPFLAGS c预处理器参数，是预处理器，上面的是编译器，一般用作头文件引入，对gcc/g++都起作用
- LDFLAGS 指定链接库的路径，也就是-L参数
- LDLIBS 指定链接库的名称，也就是-lxx参数
示例
LDFLAGS += -L/usr/lib/x86_64-linux-gnu
LDLIBS += -lncurses
注意
对于加载类库，可以写到CFLAGS/CXXFLAGS中，同样也可以都写在LDFLAGS中。不过为了更清晰，编译管理和阅读，建议搭建按照规定编写。
all
all命令表示没有指定任何特定目标时，就会使用all，相当于make的默认命令。
all: hello
hello: hello.c
gcc -o hello hello.c
clean:
rm -f hello hello.o
执行make后，会走到all，all依赖hello，走到hello，hello依赖hello.c，如果发现hello.c有修改，就执行gcc -o hello hello.c
makefile是依赖依赖规则，通过这套规则一次遍历需要生成的目标，确定其依赖的内容，判断该目标是否需要执行指定的命令。
头文件依赖
makefile会根据a.c推到出依赖的头文件a.h，但是正常项目中，都会依赖很多模块的头文件。如果我们不在makefile文件中明确指出，当头文件修改时，相关的源文件并不会重新编译。因为makefile规则很简单，你指定的依赖项，才会检测，不指定就不检测。虽然提供了很多规则匹配，但是无法满足这个需求，因为源码中依赖哪个头文件是没有规律的。
这时可以用gcc的-M参数，如果不想列出系统头文件，可以使用-MM
官方示例
DEPDIR := .deps
DEPFLAGS = -MT $@ -MMD -MP -MF $(DEPDIR)/$*.Td
POSTCOMPILE = mv -f $(DEPDIR)/$*.Td $(DEPDIR)/$*.d && touch $@
COMPILE.c = $(CC) $(DEPFLAGS) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) $(TARGET_ARCH) -c
%.o : %.c
%.o : %.c $(DEPDIR)/%.d | $(DEPDIR)
$(COMPILE.c) $(OUTPUT_OPTION) $<
$(POSTCOMPILE)
$(DEPDIR): ; @mkdir -p $@
DEPFILES := $(SRCS:%.c=$(DEPDIR)/%.d)
$(DEPFILES):
include $(wildcard $(DEPFILES))
DEPDIR
定义的存放依赖文件的目录
DEPFLAGS
gcc的标签，用于生成依赖文件
-MT target
指定输出目标的名称
$ gcc -MM test.c -I ../include
test.o: test.c ../include/com.h
$ gcc -MT a -MM test.c -I ../include
a: test.c ../include/com.h
没有指定的时候，会按照输入的文件名，按照默认规则生成目标名test.o，如果指定，就按照指定的target输出。
-MMD
与-MD作用一样，只不过去掉了系统的头文件。与-MM的区别就是，-MMD会生成依赖，并且编译，-MM只会生成依赖，不编译
$ gcc -MT a -MMD test.c -I ../include
$ ls
Makefile test.c test.d
$ cat test.d
a: test.c ../include/com.h
执行后，没有任何命令输出到终端，ls可以看到当前目录下有一个test.d文件，查看内容就是代码的头文件依赖规则。
-MP
为每个依赖的头文件也提供伪目标。如果删除了文件，但是没更新依赖，也不会报错。
$ gcc -MT a -MMD -MP test.c -I ../include
$ cat test.d
a: test.c ../include/com.h
../include/com.h:
我们看到多了一行，就是把所有依赖的都文件也增加一个目标，如果文件不存在也不会报错。
-MF
指定输出的文件名
$ gcc -MT a -MMD -MP test.c -I ../include -MF a.d1
$ ls
a.d1 Makefile test.c
$ cat a.d1
a: test.c ../include/com.h
../include/com.h:
文件名由默认规则定义的test.d变成了我们指定的a.d1
POSTCOMPILE
这个是做什么用的呢？官方给出了解释，说是在生成依赖文件时退出/报错或者gcc设置的时间戳不正确，导致依赖文件是损坏的，下次使用会有问题。这里就是先把依赖文件设置为xxx.Td，如果成功了，再运行这条命令mv为xxx.d。
%.o : %.c
makefile中有默认规则，也就是不指定如何编译，makefile也可以推导出。
$ make -f Makefile2
cc -I ../include -c -o test.o test.c
$ ls
Makefile Makefile2 test.c test.o
$ cat Makefile2
all: test.o
CPPFLAGS=-I ../include
make -f可以指定使用哪个makefile文件。
上面使用Makefile2编译，该文件中并没有指定test.o如何来的，但是可以编译成功。就是因为makefile有默认规则，看到test.o，就会找test.c，如果找到，就使用gcc编译。
如果不想使用默认规则，或者想自己定义（重载）默认规则，需要先写出默认规则，然后设定其为空。这里就是这个作用。
如果不把默认规则去除，当依赖test.o时，就会使用默认规则，而不会使用我们自定义的规则。
%.o : %.c $(DEPDIR)/%.d | $(DEPDIR)
自定义规则，增加对目录和文件的依赖。
targets : normal-prerequisites | order-only-prerequisites
|用来区分是normal prerequisites和order only prrequisites。前面的是normal prerequisites，后面的是normal prerequisites。
- normal prerequisites表示依赖条件（文件）更新了，就需要重新编译。最常用的源文件依赖。
- order only prerequisites表示文件不存在才重新编译，存在就不再编译，即使文件内容更新（比如对类库的依赖）。
$(DEPDIR): ; @mkdir -p $@
这条规则意义很明确，就是创建依赖的目录。
分号
在makefile中，每条命令都是依次执行，需要前面是tab区分（如果不是tab，而是4个空格，会报错）。如果不想换行，可以使用分号区分，这里就是没有换行，所以加了一个分号。
$(DEPFILES):
这条语句就是我们上面提到的，定义一个依赖文件的伪标签，避免依赖文件不存在而报错
include $(wildcard $(DEPFILES))
把依赖文件导入进来
依赖文件中也定义了如何生成指定的目标文件，我们makefile中也定义了如何生成目标文件。当出现相同目标规则时，makefile会合并，这样就起到把依赖包加载进来的作用了。
不过官方给的这个例子只是告诉我们如何生成依赖文件，并不是完整的makefile，直接使用会有问题
- 这个示例无法直接运行，提示找不到目标，因为必须要指定一个目标，
%o : %c并不能作为目标。 - 给的示例代码中没有SRCS，DEPFILES是空。编译提示没有.deps/test.d，报错退出。
https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-10.5.0/gcc/Preprocessor-Options.html
https://make.mad-scientist.net/papers/advanced-auto-dependency-generation/
完整示例
.PHONY: all clean
SRCS=$(wildcard *.c)
OBJS=$(SRCS:.c=.o)
DEPDIR := .deps
CPPFLAGS += -I ../include
CFLAGS += -std=c99
DEPFLAGS = -MT $@ -MMD -MP -MF $(DEPDIR)/$*.Td
POSTCOMPILE = mv -f $(DEPDIR)/$*.Td $(DEPDIR)/$*.d && touch $@
COMPILE.c = $(CC) $(DEPFLAGS) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) $(TARGET_ARCH) -c
all: bin
bin: $(OBJS)
gcc $^ -o $@
%.o : %.c
%.o : %.c $(DEPDIR)/%.d | $(DEPDIR)
$(COMPILE.c) $(OUTPUT_OPTION) $<
$(POSTCOMPILE)
$(DEPDIR): ; @mkdir -p $@
DEPFILES := $(SRCS:%.c=$(DEPDIR)/%.d)
$(DEPFILES):
include $(wildcard $(DEPFILES))
clean:
-rm *.o
-rm bin
-rm -rf .deps
针对官方的例子，做了完善。
- 增加SRCS，获取当前目录下所有.c文件。wildcard是makefile的函数，用正则表达式获取指定规则的文件名。$(wildcard *.c)就是获取所有.c结尾的文件
- 增加OBJS，得到所有c文件对应的中间文件.o的名称。$(SRCS:.c=.o)就是一个字符串替换规则，把SRCS中所有的.c替换成.o
- 增加all目标，依赖bin
- 增加bin目标，依赖所有的.o。
gcc $^ -o $@中$^是makefile的通配符规则，表示所有的依赖项，也就是bin目标冒号后面所有的依赖项；$@表示所有的目标，也就是bin，如果有多个目标，就是多个。
流程解析
我们最终目的是为了解决，动态的导出依赖项，避免有的头文件修改了没有重新编译。
整体思路就是通过gcc获取所有依赖，然后导入到makefile中。
上面的makefile文件如何实现的呢？
首次编译
由于是第一次编译，所有我们的源码肯定会编译，也不用考虑依赖头文件的问题。
- 先解析到all目标，然后到bin目标，bin依赖所有的.o，找到创建.o的规则。
- .o依赖.c \((DEPDIR)/%.d和\)(DEPDIR)。.c \((DEPDIR)/%.d文件发生修改就会重新编译。\)(DEPDIR)如果不存在才会重新编译
- $(DEPDIR)规则创建了依赖的目录
- $(DEPFILES):创建了空规则，避免第一次没有生成.d文件而报错
- include $(wildcard $(DEPFILES))就是引入.d文件。include也是比较特殊的功能。并不是只会运行到这里的时候引入依次。它可以认为是一直保证引入最新的文件。比如第一次运行到这里，还没有创建.d文件，理论上应该报错，实际上却没有，因为在最后目标完成时创建了.d文件。并且如果中间更新了.d文件，也会把最新的加载进来。
- clean中的rm增加-，是因为避免rm删除时，目录下没有对应文件而报错
- .PHONY: all clean。.PHONY是伪目标。做什么用呢？就是比如你当前目录创建了一个clean文件。会导致make clean永远不执行。因为发现clean文件有了，所以认为makeflie中的clean目标满足了，并且clean目标又没有依赖，就认为一直满足条件，就不会执行。而增加了伪目标，makefile就不会检测文件是否存在并且是否是最新，而会每次都执行。
如果删除了.deps
如果删除了保存依赖文件的目录.deps，就会触发规则%.o : %.c $(DEPDIR)/%.d | $(DEPDIR)，就会创建目录，编译新的.o，由于.o重新编译，就会编译新的bin
如果删除了.d
如果删除了.deps下保存依赖关系的.d文件，就会触发规则%.o : %.c $(DEPDIR)/%.d | $(DEPDIR)，创建新的.o和bin
如果修改了头文件
如果修改了头文件，因为include了保存头文件依赖关系的.d文件，就可以检测到，重新编译.o
如果增加了头文件
如果在源码中增加了新的依赖，虽然.d文件中还没有当前的依赖，但是源代码.c文件发生了变化，也会重新编译。
多目标规则
%.o: %.c
必须有.，如果没有.，匹配规则不起作用。
https://www.gnu.org/software/make/manual/html_node/index.html#SEC_Contents
