Linux运维:makefile

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了Linux运维:makefile。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一.makefile

1.makefile介绍

Makefile 是一种用于自动化构建的文件,它描述了一个软件项目的编译规则和依赖关系,并提供了一些工具来自动执行这些规则。

Makefile 的主要作用如下:

  1. 自动化编译:通过 Makefile,可以定义项目中的编译规则和依赖关系。这样,当源代码发生变化时,只需要执行 make 命令,就可以自动地重新编译修改过的源文件,并生成最终的可执行文件或库文件。
  2. 统一构建流程:通过 Makefile,可以将多个编译命令、链接命令、打包命令等整合到一个统一的构建流程中。这样,所有的开发人员都可以使用相同的构建方式,从而减少了因为构建方式不同而导致的问题和错误。
  3. 管理依赖关系:Makefile 中的规则可以描述各个文件之间的依赖关系,从而让 Make 工具知道哪些文件需要被重编译。这样,当某个文件被修改后,只有依赖它的文件才会被重新编译,从而提高了编译的效率。
  4. 定义伪目标:通过 Makefile,可以定义一些伪目标,用于执行一些特殊的操作,例如清除临时文件、打包发布代码、运行测试等等。这些操作可以通过简单的命令来完成,从而提高了开发和测试的效率。

综上所述,Makefile 是一个用于自动化构建的强大工具,它可以让编译、构建、打包等操作变得更加高效和可靠。

2.个人理解

首先我们知道一个项目文件它包含许多.c文件,当程序运行时,它首先需要经过编译和链接生成可执行文件。

其中程序链接时,如果手动编译,需要敲很多命令,尤其文件大的的时候,这个时候我们可以在项目文件目录内执行make命令,makemingl可以自动的帮我们完成链接步骤。

但是make 在执行时,需要一个命名为 Makefile 的文件。这个文件告诉 make 以何种方式编译源代码和链接程序。执行make命令时,它会自动在当前目录下寻找一个叫“makefile”的文件然后去执行它,这个makefile文件就是我们要写的内容,当我们把makefile写好后,其内容就是告诉程序怎么执行。

二.makefile基础

1.makefile规则

基本语法:

target: dependencies
[tab] command

其中,“target”表示要生成的目标文件的名称,“dependencies”表示目标文件所依赖的其他文件,“command”是用于生成目标文件的命令。

注意:这里的[tab]指的是缩进用tab键,而不能用空格,makefile里面格式要求严格。

规则:

  • make会在当前目录下找到一个名字叫Makefile或makefile的文件
  • 如果找到,它会找文件中第一个目标文件 (target) ,并把这个文件作为最终的目标文件。如果target文件不存在,或是target文件依赖的.o文件(prerequities)的文件修改时间要比target这个文件新,就会执行后面所定义的命令command来生成target这个文件。如果target依赖的.o文件(prerequisties) 也存在,make会在当前文件中找到target为.o文件的依赖性,如果找到,再根据那个规则生成.o文件。

2.伪目标

在 Makefile 中,伪目标是一种特殊的目标,它不对应于实际的文件或命令,而是用于定义一些特殊的行为或控制流程。

通常,伪目标在 Makefile 中以一个 .PHONY 指示符声明。这样一来,当使用 make 命令时,make 将不会检查是否存在同名的文件,而仅仅按照规则执行相应的命令。

例如,以下是一个包含伪目标的 Makefile:

.PHONY: clean

clean:
    rm -rf *.o

在上面的例子中,clean 是一个伪目标,当我们运行 make clean 命令时,Makefile 会执行 rm -rf *.o 命令,清除当前目录下所有的 .o 文件。由于 clean 不是一个真正的文件,因此需要使用 .PHONY 指示符显式地声明它是一个伪目标。

伪目标在 Makefile 中的应用非常广泛,例如用于清理临时文件、打包发布代码、运行测试等等操作,都可以通过建立相应的伪目标来简化命令行操作。

3.makefile变量

Makefile 变量是 Makefile 中用来保存值的标识符。它们可以包含任何文本,如文件名、目录名、命令行选项或其他任何字符串。

Makefile 变量使用 $ 符号进行引用,例如 $(VAR),其中 VAR 是变量的名称。在 Makefile 中,变量的值可以通过以下方式定义:

  1. 直接赋值:VAR = value
  2. 延迟赋值:VAR := value
  3. 追加赋值:VAR += value
  4. 条件赋值:VAR ?= value

其中,直接赋值和条件赋值的区别在于,如果变量已经被定义,条件赋值将不会对其进行覆盖,而直接赋值则会对其进行覆盖。

延迟赋值和追加赋值的区别在于,延迟赋值会立即展开变量,而追加赋值会在变量后面添加新的内容。例如:

FOO = bar
BAZ := $(FOO) qux
QUX += xyzzy

在这个例子中,BAZ 的值为 bar quxQUX 的值为 xyzzy

4.makefile常用符号

这四种赋值方式的区别如下:

  1. 直接赋值:VAR = value

直接赋值将变量 VAR 的值设置为 value。如果变量 VAR 已经存在,那么它将被覆盖。

  1. 延迟赋值:VAR := value

延迟赋值允许在定义变量时立即展开所有变量引用。也就是说,在变量定义之后的任何地方引用 VAR 都会得到其值 value,或者说永远是第一次定义的值,即使后面修改也不行,这个赋值方式通常用于保存命令输出等需要立即展开的值。

  1. 追加赋值:VAR += value

追加赋值将 value 添加到变量 VAR 的末尾。如果变量 VAR 不存在,则等同于直接赋值。如果变量 VAR 已经存在,则将 value 添加到其末尾,并且每次使用 += 将会添加一个新的 value

​ 4. 条件赋值:VAR ?= value

条件赋值只有在变量未被定义时才会设置变量的值。如果 VAR 已经定义,则不会进行任何操作。这种赋值方式通常用于默认值。

三.makefile常用函数

在 Makefile 中,函数的格式为:

$(function arguments)

其中,function 是函数名,而 arguments 则是被传递给函数的参数。多个参数之间用逗号 , 分隔。

1.shell

语法:$(shell command)

作用:执行 shell 命令,并返回其输出结果。

2.subst

语法:$(subst from,to,text)

作用:将文本 text 中所有的 from 替换为 to

3.patsubst

语法:$(patsubst pattern,replacement,text)

作用:按照模式 pattern 匹配文本 text 中的内容,并替换为 replacement

假设我们有一个文件列表,其中包含了一些以 .txt 结尾的文件名。现在我们想把这些文件名中的 .txt 去掉,可以使用 patsubst 函数来实现:

假设我们的文件列表为:

file1.txt file2.txt file3.doc file4.txt

我们可以使用以下命令将所有的 .txt 后缀去掉:

$(patsubst %.txt,%,$(FILES))

其中,%.txt 是模式,表示匹配任意以 .txt 结尾的字符串;% 是替换文本,表示将模式匹配到的部分替换为空字符串;$(FILES) 是需要进行替换的文本。

运行上述命令后,得到的输出为:

file1 file2 file3.doc file4

可以看到,所有的 .txt 后缀都被成功地去掉了。

4.foreach

基本格式:

$(foreach var,list,text)`

作用::将变量 var 依次设置为 list 中的每个元素,并将结果拼接成一个字符串 text

例如:

clean : 
        @echo "hello word"
.PHONY : clean
all :
        @echo $b
        @$(foreach var,$(c),echo $(var))

a = $(shell find . -name '*.c')
c := h e l l o w o r d

b = $(subst main,max,$(a))

5.dir、notdir

在Makefile中,dir函数可以用于获取一个文件路径的目录部分。其语法如下:

$(dir names...)

其中,names是要处理的文件名列表,可以是一个或多个文件名,使用空格分隔。如果names中某个文件名带有路径部分,则dir函数将返回该文件名的目录部分;否则,dir函数将返回当前目录。

下面是一个示例 Makefile 文件,演示了如何使用 dir 函数:

SRC := src/main.c src/foo/bar.c
OBJS := $(patsubst %.c,%.o,$(SRC))

all: $(OBJS)

%.o: %.c
    @echo "Compiling $<"
    gcc -c $< -o $@

clean:
    rm -f $(OBJS)

dirs:
    @echo $(dir $(SRC))

在上述 Makefile 中,我们定义了一个变量 SRC,它包含了两个源代码文件:src/main.c 和 src/foo/bar.c。然后,我们使用 patsubst 函数将 SRC 中的每个 .c 文件名称替换成相应的 .o 文件名称,并将结果存储到变量 OBJS 中。

接着,我们为每个 .o 文件生成一条编译规则,并将其作为 all 目标的依赖项。在编译规则中,我们使用 $< 自动化变量指代当前目标的第一个依赖项(即对应的 .c 文件),并使用 dir 函数获取该 .c 文件所在的目录。

最后,我们定义了一个名为 dirs 的伪目标,用于输出 SRC 中每个文件的目录部分。在规则中,我们使用 $(dir $(SRC)) 获取 SRC 中所有文件的目录部分,并将其打印到终端上。

这里没有介绍notdir命令,顾名思义就是于获取一个文件路径的文件名部分,即最后一个/后面的内容。

6.filter

在Makefile中,filter函数可以用于从一个列表中筛选出满足某些条件的元素。其语法如下:

$(filter pattern...,text)

其中,pattern是要匹配的模式,可以使用通配符%,即表示任意长度的字符串;text是要处理的列表,可以是一个或多个元素,使用空格分隔。

filter函数将返回text列表中所有匹配成功的元素。如果pattern以%号开头,则表示以该模式结尾的字符串均可匹配成功。

7.basename

在 Makefile 中,basename 函数用于获取路径中的文件名部分。

语法如下:

$(basename names...)

其中 names 参数是一个或多个路径名称。该函数会返回 names 参数中每个路径名称的文件名(此时没有后缀名)部分。

8.演示

Linux运维:makefile

四.几个符号

1.$<

在Makefile中,$<是一个自动化变量,用于表示当前规则的第一个依赖文件名。举个例子:

main.o: main.c foo.h bar.h
    gcc -c $< -o $@

在这个规则中,我们指定了目标文件main.o依赖于源文件main.c和头文件foo.h、bar.h。当执行该规则时,Make会自动将$<替换成当前规则的第一个依赖文件(即main.c),并将其作为编译器的源文件参数。

需要注意的是,<只能在规则的命令行中使用,而不能在规则的其他地方,比如依赖关系或者目标文件名中使用。如果需要使用其他依赖文件,可以使用<只能在规则的命令行中使用,而不能在规则的其他地方,比如依赖关系或者目标文件名中使用。如果需要使用其他依赖文件,可以使用^(表示所有依赖文件)或者$+(表示所有依赖文件,但不去除重复项)自动化变量来代替。

2.$^

$^表示所有依赖项,以空格分隔。例如,在下面的规则中:

my_program: main.o utils.o
	$(CC) $(LDFLAGS) $^ -o $@

$^表示main.o utils.o

注意,如果有多个依赖项,使用$^将会把它们一起传递给编译器或链接器。而如果只需要传递其中的某些依赖项,则可以使用$<或手动指定依赖项的名称。

3.$@

$@ 是 Makefile 的一个自动变量,表示规则中的目标文件名。在一个规则中,可以使用 $@ 来引用该规则的目标文件。

例如,考虑以下 Makefile 规则:

my_program: main.o utils.o
    $(CC) $^ -o $@

这个规则将 main.outils.o 编译成一个名为 my_program 的可执行文件。$^ 展开为所有依赖文件,而 $@ 表示规则的目标文件即 my_program。在这里,$@ 被用于指定生成文件的名称,即告诉编译器要把编译后的文件输出到 my_program 文件中。

五.个人实践

理解了这么多,我们直接来一点实际操作,这里以静态链接库为例:

all : main

main : main.o libmymath.a
        gcc -L /usr/lib $^ -o $@

main.o : main.c
        gcc -c main.c -o main.o

libmymath.a : mymath.o
        ar rcs $@ $^

mymath.o : mymath.c
        gcc -c $^ -o $@

clean :
        rm -rf main
.PHONY: clean

这是本人基于上篇博客Linux下链接库编写的makefile,初次接触,个人理解就行。

现在我们对main.c文件就行修改,修改后只需要执行make命令就行了,不需要又重新按照静态链接的步骤一步步去弄,makefile本身简化操作。

我们把main.ca=8改成了a=15,接下来看演示。

Linux运维:makefile

六.说明

makefile是一个比较基础的知识点,当然它也可以深化,我们这里仅仅学习使用,网上也有相关教程,几乎都是几个小时就讲完了,相当于补充知识点。同时这也是Linux运维中make命令的原理介绍。

新星计划:Linux运维@刘晨阳导师创作打卡6!文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-458839.html

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