快捷導(dǎo)航

C++學(xué)習(xí)進(jìn)階之Makefile基礎(chǔ)用法詳解

更新時(shí)間：2021年07月13日 10:54:01 作者：Warrior-K

Makefile 通常指的是一個(gè)含有一系列命令（directive）的,通過 Make自動(dòng)化編譯工具,幫助 C/C++ 程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)編譯目標(biāo)文件的文件,這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于C++學(xué)習(xí)進(jìn)階之Makefile基礎(chǔ)用法的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下

1. Makefile基本語法與執(zhí)行

為什么要使用 Makefile？

Makefile 文件描述了整個(gè)工程的編譯、鏈接的規(guī)則。

為工程編寫 Makefile 的好處是能夠使用一行命令來完成“自動(dòng)化編譯”。只需提供一個(gè)（通常對于一個(gè)工程來說會(huì)是多個(gè)）正確的 Makefile，接下來每次的編譯都只需要在終端輸入“make”命令，整個(gè)工程便會(huì)完全自動(dòng)編譯，極大提高了效率。尤其是在編譯一個(gè)僅有一小部分文件被改動(dòng)過的大項(xiàng)目的情況下。

絕大多數(shù)的 IDE 開發(fā)環(huán)境都會(huì)為用戶自動(dòng)編寫 Makefile。

Make 是怎么工作的？

Make 工作的原則就是：

一個(gè)目標(biāo)文件當(dāng)且僅當(dāng)在其依賴文件（dependencies）的更改時(shí)間戳比該目標(biāo)文件的創(chuàng)建時(shí)間戳新時(shí)，這個(gè)目標(biāo)文件才需要被重新編譯。

Make 工具會(huì)遍歷所有的依賴文件，并且把它們對應(yīng)的目標(biāo)文件進(jìn)行更新。編譯的命令和這些目標(biāo)文件及它們對應(yīng)的依賴文件的關(guān)系則全部儲(chǔ)存在 Makefile 中。

Makefile 中也指定了應(yīng)該如何創(chuàng)建，創(chuàng)建出怎么樣的目標(biāo)文件和可執(zhí)行文件等信息。

除此之外，你甚至還可以在 Makefile 中儲(chǔ)存一些你想調(diào)用的系統(tǒng)終端的命令，像一個(gè) Shell 腳本一樣使用它。

作用：

Makefile 文件告訴 Make 怎樣編譯和連接成一個(gè)程序

可用命令 dnf install make 安裝make功能

格式：

按如下格式編寫 Makefile

目標(biāo)(target): 依賴(prerequiries)...
命令(command)

注意：每個(gè)命令行前面必須是一個(gè)Tab字符，即命令行第一個(gè)字符是Tab

實(shí)驗(yàn)：

vim Makefile 編輯文件：

simpletest:simple.o simpletest.o
        g++ simple.o simpletest.o -o simpletest
simple.o:simple.cpp
        g++ -c simple.cpp -o simple.o
simpletest.o:simpletest.cpp
        g++ -c simpletest.cpp -o simpletest.o

結(jié)果為：

[root@foundation1 shishi]# make
g++ -c simple.cpp -o simple.o
g++ -c simpletest.cpp -o simpletest.o
g++ simple.o simpletest.o -o simpletest

命令上下是有順序的，上一行對下一行具有依賴關(guān)系

如果文件夾中已經(jīng)有.o文件，make后會(huì)提示已經(jīng)生成，需要?jiǎng)h除.o文件后再make

clean的作用：被指定時(shí)會(huì)刪除對應(yīng).o文件，避免上述情況

simpletest:simple.o simpletest.o
        g++ simple.o simpletest.o -o simpletest
simple.o:simple.cpp
        g++ -c simple.cpp -o simple.o
simpletest.o:simpletest.cpp
        g++ -c simpletest.cpp -o simpletest.o
clean:
        rm simpletest simple.o simpletest.o

結(jié)果為：

[root@foundation1 shishi]# make clean
rm simpletest simple.o simpletest.o
[root@foundation1 shishi]# make
g++ -c simple.cpp -o simple.o
g++ -c simpletest.cpp -o simpletest.o
g++ simple.o simpletest.o -o simpletest

2. Makefile簡化過程

使用變量：如果調(diào)用某個(gè)文件用的次數(shù)較多，可以使用變量代替，變量可以直接替換

變量定義：變量 = 字符串
變量使用： $(變量名)

makefile 文件可改為：

TARGET = simpletest
OBJS = simple.o simpletest.o

$(TARGET):$(OBJS)
        g++ $(OBJS) -o $(TARGET)
simple.o:simple.cpp
        g++ -c simple.cpp -o simple.o
simpletest.o:simpletest.cpp
        g++ -c simpletest.cpp -o simpletest.o
clean:
        rm $(TARGET) $(OBJS)

命令自動(dòng)推導(dǎo)：我們可以發(fā)現(xiàn)，由于 .cpp 文件都是生成對應(yīng)的 .o 文件，所以 makefile 文件是可以自動(dòng)識(shí)別的

makefile 文件可改為：

TARGET = simpletest
OBJS = simple.o simpletest.o

$(TARGET):$(OBJS)
        g++ $(OBJS) -o $(TARGET)
simple.o:simple.cpp
simpletest.o:simpletest.cpp
clean:
        rm $(TARGET) $(OBJS)

預(yù)定義變量：系統(tǒng)中自己也定義了一些變量

變量	程序	默認(rèn)值
CC	C語言編譯程序	cc
CXX	C++編譯程序	g++
AR	C++打包程序	ar
CPP	帶有標(biāo)準(zhǔn)輸出的C語言預(yù)處理程序	$(CC) -E
RM	刪除命令	rm

makefile 文件可改為：

TARGET = simpletest
OBJS = simple.o simpletest.o

$(TARGET):$(OBJS)
        $(CXX) $(OBJS) -o $(TARGET)
simple.o:simple.cpp
simpletest.o:simpletest.cpp
clean:
        $(RM) $(TARGET) $(OBJS)

假想目標(biāo)：如果文件夾中有clean文件，那么make clean就不能使用，需要使用假想目標(biāo)，可以在執(zhí)行命令時(shí)不查看文件夾里面的文件，直接生效

makefile 文件可改為：

TARGET = simpletest
OBJS = simple.o simpletest.o

.PHONY: clean

$(TARGET):$(OBJS)
        $(CXX) $(OBJS) -o $(TARGET)
simple.o:simple.cpp
simpletest.o:simpletest.cpp
clean:
        $(RM) $(TARGET) $(OBJS)

建議不生成目標(biāo)文件的命令都設(shè)為假想目標(biāo)

3. Makefile生成并使用庫

3.1 動(dòng)態(tài)庫的建立與使用

vim Makefile 編輯文件：

TARGET = simpletest
OBJS = simple.o
LIB = libsimple.so
CXXFLAGS = -c -fPIC

.PHONY: clean

$(TARGET):$(LIB) simpletest.o
        $(CXX) simpletest.o -o $(TARGET) -L. -lsimple
$(LIB):$(OBJS)
        $(CXX) -shared $(OBJS) -o $(LIB)
simple.o:simple.cpp
        $(CXX) $(CXXFLAGS) simple.cpp -o $(OBJS)
simpletest.o:simpletest.cpp
        $(CXX) $(CXXFLAGS) simpletest.cpp -o simpletest.o
clean:
        $(RM) $(TARGET) $(OBJS) $(LIB)

結(jié)果為：

[root@foundation1 shishi]# make clean
rm -f simpletest simple.o libsimple.so
[root@foundation1 shishi]# make
g++ -c -fPIC simple.cpp -o simple.o
g++ -shared simple.o -o libsimple.so
g++ -c -fPIC simpletest.cpp -o simpletest.o
g++ simpletest.o -o simpletest -L. -lsimple

預(yù)定義變量：

還是需要在前面定義

變量	程序參數(shù)
CFLAGS	用于C編譯器的額外標(biāo)志
CXXFLAGS	用于C++編譯器的額外標(biāo)志
ARFLAGS	用于C/C++打包器的額外標(biāo)志
LDFLAGS	鏈接庫路徑-L
LDLIBS	鏈接庫-l

makefile 文件可改為：

TARGET = simpletest
OBJS = simple.o
LIB = libsimple.so
CXXFLAGS = -c -fPIC
LDFLAGS = -L.
LDLIBS = -lsimple

.PHONY: clean

$(TARGET):$(LIB) simpletest.o
        $(CXX) simpletest.o -o $(TARGET) $(LDFLAGS) $(LDLIBS)
$(LIB):$(OBJS)
        $(CXX) -shared $(OBJS) -o $(LIB)
simple.o:simple.cpp
        $(CXX) $(CXXFLAGS) simple.cpp -o $(OBJS)
simpletest.o:simpletest.cpp
        $(CXX) $(CXXFLAGS) simpletest.cpp -o simpletest.o
clean:
        $(RM) $(TARGET) $(OBJS) $(LIB)

自動(dòng)變量：

自動(dòng)變量是在規(guī)則每次執(zhí)行時(shí)都基于目標(biāo)和依賴產(chǎn)生新值的變量

自動(dòng)變量	含義
$<	表示第一個(gè)匹配的依賴
$@	表示目標(biāo)
$^	所有依賴
$?	所有依賴中更新的文件
$+	所有依賴文件不去重
$(@D)	目標(biāo)文件路徑
$(@F)	目標(biāo)文件名稱

makefile 文件可改為：

TARGET = simpletest
OBJS = simple.o
LIB = libsimple.so
CXXFLAGS = -c -fPIC
LDFLAGS = -L.
LDLIBS = -lsimple

.PHONY: clean

$(TARGET):simpletest.o $(LIB)
        $(CXX) $< -o $@ $(LDFLAGS) $(LDLIBS)
$(LIB):$(OBJS)
        $(CXX) -shared $^ -o $@
simple.o:simple.cpp
        $(CXX) $(CXXFLAGS) $< -o $@
simpletest.o:simpletest.cpp
        $(CXX) $(CXXFLAGS) $< -o $@
clean:
        $(RM) $(TARGET) $(OBJS) $(LIB)

自動(dòng)匹配：

通配符主要用于匹配文件名，makefile中使用%作為通配符。從匹配目標(biāo)格式的目標(biāo)名中依據(jù)通配符抽取部分字符串，再按照抽取字符串分配到每一個(gè)依賴格式中產(chǎn)生依賴名。例如，使用%.o:%.cpp

可以讓重復(fù)的語句合為一句

makefile 文件可改為：

TARGET = simpletest
OBJS = simple.o
LIB = libsimple.so
CXXFLAGS = -c -fPIC
LDFLAGS = -L.
LDLIBS = -lsimple
TESTOBJ = simpletest.o

.PHONY: clean

$(TARGET):$(TESTOBJ) $(LIB)
        $(CXX) $< -o $@ $(LDFLAGS) $(LDLIBS)

$(LIB):$(OBJS)
        $(CXX) -shared $^ -o $@

$(TESTOBJ) $(OBJS):%.o:%.cpp
        $(CXX) $(CXXFLAGS) $< -o $@

clean:
        $(RM) $(TARGET) $(OBJS) $(LIB) $(TESTOBJ)

3.2 動(dòng)態(tài)加載庫的建立與使用

TARGET = simpletest2
OBJS = simple.o
LIB = libsimple.so
CXXFLAGS = -c -fPIC
LDLIBS = -ldl
TESTOBJ = simpletest2.o

.PHONY: clean

# 生成可執(zhí)行文件
$(TARGET):$(TESTOBJ) $(LIB)
        $(CXX) $< -o $@ $(LDFLAGS) $(LDLIBS)

# 生成庫
$(LIB):$(OBJS)
        $(CXX) -shared $^ -o $@

# 生成目標(biāo)文件
$(TESTOBJ) $(OBJS):%.o:%.cpp
        $(CXX) $(CXXFLAGS) $< -o $@

clean:
        $(RM) $(TARGET) $(OBJS) $(LIB) $(TESTOBJ)

結(jié)果為：

[root@foundation1 C++7.4]# make clean
rm -f simpletest2 simple.o libsimple.so simpletest2.o
[root@foundation1 C++7.4]# make
g++ -c -fPIC simpletest2.cpp -o simpletest2.o
g++ -c -fPIC simple.cpp -o simple.o
g++ -shared simple.o -o libsimple.so
g++ simpletest2.o -o simpletest2 -ldl
[root@foundation1 C++7.4]# ./simpletest2
Simple()
Test()
~Simple()