GUN make (3) Makefile的规则

1. 依赖的类型

GUN make中存在两种类型的依赖：

常规依赖：依赖文件中任何一个比目标文件新，则认为规则的目标过期需要重建。

order-only依赖：当order-only依赖中的文件更新时，若目标不存在，则生成目标； 若目标存在，则不更新目标。

 

常规、order-only依赖书写规则：

TARGETS:NORMAL-PREREQUISITES | ORDER-ONLY-PREREQUISITES

使用 “ | ”分隔常规依赖和order-only依赖，如果有文件同时出现在两边，则算为常规依赖。

 

2. 文件名通配符

2.1 通配符类型

makefile中文件名可以使用通配符，有 * ，  ？  ，   [...]

通配符可以使用以下场合：

• 使用在规则的目标，依赖中， make在读取makefile时自动对其进行匹配处理（通配符展开）。
• 可出现在规则的命令中，通配处理是在shell执行此命令时完成的。
• 除上述两种情况之外的其他上下文中，不能直接使用通配符。

 

2.2 wildcard函数

在规则中，通配符会被自动展开，但在变量定义和函数引用时，通配符将失效。

若此时需要通配符生效，使用wildcard函数：

$(wildcard PATTERN)

在makefile中，它被展开为已存在的，使用空格分开的，匹配模式的所有文件列表。

 

比如:

$(wildcard *.c)来获取工作目录下的所有.c文件列表。

 

3. 目录搜索

3.1 一般搜索（VPATH）

通过变量VPATH可以指定依赖文件的搜索路径，使用 空格 或在 冒号： 将多个需要搜索的目录文件分开，搜索顺序是按照目录排列顺序进行。

当规则的依赖文件在当前目录不存在时，make会在此变量所指定的目录下寻找这些依赖文件。

 

比如：

VPATH = src:../headers   

指定了src 和../headers两个搜索目录，对于foo:foo.c  ，如果foo.c存在于src目录下，此规则等价于foo:src:/foo.c

 

3.2选择性搜索（vpath）

选择性搜索可以为不同的类型文件指定不同的搜索目录。

vpath中的PATTERN需要包含模式字符%, 其表示匹配一个或多个字符。表示具有相同特征的一类文件。

DIRECTORIES指定了搜索此类文件目录。

 

三种使用方法：

• vpath PATTERN DIRECTORIES

为所有符合模式PATTERN的文件指定搜索目录DIRECTORIES，多个目录使用空格 或者 冒号： 分隔。

• vpath PATTERN

清除之前为符合模式PATTERN 的文件文件设置的搜索路径。

• vpath 清除所有已被设置的文件搜索路径。

 

比如：
vpath %.h ../headers 

表示makefile中出现的.h文件，如果不能在当前目录下找到，则到目录../headers 下寻找。

注意，这里的指定路径仅限于在makefile文件内容中出现的.h文件，并不能指定源文件中包含的头文件所在的路径。在.c源文件中包含的头文件路径需要使用gcc的 -I 来指定。

 

3.3 目录搜索的机制

make在解析Makefile文件执行规则时对文件路径保存或废弃所依据的算法如下：

1. 如果规则的 目标文件 在makefile文件所在的目录下不存在，那么执行目录搜索。
2. 如果目录搜索成功，在指定的目录下存在此目标的 规则，那么搜索到的完整的路径名就被作为临时目标文件被保存。
3. 对于规则中所有的 依赖文件 使用相同的方法处理。
4. 完成第三步依赖处理后，make程序就可以决定规则的目标是否需要重建，存在两种情况：

• 规则的目标不需要重建，规则中的所有文件的完整路径名有效，已经存在的目标文件所在的目录不会被改变。
• 规则的目标需要重建，则规则的目标文件会在工作目录下被重建，而不是在目录搜索时所得到的目录。
• 若使用GPATH而不是VPATH指定搜索目录，则目标在重建时，会在目录搜索时所得到的目录中进行重建。

 

3.4 库文件和搜索目录

makefile可以使用 -INAME 对静态库.a和动态库.so进行目录搜索。

 

搜索的依赖库文件名由 .LIBPATTERNS指定，其一般是多个包含模式字符%的字，多个字之间使用空格分开。

按照 .LIBPATTERNS出现的字顺序，用NAME逐个代替字的模式字符，得到库文件名，根据这个库文件名在搜索目录下搜索。

 

默认情况下， .LIBPATTERNS值为 lib%.so  lib%.a ,所以一般先搜索libNAME.so库，再搜索libNAME.a库。

 

4. Makefile中的目标

4.1 伪目标

伪目标使用：

.PHONY:clean               //使用.PHONY声明伪目标clean
clean:
    rm *.o temp

伪目标优点：

• 当工作目录下不存在clean这个文件的时候，输出make clean时，对应规则一定会执行。但是如果当前工作目录下存在clean这个文件时，当输入make clean，由于这个规则没有依赖文件，所以目标被认为是最新的而不去执行规则所定义的命令。
• 当一个目标被声明为伪目标的时候，make在执行此规则时不会试图去查找隐含规则来创建它。

 

4.2 强制目标

强制目标的目标是一个不存在的文件名，并且没有命令和依赖。

在执行该强制目标时，目标总是被认为是最新的。因此，如果强制目标作为依赖，导致该规则一定会执行。

 

比如：

clean:FORCE                    //强制目标作为依赖
    rm $(objects)
FORCE:                         //强制目标（没有依赖和命令）

 

4.3 多目标

多目标规则意味着所有的目标具有相同的依赖文件。

多目标使用情况：

aaa bbb:text.g
    generate text.g -$(subst output,[email protected]) > [email protected]

等价于：
aaa:text.g
    generate text.g -$(subst output,[email protected]) > aaa 

bbb:text.g
    generate text.g -$(subst output,[email protected]) > bbb

 

4.4 多规则目标

对于一个多规则的目标，重建此目标的命令只能出现在一个规则中。

如果多个规则同时给出重建此目标的命令，make将使用最后一个规则中所定义的命令。

 

4.5 静态模式

静态模式规则：

规则存在多个目标，并且不同的目标可以根据目标文件的名字来自动构造出依赖文件。并且依赖文件必须是类似的而不是完全相同的。

4.5.1 语法：

TARGETS...:TARGET-PATTERN:PREREQ-PATTERN...

    COMMANDS
    ...

TARGETS列出了此规则的一系列目标文件。

TARGET-PATTERN和PREREQ-PATTERNS说明了如何为每一个目标文件生成的依赖文件。从目标模式TARGET-PATTERN的目标名字中抽取一部分字符串（称为 茎），使用茎代替依赖模式PREREQ-PATTERNS中相应部分来产生对应目标的依赖文件。

 

比如：

objects=foo.o bar.o
all:$(objects)
$(objects):%o:%c
    $(CC) -c $(CFLAGS) $< -o [email protected]

规则中 %o:%c 描述了所有的 .o 文件的依赖文件为对应的 .c 文件。

对目标foo.o取其茎 foo 代替对应的依赖模式%.c中的模式字符%之后可得到目标的依赖文件foo.c。

 

上边的规则描述了以下两个具体的规则：

foo.o:foo.c
    $(CC) -c $(CFLAGS) foo.c -o foo.o
bar.o:bar.c
    $(CC) -c $(CFLAGS) bar.c -o bar.o

 

4.5.2 静态模式和隐含规则区别

• 隐含规则可以被用在 任何 和它相匹配的目标上。当存在多个隐含规则和目标模式相匹配时，只执行其中一个规则，具体执行哪个取决于定义规则的顺序。
• 静态模式规则只能用在规则中 明确 指出的那些文件的重建过程中。如果一个目标存在两个规则，则make执行会提示错误。

 

4.6 自动产生依赖

gcc 通过 -M 选项自动寻找源文件中包含的头文件，并生成文件的依赖。

当不需要依赖关系中考虑标准库头文件时，使用 -MM 参数。

 

比如，main.c中只包含了头文件def.h，则：

gcc -M main.c
其输出是：
main.o:main.c def.h