Makefile編寫基本規則

經常使用linux的人一定會接觸到Makefile,編譯程序的時候使用make & make install編譯安裝源代碼。Makefile編譯源代碼有一下的規則:

1)如果這個工程沒有編譯過,那麼我們的所有C文件都要編譯並被鏈接。

2)如果這個工程的某幾個C文件被修改,那麼我們只編譯被修改的C文件,並鏈接目標程序。

3)如果這個工程的頭文件被改變了,那麼我們需要編譯引用了這幾個頭文件的C文件,並鏈接目標程序。

Makefile的宗旨就是:讓編譯器知道要編譯一個文件需要依賴其他的哪些文件。當那些依賴文件有了改變,編譯器會自動的發現最終的生成文件已經過時,而重新編譯相應的模塊。

Makefile的基本書寫語法是

target ... : prerequisites ...
            command

target是通過把prerequisites通過command生成的目標文件,通常target是.o的目標文件,prerequisites是.c和.h文件,command是gcc和編譯選項。下面舉個簡單的例子說明:

CFLAGS       =  -Wall -O2
CC           = g++  
IRRINC       = -I./include/
IRRLIB         = -lX11 ./lib/libncurses.so.5 ./lib/libIrrKlang.so ./lib/libtinfo.so.5 -Wl,-rpath,./lib -pthread

testSnake    : testSnake.o Timer.o Food.o  Music.o Snake.o
           $(CC) $(CFLAGS) -o testSnake testSnake.o Timer.o Food.o Snake.o Music.o $(IRRLIB)
testSnake.o  : testSnake.cpp
           $(CC) -c $(CFLAGS) testSnake.cpp $(IRRINC)
Timer.o      : Timer.cpp Timer.h
           $(CC) -c $(CFLAGS) Timer.cpp $(IRRINC)
Food.o       : Food.cpp Food.h
           $(CC) -c $(CFLAGS) Food.cpp $(IRRINC)
Music.o      : Music.cpp Music.h  
           $(CC) -c $(CFLAGS) Music.cpp $(IRRINC)
Snake.o      : Snake.cpp Snake.h Timer.h Food.h   Game.h
           $(CC) -c $(CFLAGS) Snake.cpp $(IRRINC)
.PHONY : clean
clean        :
           rm testSnake testSnake.o Timer.o Food.o Snake.o Music.o

注意每個$(CC)前面不能全是空格,一定需要至少有一個Tab的縮進,否則make時會出錯。

clean不是一個文件,它只不過是一個動作名字,其冒號後什麼也沒有,那麼,make就不會自動去找文件的依賴性,也就不會自動執行其後所定義的命令。要執行其後的命令,就要在make命令後明顯得指出這個lable的名字。這樣的方法非常有用,我們可以在一個makefile中定義不用的編譯或是和編譯無關的命令,比如程序的打包,程序的備份,等等。

以上是手工編寫Makefile,但是並不是GNU的標準Makefile,使用automake,程序開發人員只需要寫一些簡單的含有預定義宏的文件,由autoconf根據一個宏文件生成configure,由automake根據另一個宏文件生成Makefile.in,再使用configure依據Makefile.in來生成一個符合慣例的Makefile。下面我們將詳細介紹Makefile的automake生成方法。
Fedora17中並沒有預先安裝autoconf,automake,所以需要手動安裝,root權限下,執行yum install autoconf automake則可安裝好相應的工具。

實踐中若需要使用這兩個命令,我們只需要在工程之外再新建 configure.inMakefile.am兩個文件。然後依次執行:autoscan;aclocal; autoconf; automake --add-missing; ./configure; make;

1、 autoscan
  autoscan是用來掃描源代碼目錄生成configure.scan文件的。autoscan可以用目錄名做爲參數,但如果你不使用參數的話,那麼autoscan將認爲使用的是當前目錄。autoscan將掃描你所指定目錄中的源文件,並創建configure.scan文件。
2、 configure.scan
  configure.scan包含了系統配置的基本選項,裏面都是一些宏定義。我們需要將它改名爲configure.in
3、 aclocal
  aclocal是一個perl 腳本程序。aclocal根據configure.in文件的內容,自動生成aclocal.m4文件。aclocal的定義是:“aclocal - create aclocal.m4 by scanning configure.ac”。
4、 autoconf
  使用autoconf,根據configure.in和aclocal.m4來產生configure文件。configure是一個腳本,它能設置源程序來適應各種不同的操作系統平臺,並且根據不同的系統來產生合適的Makefile,從而可以使你的源代碼能在不同的操作系統平臺上被編譯出來。
  configure.in文件的內容是一些宏,這些宏經過autoconf 處理後會變成檢查系統特性、環境變量、軟件必須的參數的shell腳本。configure.in文件中的宏的順序並沒有規定,但是你必須在所有宏的最前面和最後面分別加上AC_INIT宏和AC_OUTPUT宏。
  在configure.in中:
  #號表示註釋,這個宏後面的內容將被忽略。
  AC_INIT(FILE) 這個宏用來檢查源代碼所在的路徑。
  AM_INIT_AUTOMAKE(PACKAGE, VERSION) 這個宏是必須的,它描述了我們將要生成的軟件包的名字及其版本號:PACKAGE是軟件包的名字,VERSION是版本號。當你使用make dist命令時,它會給你生成一個類似helloworld-1.0.tar.gz的軟件發行包,其中就有對應的軟件包的名字和版本號。
  AC_PROG_CC  這個宏將檢查系統所用的C編譯器。
  AC_OUTPUT(FILE)  這個宏是我們要輸出的Makefile的名字。
  我們在使用automake時,實際上還需要用到其他的一些宏,但我們可以用aclocal 來幫我們自動產生。執行aclocal後我們會得到aclocal.m4文件。
  產生了configure.in和aclocal.m4 兩個宏文件後,我們就可以使用autoconf來產生configure文件了。
5、 Makefile.am
  Makefile.am是用來生成Makefile.in的,需要你手工書寫。Makefile.am中定義了一些內容:
  AUTOMAKE_OPTIONS  這個是automake的選項。在執行automake時,它會檢查目錄下是否存在標準GNU軟件包中應具備的各種文件,例如AUTHORS、ChangeLog、NEWS等文件。我們將其設置成foreign時,automake會改用一般軟件包的標準來檢查。
  bin_PROGRAMS  這個是指定我們所要產生的可執行文件的文件名。如果你要產生多個可執行文件,那麼在各個名字間用空格隔開。
  helloworld_SOURCES  這個是指定產生“helloworld”時所需要的源代碼。如果它用到了多個源文件,那麼請使用空格符號將它們隔開。比如需要helloworld.h,helloworld.c那麼請寫成helloworld_SOURCES= helloworld.h helloworld.c。
  如果你在bin_PROGRAMS定義了多個可執行文件,則對應每個可執行文件都要定義相對的filename_SOURCES。
 6、 automake
  我們使用automake,根據configure.in和Makefile.am來產生Makefile.in。
  選項--add-missing的定義是“add missing standard files to package”,它會讓automake加入一個標準的軟件包所必須的一些文件。
  我們用automake產生出來的Makefile.in文件是符合GNU Makefile慣例的,接下來我們只要執行configure這個shell 腳本就可以產生合適的 Makefile 文件了。
7、 Makefile
  在符合GNU Makefiel慣例的Makefile中,包含了一些基本的預先定義的操作:
  make  根據Makefile編譯源代碼,連接,生成目標文件,可執行文件。
  make clean  清除上次的make命令所產生的object文件(後綴爲“.o”的文件)及可執行文件。
  make install  將編譯成功的可執行文件安裝到系統目錄中,一般爲/usr/local/bin目錄。
  make dist  產生髮布軟件包文件(即distribution package)。這個命令將會將可執行文件及相關文件打包成一個tar.gz壓縮的文件用來作爲發佈軟件的軟件包。它會在當前目錄下生成一個名字類似“PACKAGE-VERSION.tar.gz”的文件。PACKAGE和VERSION,是我們在configure.in中定義的AM_INIT_AUTOMAKE(PACKAGE, VERSION)。
  make distcheck  生成發佈軟件包並對其進行測試檢查,以確定發佈包的正確性。這個操作將自動把壓縮包文件解開,然後執行configure命令,並且執行make,來確認編譯不出現錯誤,最後提示你軟件包已經準備好,可以發佈了。
  make distclean  類似make clean,但同時也將configure生成的文件全部刪除掉,包括Makefile。


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