分享一篇前短时间总结的makefile速成，教你一天搞定makefile，略加实践掌握其最核心部分。
可以从下面的几个维度来学习和理解makefile：
- 规则
- 变量
- 函数
- 命令
- make的命令选项
- 一个大型项目的makefile例子
- make –p的输出概览
在正式介绍makefile的以上四个方面之前，首先一句话概括一下makefile是什么：makefile是用来描述文件依赖关系，并告诉make命令如何根据这种依赖关系，调用shell完成目标文件建立的文件。
makefile的执行时通过两步来完成的，第一步是扫描文件中的依赖关系，并藉此建立依赖关系树，然后从最底层想上来执行。
1. 规则（rule）
Makefile从本质上说就是描述项目中文件依赖关系的文件。这种依赖关系的描述就是规则。Makefile的编写中的一切都是围绕规则来展开的，上面提到的四个方面：规则、变量、函数、命令都是为了规则能够方便快捷的发挥作用才引入的。
一个简单规则可以表述为：
目标文件：依赖文件（不同文件以空格分隔）
<tab>得到目标文件需要的命令
规则的常见种类有：
l Explicit Rule最简单的rule，明确指出了目标和依赖，以及如何有依赖得到目标。举例：
Hello.o:hello.cpp
g++ -c hello.cpp
l Pattern Rule使用了wildcard（通配符）的规则。makefile中的通配符是百分号%，相当于bash中的*，在描述规则的时候使用的都是%。makefile中也可以看到通配符*，这个一般是出现在命令之中，命令是要放到shell中运行的，所以要使用*作为通配符。举例：
prog:*.c
g++ -o prog $^
l Suffix Rule 顾名思义，是只使用后缀来描述的rule，描述的时候不使用pattern，举例：
.c.o:
$(COMPILE.C) $(OUTPUT_OPTION) $<
这个suffix rule的作用和下面这个pattern rule的作用是完全一样的。区别仅在于描述依赖的时候，一个把目标放在后，一个把目标放在前面。
%.o:%.c
$(COMPILE.C) $(OUTPUT_OPTION) $<
l Implicit Rule就是看不到的rule，这些rule是make的内置rule。makefile有众多的build-in rule，这些规则为我们编写makefile带来了很大的便利。它们可以通过make –p 来查看（在“# Implicit Rules “部分）。另外内置的规则里面还有大量的后缀规则，由于这些后缀规则在makefile中也不能直接看到，所以也可以叫做implicit rule。
上面说的rule目标文件都是实实在在的文件，还有一种目标，它不代表文件，叫做phony target（伪目标）。伪目标总是未更新的。最常用的就是clean这个phony target，他声明为：
.PHONY: clean
clean:
ls;who;rm *.cpp
伪目标可以帮用来帮我们测试我们的makefile，当我们想测试一段Makefile是不是正确的时候，可以把要执行的命令放到伪目标（比如伪目标test）的下面，然后执行make test就可以查看执行结果了。
2. 变量
自动变量
刚刚在介绍规则的时候用到了$<，这东西是什么呢？他是makefile中的automatic variable。这中变量是Makefile特有的变量，他是在股则的命令中自动得到的，不同规则中执行命令时使用相同的自动变量得到的结果不同，正是因为这个原因，所以叫做自动变量。下面列出最常用的自动变量：
l $@ 规则的目标
l $% 档案文件成员（archive member）结构中的文件名元素
l $< 第一个依赖文件名
l $^ 所有的依赖文件名（已经消重），以空格分隔
l $+ 所有的依赖文件名（未经消重），以空格分隔
l $* 所有除掉后缀的依赖文件名，以空格分隔，仅适用于模式规则。注：文件名包含stem和suffix，去掉suffix就剩下了stem。比如hello.cpp的stem是hello，suffix就是cpp。
l $? 比目标文件新的依赖文件。
vpath和VPATH变量
vpath用来告诉make命令到什么地方去寻找文件。如：
VPATH:src
也可以用下面的形式，告诉make命令到指定的文件去查找对应类型的文件：
vpath %.h $(include_dirs)
vpath %.a $(lib_dir) $(extra_lib_dirs)
变量基本知识
和bash中变量赋值的情况不同，makefile里面的变量使用是$()方式的。虽然使用${}也可以，但这种方式并不常见。在使用$()来引用变量时，如果变量的长度为1，则可以省略括号，否则不能。如$arg，在makefile中$arg并没有被识别为一个变量，而是变量$a和字母rg。上面说到的自动变量$^ $<都是这种情况。
另外，要特别注意的是makefile中使用的变量和bash中的变量不是一个体系，bash中的变量不能在makefile中使用。且makefile有自己的内置变量。如CURDIR，代表当前的目录，SHELL，代表用来执行命令使用的shell。这些变量可以再make –p 的# Variables中找到，表示为: # default。
变量的展开和赋值
makefile中的=并不立即赋值而是要延迟到是使用变量的时候。对于下面的makefile，运行make 5.o，
结果是：
而，如果写成下面的形式：
结果就变成：
除了上面的两个赋值符号，还有两种符号是：
l ?= 在变量不存在的情况下进行赋值。咽喉扩展
l += append operator，作用和C语言中相同。如果左边部分已经被定义则进行“立即扩展”，否则延后扩展
C/C++编译过程中用到的内置变量（make –p可以看到）：
宏
变量适合用来存储单行形式的值，可是对于多行形式的值，例如命令脚本，如果我们想在不同的地方执行它，该怎办？方法就是使用宏。宏是封装的命令序列。他可以内置换行符。
用下面的方式定义宏：
define create-jar
@echo Creating $@...
$(RM) $(TMP_JAR_DIR)
$(MKDIR) $(TMP_JAR_DIR)
$(CP) -r $^ $(TMP_JAR_DIR)
cd $(TMP_JAR_DIR) && $(JAR) $(JARFLAGS) $@ .
$(JAR) -ufm $@ $(MANIFEST)
$(RM) $(TMP_JAR_DIR)
endef
使用宏和使用变量的方式相同，如下：
$(UI_JAR): $(UI_CLASSES)
$(create-jar)
3. 函数
函数可以分为字符串函数、文件名函数、流程控制函数，用户还可以自定应函数。
函数调用形式为：
$(function-name arg1[, argn])
注意：
l 函数调用使用$()括起来
l $(后面直接跟函数名称
l 函数名和第一个参数之间用空格，后面的参数之间使用逗号间隔
例如：
objects = $(subst .cpp,.o,$(sources))
调用函数吧$(sources)中的.cpp替换成.o。
常用函数有：
4. 命令
Ø 必须讲明，makefile的命令是要调用shell来运行的，而到底是使用的哪个shell取决于makefile中SHELL变量的设置，默认为/bin/sh就是bash。
Ø 在makefile中使用bash的变量。makefile中使用$()引用的是makefile内的变量，如果想使用bash环境的变量要使用双美元引用$$，使用单个$引用的变量全部被解释为makefile的变量。以此类推，如果要想试图用bash中的进程号码就要使用四个$，即：$$$$。
Ø 另外，值得强调的一点是：makefile是一次发送一行命令，每发送一次命令，就会启动一个subshell来运行。这意味着命令之间不能共享变量，而且bash中可以使用的for和while，在这里面也不能换行，因为每行会被单独的发送给bash来执行。要解决这个问题，要么使用makefile中的换行符”\”，要么写成单行的形式。如：
使用换行符：
写成单行：
再如：
$$n是用来引用bash环境中的变量n的，上面第二条有解释。
makefile的命令修饰符
有三种：
l @ 不打印运行的命令
l - 屏蔽命令出错信息
l + 只打印运行的命令，不运行
5. make命令行选项
在make的命令行上可以指定make使用的变量，覆盖makefile中的赋值。
比如：make CXX=gcc
另外，可以使用-C运行其他文件下面的makefile。
例如：make -C src/main
再如，你可能感觉make的时间特长，那么试试-j选项吧，这是make内置的并行指令
方法：make -j 8 #这就是并行8个job来完成make
6. 一个大型项目makefile例子
根目录下的makefile
#初始化4个变量，用来收集子文件夹下面的信息
modules := src/main src/util src/test src/ext #程序包括哪些模块，或者说文件夹
programs := #收集excutable的
sources := #收集cpp的
libraries := #收集.o的
extra_clean := #
objects = $(subst .c,.o,$(sources)) #调用函数由.c的文件得到.o的文件
dependencies = $(subst .c,.d,$(sources)) #调用函数由.c的文件得到.d的文件，.d文件是用来得到子目录.o的
include_dirs := lib include
CPPFLAGS += $(addprefix -I ,$(include_dirs))
vpath %.h $(include_dirs)
MV := mv -f
RM := rm -f
SED := sed
all:
include $(addsuffix /module.mk,$(modules)) #用函数引入src/main/ module.mk等
include $( dependencies)
.PHONY: all
all: $(programs)
.PHONY: libraries
libraries: $(libraries)
.PHONY: clean
clean:
$(RM) $(objects) $(programs) $(libraries) $(dependencies) $(extra_clean)
%.d: %.c #后缀规则，描述.d文件的生成
$(CC) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) $(TARGET_ARCH) -M $< | \ #续行符，直接重定向到后面命令
$(SED) 's,\($(notdir $*)\.o\) *:,$(dir $@)\1 $@: ,' > $@.tmp
$(MV) $@.tmp $@
两个特殊的表达式：
\($(notdir $*)\.o\) *: 函数notdir用来取“含路径的文件名”中的文件名，匹配出的是.c文件对应的.o文件
$(dir $@)\1 $@: 函数dir用来取路径，\1保存的是全面正则表达式的第一个匹配，$@是目标即.d
子目录下的module.mk
local_dir := lib/codec
local_lib := $(local_dir)/libcodec.a
local_src := $(addprefix $(local_dir)/,codec.c)
local_objs := $(subst .c,.o,$(local_src))
libraries += $(local_lib)
sources += $(local_src)
$(local_lib): $(local_objs)
$(AR) $(ARFLAGS) $@ $^
在最顶层目录使用make命令，整个项目的执行过程仍然是先建立依赖关系，然后从最底层来执行。这里的情况是：
1. 由include进入，make先会到找每个目录下面找module.mk和.d文件
2. .d的产生需要.c，这在每个子文件中条件已经具备了
3. module.mk的运行需要.o，可能还有其他模块产生的的.a
4. .o文件的产生，是在生成的.d文件中描述的（由g++ 的-M参数实现）
5. .a文件的产生，是在module.mk文件中描述的
至此，所有条件都已经具备。从后往前做就可以完成所有任务。
7. make –p的输出
# GNU Make 3.80
# Copyright (C) 2002 Free Software Foundation, Inc.
# This is free software; see the source for copying conditions.
# There is NO warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A
# PARTICULAR PURPOSE.
normal command execution occurs here
# Make data base, printed on Thu Apr 29 20:58:13 2004
# Variables 自动变量、内置变量都在这里
...
# Directories 将会被make检查的目录
...
# Implicit Rules 隐含虽则，当然也是内置规则
...
# Pattern-specific variable values
...
# Files 后缀规则在这里
...
# VPATH Search Paths vpath的设置
