先說幾句廢話
以前看書時經常遇到makefile,nmake這幾個名詞,然後隨之而來的就是一大段莫名其妙的代碼,把我看得雲裏霧裏的。在圖書館和google上搜了半天,也只能找到一些零零星星的資料,把我一直鬱悶得不行。最近因緣巧合,被我搞到了一份傳說中的MASM6手冊,終於揭開了NMAKE的廬山真面目。想到那些可能正遭受着同樣苦難的同志以及那些看到E文就頭暈的兄弟,所以就寫了這篇文章。假如大家覺得有幫助的話,記得回覆一下,當作鼓勵!如果覺得很白癡,也請扔幾個雞蛋.本文是總結加翻譯,對於一些關鍵詞以及一些不是很確定的句子,保留了英文原版,然後再在括號裏給出自己的理解以作參考。由於水平有限,加上使用NMAKE的經驗尚淺,有不對的地方大家記得要指正唷。MASM6手冊在AOGO(好像是)可以download,在我的BLOG上有到那的鏈接。
關於NMAKE
Microsoft Program Maintenance Utility,外號NMAKE,顧名思義,是用來管理程序的工具。其實說白了,就是一個解釋程序。它處理一種叫做makefile的文件(以mak爲後綴),解釋裏面的語句並執行相應的指令。我們編寫makefile文件,按照規定的語法描述文件之間的依賴關係,以及與該依賴關係相關聯的一系列操作。然後在調用NMAKE時,它會檢查所有相關的文件,如果目標文件(target file,下文簡稱target,即依賴於其它文件的文件)的time stamp(就是文件最後一次被修改的時間,一個32位數,表示距離1980年以來經過的時間,以2秒爲單位)小於依賴文件(dependent file,下文簡稱dependent,即被依賴的文件)的time stamp,NMAKE就執行與該依賴關係相關聯的操作。請看下面這個例子:
foo.exe : first.obj second.obj
link first.obj,second.obj
第一行定義了依賴關係,稱爲dependency line;第二行給出了與該依賴關係相關聯的操作,稱爲command line。因爲foo.exe由first.obj和second.obj連接而成,所以說foo.exe依賴於first.ogj和second.obj,即foo.exe爲target,first.obj和second.obj爲dependent。如果first.obj和second.obj中的任何一個被修改了(其time stamp更大),則調用link.exe,重新連接生成foo.exe。這就是NMAKE的執行邏輯。
綜上,NMAKE的核心就是這3個傢伙——依賴關係,操作和判定邏輯(target.timestamp < dependent.timestamp,如果爲true,就執行相應操作)。
MAKEFILE的語法
現在詳細討論一下makefile的語法。makefile就像一個玩具型的程序語言,麻雀雖小,但五臟具全。makefile的組成部分包括:描述語句(description block),inference rules(推導規則),宏和指令(directive)。描述語句就是dependent lines和command lines的組合;inference rules就是預先定義好的或用戶自己定義的依賴關係和關聯命令;宏就不用說了吧;指令就是內定的一些可以被NMAKE識別的控制命令,提供了很多有用的功能。
另外,makefile中使用以下幾個具有特殊意義的符號:
^ # \ ( ) { } ! @ - : ; $
^(caret):用於關閉某些字符所具有的特殊意義,使其只表示字面上的意義。例如:^#abc表示#abc這個字符串,而#abc則用於在makefile中加入註釋,#在這裏爲註釋標誌,就像C++中的//。另外,在一行的末尾加上^,可以使行尾的回車換行符成爲字串的一部分。
#(number sign):爲註釋標誌,NMAKE會忽略所有從#開始到下一個換行符之間的所有文本。這裏要注意的是:在command lines中不能存在註釋。因爲對於command lines,NMAKE是將其整行傳遞給OS的。通常對於command lines的註釋都是放在行與行之間。
\(backslash):用於將兩行合併爲一行。將其放在行尾,NMAKE就會將行尾的回車換行符解釋爲空格(space)。
%(percent symbol):表示其後的字符串爲一文件名。用法較複雜,在講dependent lines的時候再詳細討論。
!(exclamation symbol):命令修飾符,在下面會有詳細的討論。
@(at sign):命令修飾符,在下面會有詳細的討論。
:(colon):用於dependent lines和inference rules中,用於分隔target和dependent。
;(semicolon):如果對於一個dependent line只有一條命令,則可以將該命令放在dependent line的後面,二者之間用“;”分隔。
$(dolor sign):用於調用宏,在下面講宏的時候再詳細討論。
在makefile中還可以使用DOS通配符(wildcard)來描述文件:*和?。作用相信大家都很熟悉了,在此就不再浪費口水了。
如果要將中間有空格或製表符的字符串作爲整體對待,則應該用雙引號將之括起來,例如,在指定一箇中間有空格的長文件名的時候:
“My Document”
或在定義一個宏的時候:
MYMACRO=”copy a:\foo.exe c:\”
描述語句塊(Description Blocks)
描述語句塊爲makefile主體的基本組成單元,其典型結構如下:
target : dependents
commands block
Dependent Line
每一個描述語句塊中只有一個dependent line,其定義了一個依賴關係。該行的開頭不能有任何空白(空格或製表符)。冒號兩邊的target和dependent都可以有多個,之間以空格分隔。NMAKE在分析makefile時首先會從頭到尾掃描每一個dependent line,然後根據依賴關係建立起一棵依賴關係樹(dependent tree)。例如對於依賴關係:
foo.exe : first.obj second.obj
first.obj : first.cpp
second.obj : second.cpp
則在其依賴關係樹中,foo.exe爲first.obj和second.obj的父親,而first.obj則是first.cpp的父親,second.obj是second.cpp的父親。如果second.cpp被更新了,則second.obj會被重新構造,從而導致foo.exe被重新構造。NMAKE就是這樣由下而上地對整棵樹中的結點進行評估的。
雖然makefile中可以有很多的dependent lines,但NMAKE只會構造出現在它的命令行中的targets,或者,如果命令行中沒有給出targets,就構造第一個dependent line中的第一個target。其他所有無關的targets都不會被構造。例如:
foo1.exe foo2.exe : first.obj
first.obj : first.cpp
second.obj : second.cpp
假設上面的第一行語句爲makefile中出現的第一個dependent line,且命令行中沒有給出target。當first.cpp被更新後,first.obj和foo1.exe都會被重新構造,而foo2.exe和second.obj則不會。
當在一個dependent line中出現多個target時,例如:
boy.exe girl.exe : first.obj
echo Hello
該語句相當於:
boy.exe : first.obj
echo Hello
girl.exe : first.obj
echo Hello
(注:echo是一條控制檯命令,用於在STDOUT上顯示一行信息)
同一個target也可以出現在多個dependent lines中。在這種情況下,如果只有一個dependent line後跟有command line,則它們會被合併爲一個描述語句塊,例如:
foo.exe : first.obj
echo Building foo.exe…
…
foo.exe : second.obj
NMAKE會將其處理爲:
foo.exe : first.obj second.obj
echo Building foo.exe…
如果每一個dependent line後都有command line,則它們會被作爲兩個描述語句塊處理。
如果在dependent line中使用雙冒號(::)來分隔target和dependent,並且同一個target出現在多個描述語句塊中,此時,NMAKE將會匹配最合適的語句塊,以構造該target。
例如:
target.lib :: one.asm two.asm three.asm
ML one.asm two.asm three.asm
LIB target -+one.obj -+two.obj -+three.obj;
target.lib :: four.c five.c
CL /c four.c five.c
LIB target -+four.obj -+five.obj;
Target.lib同時出現在兩個描述語句塊中,此時,NMAKE在處理該makefile時,將會選擇其中一個描述語句塊中的命令來執行。如果任何asm文件被更新了,NMAKE就調用ML重新編譯之,然後再調用LIB(但CL以及之後的命令都不會被調用);類似地,如果任何C文件被更新了,NMAKE就會調用CL。
在通常情況下,target和dependent都是文件名。NMAKE會首先在當前目錄下搜索dependent,如果沒有找到,就到用戶指定的目錄下搜索。指定搜索路徑的語法如下:
{directory1;directory2;…}dependent
搜索路徑放在{}之中,如果有多個,就用“;”分開。注意,在各個語法成分之間是不能有空白的。
Target和dependent也可以不是一個文件,而是一個標號(label)。這時,就稱之爲pseudotarget(僞文件)。Pseudotarget的名字不能與當前目錄下的任何文件名相同。一個pseudotarget如果要作爲dependent,那麼它必須要作爲target出現在某個dependent line中。當使用pseudotarget作爲target時,與之關聯的commands block一定會被執行,同時NMAKE會賦予它一個假想的time stamp。該time stamp等於它的dependents中最大的time stamp,或者,如果它沒有dependent,就等於當前時間。該假想的time stamp在pseudotarget作爲dependent時會被用來進行有效性評估。這個特性最大的好處就是,你可以讓NMAKE構造多個target,而不用將每個target都在NMAKE的命令行中列出來,例如:
all : setenv project1.exe project2.exe
project1.exe : project1.obj
LINK project1;
project2.exe : project2.obj
LINK project2;
setenv :
set LIB=\project\lib
上例中有兩個pseudotarget,一個是all,另一個是setenv。首先是setenv被評估,其作用是設置環境變量LIB,然後project1.exe和project2.exe依次被更新.
Commands Block
第二行開始到下一個dependent line之間爲commands block,其給出了當dependents中的任何一個的time stamp大於target時,需要執行的指令序列(commadns block也可以爲空,此時,NMAKE什麼也不幹)。command line必須以空白開頭(剛好與dependent line相反,NMAKE就是通過該特徵來分辨二者的),並且在dependent line和commands block中的第一條語句之間不能有空白行(就是除了一個換行符,什麼也沒有的行。所以只有一個空格或製表符的行是合法的,此時NMAKE將其解釋爲一個null command),但在command lines之間可以有空白行。Commands block中的每一條命令可以是在控制檯中合法的任何命令。事實上大可將commands block當成一個由控制檯命令序列組成的批處理文件。
此外,對commands block中的命令,還可以在其前面添加一個或多個所謂的命令修飾符(command modifier),以實現對命令的一些額外的控制。命令修飾符有以下3種:
1) @command
消除該命令的所有到STDOUT的輸出。
2) –[number]command
關掉對該命令返回值的檢測。在默認的情況下,如果一條命令返回非0值,則NMAKE將會停止執行。但如果在命令前加上一“-”,則NMAKE將會忽略該命令的返回值。如果“-”緊接着一個整數,則NMAKE會忽略掉任何大於該整數的返回值。
3) !command
如果該命令的執行對象爲$**或$?(這兩個都是預定義的宏,前者表示相應的dependent line中所有的dependent,後者表示所有比target具有更大的time stamp的dependent),則該“!”修飾符將會使該命令施行於這兩個宏所描述的每一個獨立的文件上。
NMAKE還提供了一些語法可以在commands block中表示相應的dependent line中第一個dependent的文件名組成。例如:
foo.exe : c:\sample\first.obj c:\sample\second.obj
link %s
NMAKE將“link %s”解釋爲:
link c:\sample\first.obj
如果將命令改爲“link %|pfF.exe”,則NMAKE將之解釋爲:
link c:\sample\first.exe
%s表示全文件名,%|[part]F表示文件名中的某個部分,part可以是下列字符中的一個或多個,如果part爲空,%|F與%s的意思相同:
1) d:盤符;
2) p:路徑;
3) f:文件基本名;
4) e:文件擴展名
Inference Rules(推導規則)
Inference rules(下文簡稱IR)是一個模板,它用於決定如何從一個具有某種擴展名的文件構造出一個具有另一種擴展名的文件。NMAKE通過IR來確定用來更新target的命令以及推導target的dependents。IR的好處在於它滿足了像我這樣的懶人的需要。只要提供了正確的IR,則描述語句塊就可以極大地化簡。請看下面的例子:
foo.obj :
上面的語句將會運作得很好。是不是覺得很喫驚呢?事實上,NMAKE在處理該語句的時候,它首先在當前目錄下搜索基本名爲foo的文件(假設當前目錄下有一個foo.c文件)。然後它查找一個後綴列表(suffix list),裏面的每一項包含了從一種類型的文件構造另一種類型的文件需要調用的命令和參數的相關信息。在NMAKE預定義的列表中,foo.c到foo.obj的構造命令爲CL。最後NMAKE調用CL,編譯foo.c。呵呵,這麼一長串的操作一條簡單的語句就搞定了,是不是很方便呢!
當出現下列情況之一時,NMAKE就會嘗試使用IR:
l NMAKE遇到一個沒有任何命令的描述語句塊。此時NMAKE就會搜索後綴列表,試圖找到一個匹配的命令來構造target。
l 無法找到某個dependent,並且該dependent沒有作爲target出現在其它dependent line中(即它不是一個pseudotarget)。此時NMAKE就會搜索給定的目錄以及後綴列表,試圖找到一個IR來構造出該dependent。
l 一個target沒有dependent,並且描述語句塊中沒有給出指令。此時NMAKE就會試圖找出一個IR來構造出該target。
l 一個target在NMAKE的命令行中給出,但在makefile裏沒有該target的相關信息(或根本就沒有makefile)。此時NMAKE就會試圖找出一個IR來構造出該target。
定義一個IR的語法如下:
[{frompath}].fromext[{topath}].toext;
commands
注意,各語法元素之間不能有任何空格。Dependent的後綴名在fromext中給出,target的後綴名在toext中給出。Frompath和topath是可選的,分別給出了搜索的路徑。在每個IR的定義中只能分別爲每一個後綴名給出一個搜索路徑。如果想要指定多個搜索路徑,就必須定義多個IR。並且,如果你爲一個後綴指定了搜索路徑,那麼你也必須爲另一個後綴指定搜索路徑。即是說,fromext和topath只要有一個存在,則另一個也必須存在。你可以使用{.}或{}來表示當前目錄。
另外,要注意的是,如果你在IR中指定了搜索路徑,則在dependent lien中也必須指定同樣的路徑,否則IR將不會應用於dependent line上,例如:
{..\proj}.exe{..\proj}.obj:
該IR不會用於下列語句上:
project1.exe : project1.obj
但會用於下列語句上:
{..\proj}project1.exe : {..\proj}project1.obj
NMAKE本身提供了一個預定義的後綴列表,內容如下:
Rule Command Default Action
.asm.exe $(AS)$(AFLAGS) $*.asm ML $*.ASM
.asm.obj $(AS)$(AFLAGS) /c $*.asm ML /c $*.ASM
.c.exe $(CC)$(CFLAGS) $*.c CL $*.C
.c.obj $(CC)$(CFLAGS) /c $*.c CL /c $*.C
.cpp.exe $(CPP)$(CPPFLAGS) $*.cpp CL $*.CPP
.cpp.obj $(CPP)$(CPPFLAGS) /c $*.cpp CL /c $*.CPP
.cxx.exe $(CXX) $(CXXFLAGS) $*.cxx CL $*.CXX
.cxx.obj $(CXX) $(CXXFLAGS) /c $*.cxx CL /c $*.CXX
.bas.obj $(BC) $(BFLAGS) $*.bas; BC $*.BAS;
.cbl.exe $(COBOL) $(COBFLAGS) $*.cbl, $*.exe; COBOL $*.CBL, $*.EXE;
.cbl.obj $(COBOL) $(COBFLAGS) $*.cbl; COBOL $*.CBL;
.for.exe $(FOR) $(FFLAGS) $*.for FL $*.FOR
.for.obj $(FOR) /c $(FFLAGS) $*.for FL /c $*.FOR
.pas.exe $(PASCAL) $(PFLAGS) $*.pas PL $*.PAS
.pas.obj $(PASCAL) /c $(PFLAGS) $*.pas PL /c $*.PAS
.rc.res $(RC) $(RFLAGS) /r $* RC /r $*
在上表中,類似AFLAG和CFLAG這種被包含在括號裏面的是未定義的宏,通過在makefile中對這些宏給出定義,可以爲這些命令指定編譯器和參數。例如:
$(AS)$(AFLAGS) $*.asm
AS宏用於指定編譯器,NMAKE中默認爲ML;AFLAGS宏用於給出編譯器參數,NMAKE將之留給用戶定義,默認爲空。所以默認的操作爲:
ML $*.asm
這裏可以看到將宏展開的語法,就是將宏的名字用圓括號括起來,然後在前面加上一個美元符號。另外需要說明的是,”$*”是NMAKE預定義的一個特殊的宏,其等於target的路徑加上target的基本名。
宏(MARCRO)
這個相信大家都十分熟悉了。在makefile中通過使用宏將可以獲得很大的靈活性。下面就是在makefile中定義宏的語法:
macroname=string
在makefile中,macroname是宏的名字,其可以是任何字母,數字和下劃線的組合,最多可以有1024個字符。另外要注意的是,macroname是大小寫敏感的。string是宏的定義體,可以有高達65510個字符。任何包含0個字符或只包含空白的字符串都被視爲空字串(null string),此時,該宏也被視爲NULL,任何其出現的地方,都會被替換爲空白。
在使用宏時,還應知道以下幾個具有特殊意義的符號:
l # 用於註釋,例如:
command=ML # compile asm file
l \ 將宏定義分作多行來寫,例如:
LINKCMD = link myapp\
another, , NUL, mylib, myapp
“\”後面的回車換行符會被空格替換,上面兩行相當於:
LINKCMD = link myapp another, , NUL, mylib, myapp
l $ 將宏展開,用法在後面介紹。
l ^ 如果要在宏中包含以上符號,但又不使用它們的特殊語義,則可以這樣:
dir=c:\windows^\
此時,dir相當於字符串”c:\windows\”。
以下是一些語法上的細節:
1) 在定義宏時,宏名字的第一個字符必須是該行的第一個字符;
2) 每行只能定義一個宏;
3) 在”=”兩邊可以有空格,但它們都會被忽略;
4) 在宏定義體中可以有空格,它們都會被視爲宏的一部分;
除了可以在makefile中定義宏之外,宏定義也可以出現在NMAKE命令行中。此時,如果在宏定義中有任何空白,則必須用雙引號將之括起來,例如:
NMAKE "LINKCMD = LINK /MAP"
NMAKE LINKCMD="LINK /MAP"
而像下面這樣則是不允許的(等號兩邊有空格):
NMAKE LINKCMD = "LINK /MAP"
使用宏的語法如下(注意,整個語句中不能有任何空格):
$(macroname)
NMAKE會將整個語句用宏替換掉。如果宏未定義,NMAKE會用空白替換之,不會產生任何錯誤。如果宏的名字只有一個字符,則括號可以省略,例如:$L和$(L)是等價的。
NMAKE爲宏的使用還提供了一個很有用的特性,那就是substitution(子替換)。即是在展開宏的時候,你還可以指明將展開的宏中的某部分文本用另外的文本替換掉。例如:
SOURCE=one.c two.c
foo.exe : $(SOURCE:.c=.obj)
LINK $**;
展開來就是這樣:
SOURCE=one.c two.c
foo.exe : one.obj two.obj
LINK one.obj two.obj;
語句$(SOURCE:.c=.obj)表示將SOURCE中出現的所有”.c”替換爲”.obj”。
由以上的例子可以看出,substitution的語法如下(注意,沒有空格):
$(macroname:str1=str2)
此外,NMAKE還提供了4組預定義的宏,它們分別是文件名宏,遞歸宏,命令宏和參數宏。它們都可以被重新定義,但可能會引起一些不必要的麻煩,因爲它們被廣泛使用。正所謂“動一發而牽全身”,一個小小的改動,甚至有可能會影響到太陽黑子的運動(蝴蝶效應),這就是使用宏的最大的弊端。
文件名宏
在commands block中使用,以表示特定的文件名,包括:
1) $@ 用來表示相關聯的dependent line中第一個target的全名(包括路徑)。
2) $$@ 同上,但只能用在dependent line中。
3) $* target的路徑加基本名。
4) $** 相應的dependent line中的所有dependent。
5) $? 相應的dependent line中的所有time stamp大於target的dependent。
6) $< 同上,但只能用在IR中。
下面是一個例子:
DIR = c:\objects
$(DIR)\a.obj : a.obj
COPY a.obj $@
最後一句展開來就相當於:copy a.obj c:\objects\a.obj
另外,在使用以上這些宏的時候,還可以通過以下的字符來提取文件名中的某一個部分:
D 路徑
B 基本名
F 基本名加擴展名
R 路徑加基本名
例如:如果$@表示c:\objects\a.object,則
$(@D) c:\objects
$(@B) a
$(@F) a.obj
$(@R) c:\objects\a
遞歸宏
有3個,它們都是用來在makefile中方便地進行NMAKE的遞歸調用,它們分別是:
1) MAKE
表示運行當前makefile的NMAKE程序的名字。例如,如果你在控制檯用以下語句運行makefile:
NMAKE her.mak
則MAKE就等於NMAKE。
但如果你將NMAKE.EXE改名爲FUCK.EXE,那麼你運行makefile的命令就應該改爲:
FUCK her.mak
此時,MAKE就等於FUCK。
2) MAKEDIR
表示你調用NMAKE時所在的目錄。
3) MAKEFLAGS
表示你運行當前makefile時使用的NMAKE參數。
這幾個宏在build程序的不同版本時特別有用,例如:
all : vers1 vers2
vers1 :
cd \vers1
$(MAKE)
cd ..
vers2 :
cd \vers2
$(MAKE) /F vers2.mak
cd ..
NMAKE會分別在.\vers1和.\vers2目錄下運行vers1.mak和vers2.mak。
命令宏和參數宏
命令宏表示Microsoft的編譯程序(真的很會做生意,任何時候都不忘自己的產品),而參數宏則是表示傳遞給這些編譯器的參數,在默認情況下,參數宏都是未定義的。當然,你可以重新定義它們,讓它們表示Boland的編譯程序和參數。
命令宏 對應的參數宏
1) AS ml,M的彙編編譯器。 AFLAGS
2) BC bc,M的BASIC編譯器。 BFLAGS
3) CC cl,M的C編譯器。 CFLAGS
4) COBOL cobol,M的COBOL編譯器。 COBFLAGS
5) CPP cl,M的C++編譯器。 CPPFLAGS
6) CXX cl,M的C++編譯器。 CXXFLAGS
7) FOR fl,M的FORTRAN編譯器。 FFLAGS
8) PASCAL pl,M的PASCAL編譯器。 PFLAGS
9) RC rc,M的資源編譯器。 RFLAGS
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暫時還沒時間好好研究 。。。
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