Makefile 就是爲這個問題而生的，它定義了一套規則，決定了哪些文件要先編譯，哪些文件後編譯，哪些文件要重新編譯。
-- 良許linux
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作者： 良許linux
1、什麼是 Makefile
一個企業級項目，通常會有很多源文件，有時也會按功能、類型、模塊分門別類的放在不同的目錄中，有時候也會在一個目錄裏存放了多個程序的源代碼。
這時，如何對這些代碼的編譯就成了個問題。Makefile 就是爲這個問題而生的，它定義了一套規則，決定了哪些文件要先編譯，哪些文件後編譯，哪些文件要重新編譯。
整個工程通常只要一個 make 命令就可以完成編譯、鏈接，甚至更復雜的功能。可以說，任何一個 Linux 源程序都帶有一個Makefile 文件。
2、Makefile 的優點
- 管理代碼的編譯，決定該編譯什麼文件，編譯順序，以及是否需要重新編譯；
- 節省編譯時間。如果文件有更改，只需重新編譯此文件即可，無需重新編譯整個工程；
- 一勞永逸。Makefile 通常只需編寫一次，後期就不用過多更改。
3、命名規則
一般來說將 Makefile 命名爲 Makefile 或 makefile 都可以，但很多源文件的名字是小寫的，所以更多程序員採用的是 Makefile 的名字，因爲這樣可以將 Makefile 居前顯示。
如果將 Makefile 命爲其它名字，比如 Makefile_demo，也是允許的，但使用的時候應該採用以下方式：
make -f Makefile_demo
4、基本規則
Makefile 的基本格式爲：
目標: 依賴
(tab)規則
- 目標 --> 需要生成的目標文件
- 依賴 --> 生成該目標所需的一些文件
- 規則 --> 由依賴文件生成目標文件的手段
- tab --> 每條規則必須以 tab 開頭，使用空格不行
例如我們經常寫的 gcc test.c -o test，使用 Makefile 可以寫成：
test: test.c
gcc test.c -o test
其中，第一行中的 test 就是要生成的目標，test.c 就是依賴，第二行就是由 test.c 生成 test 的規則。
Makefile 中有時會有多個目標，但 Makefile 會將第一個目標定爲終極目標。
5、工作原理
目標的生成
- 檢查規則中的依賴文件是否存在；
- 若依賴文件不存在，則尋找是否有規則用來生成該依賴文件。
比如上圖中，生成 calculator 的規則是 gcc main.o add.o sub.o mul.o div.o -o，Makefile 會先檢查 main.o、add.o、sub.o、 mul.o、 div.o 是否存在，如果不存在，就會再尋找是否有規則可以生成該依賴文件。
比如缺少了 main.o 這個依賴，Makefile 就會在下面尋找是否有規則生成 main.o。當它發現 gcc main.c -o main.o這條規則可以生成 main.o 時，它就利用此規則生成 main.o，然後再生成終極目標 calculator。
整個過程是向下尋找依賴，再向上執行命令，生成終極目標。
目標的更新
- 檢查目標的所有依賴，任何一個依賴有更新時，就重新生成目標；
- 目標文件比依賴文件時間晚，則需要更新。
比如，修改了 main.c，則 main.o 目標會被重新編譯，當 main.o 更新時，終極目標 calculator 也會被重新編譯。其它文件的更新也是類推。
6、命令執行
make：使用此命令即可按預定的規則生成目標文件。 如果 Makefile 文件的名字不爲 Makefile 或 makefile，則應加上 -f 選項，比如：
make -f Makefile_demo
make clean：清除編譯過程中產生的中間文件（.o文件）及最終目標文件。
如果當前目錄下存在名爲 clean 的文件，則該命令不執行。
解決辦法是僞目標聲明：.PHONY:clean。
特殊符號：
- - ：表示此命令即使執行出錯，也依然繼續執行後續命令。如：-rm a.o build/
- @：表示該命令只執行，不回顯。一般規則執行時會在終端打印出正在執行的規則，而加上此符號後將只執行命令，不回顯執行的規則。如：@echo $(SOURCE)
7、普通變量
變量定義及賦值：
變量直接採用賦值的方法即可完成定義，如：
INCLUDE = ./include/
變量取值：
用括號括起來再加個美元符，如：
FOO = $(OBJ)
系統自帶變量：
通常都是大寫，比如 CC、PWD、CFLAG，等等。
有些有默認值，有些沒有。比如常見的幾個：
- CPPFLAGS : 預處理器需要的選項 如：-I
- CFLAGS：編譯的時候使用的參數 –Wall –g -c
- LDFLAGS ：鏈接庫使用的選項 –L -l
變量的默認值可以修改，比如 CC 默認值是 cc，但可以修改爲 gcc：CC=gcc
8、自動變量
常用自動變量：
Makefile 提供了很多自動變量，但常用的爲以下三個。這些自動變量只能在規則中的命令中使用，其它地方使用都不行。
- $@ --> 規則中的目標
- $< --> 規則中的第一個依賴條件
- $^ --> 規則中的所有依賴條件
例如：
app: main.c func1.c fun2.c gcc $^ - o $@
其中：$^ 表示 main.c func1.c fun2.c，$< 表示 main.c，$@ 表示 app。
模式規則：
模式規則是在目標及依賴條件中使用 % 來匹配對應的文件，比如在目錄下有 main.c、func1.c、func2.c 三個文件，對這三個文件的編譯可以由一條規則完成：
%.o:%.c $(CC) –c $< -o $@
這條模式規則表示：
main.o 由 main.c 生成， func1.o 由 func1.c 生成， func2.o 由 func2.c 生成。
這就是模式規則的作用，可以一次匹配目錄下的所有文件。
9、函數
Makefile 也爲我們提供了大量的函數，同樣經常使用到的函數爲以下兩個。需要注意的是，Makefile 中所有的函數必須都有返回值。在以下的例子中，假如目錄下有 main.c、func1.c、func2.c 三個文件。
通配符：
用於查找指定目錄下指定類型的文件，跟的參數就是目錄+文件類型，比如：
src = $（wildcard ./src/*.c)
這句話表示：找到 ./src 目錄下所有後綴爲 .c 的文件，並賦給變量 src。
命令執行完成後，src 的值爲：main.c func1.c fun2.c。
patsubst：
匹配替換，例如以下例子，用於從 src 目錄中找到所有 .c 結尾的文件，並將其替換爲 .o 文件，並賦值給 obj。
obj = $(patsubst %.c ,%.o ,$(src))
命令執行完成後，obj 的值爲 main.o func1.o func2.o。
特別地，如果要把所有 .o 文件放在 obj 目錄下，可用以下方法：
obj = $(patsubst ./src/%.c, ./obj/%.o, $(src))
10、小結
Makefile 其實提供了非常非常多的功能，但本文所寫的對於一般的企業應用完全夠用了。特別對於初學者，學習一些基礎知識（如本文），再輔一些案例（如本系列的幾個案例），完全可以達到企業用人標準了。正所謂要抓住事物的主要矛盾，可以先把基礎知識吃透再去延伸 Makefile 的其它知識。