【Linux系统化学习】基础开发工具——make和makefile

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Linux学习专栏:Linux系统化学习

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【Linux系统化学习】基础开发工具——make和makefile,Linux系统化学习,linux,运维,服务器,学习

目录

前言:

初始make和makefile

makefile的好处

make和makefile的区别

make和make的使用

依赖关系和依赖方法

工作原理

.PHONY 修饰

ACM时间

查看时间指令

手动更新文件时间

makefile下的特殊符号


前言:

上篇文章我们分享了Linux下的编译工具gcc/g++,可以将我们的代码编译成可执行程序。如果我们要进行多文件编程,使用gcc/g++就比较麻烦需要将所有的文件写在指令后面进行编译,要是写错一个文件名gcc/g++指令就执行失败。我们能否像VS中那样按下Ctrl+F5直接进行编译呢?今天就给大家分享一个Linux环境下项目自动化构建工具——make/makefile。

初始make和makefile

一个工程中的源文件不计数,其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中,makefile定义了一系列的规则来指定,哪些文件需要先编译,哪些文件需要后编译,哪些文件需要重新编译,甚至于进行复杂的功能操作.

makefile的好处

makefile带来的好处就是——“自动化编译”,一旦写好,只需要一个make命令,整个工程完全自动编译,极大的提高了软件开发的效率

make和makefile的区别

  • make是一条命令
  • makefile是一个文件,两个搭配使用,完成项目自动化构建。

make是一个命令工具,是一个解释makefile中指令的命令工具,一般来说,大多数的IDE都有这个命令,比如:Delphi的make,Visual C++的nmake,Linux下GNU的make。可见,makefile都成为了一种在工程方面的编译方法。

make和make的使用

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如图我们使用C语言编写了一个简单的代码,使用上节课的gcc指令编译成a.out的可执行程序,在执行可执行程序才能输出结果。 我们可以使用make和makefile来完成我们的gcc命令。

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 1 myexe:test.c
  2     gcc test.c -o myexe                                                                                                                              
  3 .PHONY:clean
  4 clean:
  5     rm -rf myexe

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使用vim编辑我们的makefile文件,写入每个文件的依赖方法依赖关系。

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使用我们的make和makeclean指令完成我们的代码和清理。


依赖关系和依赖方法

如何理解这两对关系呢?就好比现在上大学的我们,出门在外还没有自己照顾自己的能力;每到月末或者裤兜空空的时候,就会拿起我们的手机拨通一个熟悉的号码“爸/妈,我没钱了”,然后挂掉电话不一会家里就会给你爆金币。

 这个让家里爆金币的现实小故事中,你依赖的是你和爸/妈这层关系,通过手机传递你的意思/信息,得到你想要的东西。


工作原理

根据上篇文章,我们使用makefile实现一个程序从源文件到可执行程序的完整过程

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依赖关系

  • myexe ,它依赖 test.o
  • test.o , 它依赖 test.s
  • test.s , 它依赖 test.i
  • test.i , 它依赖 test.c 

依赖方法

  • gcc -* test.* -o test.*

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make是如何工作的,在默认的方式下,也就是我们只输入make命令。那么,
1. make会在当前目录下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。
2. 如果找到,它会找文件中的第一个目标文件(target),在上面的例子中,他会找到“hello”这个文件,并把这个文件作为最终的目标文件。
3. 如果hello文件不存在,或是hello所依赖的后面的hello.o文件的文件修改时间要比hello这个文件新(可以用 touch 测试),那么,他就会执行后面所定义的命令来生成hello这个文件。
4. 如果hello所依赖的hello.o文件不存在,那么make会在当前文件中找目标为hello.o文件的依赖性,如果找到则再根据那一个规则生成hello.o文件。(这有点像一个堆栈的过程)
5. 当然,你的C文件和H文件是存在的啦,于是make会生成 hello.o 文件,然后再用 hello.o 文件声明make的终极任务,也就是执行文件hello了。
6. 这就是整个make的依赖性,make会一层又一层地去找文件的依赖关系,直到最终编译出第一个目标文件。
7. 在找寻的过程中,如果出现错误,比如最后被依赖的文件找不到,那么make就会直接退出,并报错,而对于所定义的命令的错误,或是编译不成功,make根本不理。
8. make只管文件的依赖性,即,如果在我找了依赖关系之后,冒号后面的文件还是不在,那么对不起,我就不工作啦。 

项目清理

 rm -rf test.*

像clean这种,没有被第一个目标文件直接或间接关联,那么它后面所定义的命令将不会被自动执行,不过,我们可以显示要make执行。即命令——“make clean”,以此来清除所有的目标文件,以便重编译。
但是一般我们这种clean的目标文件,我们将它设置为伪目标,用 .PHONY 修饰,伪目标的特性是,总是被执行的。

.PHONY 修饰

特性:总是被执行,不会被任何情况拦截。

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为什么make只能执行一次?

随着我们的学习,我们的代码技术越来越高。一个简单的文件可能是满足不了我们的,需要很多源文件组合成一个项目,如果每次编译都要把所有内容都编译一次,大大减缓了效率。makefile只会重新编译我们修改过的文件。

如何实现

但我们知道文件=属性+内容,内容修改相当于源代码修改我们当然要重新编译。那属性呢?通过文件的时间变化实现的。我们知道源文件的时间一定在可执行程序时间之后,如果源文件的时间在可执行程序之前则代表源文件被修改过,则需要重新编译。

ACM时间

查看时间指令

  • stat 文件名

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  • Access :文件最后一次被访问时间
  • Modify:最近一次修改文件内容时间
  • Change:最后一次修改文件属性时间

这三个时间都是关联的,修改文件内容三个时间都会更新,因为先访问文件,在修改文件修改文件内容,会导致文件的大小发生改变,文件的大小属于文件的属性。

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如上图修改文件属性,只有Ctime更新了,修改文件内容三个时间都更新了,为什呢Atime不更新呢? 

早期的Linux系统,确实会随着对文件的操作,时刻更新Access时间,这些时间信息都存储在计算机的硬盘上,而硬盘都属于外部设备,进行读写操作会比较慢,过高频率的更新一个文件的Access,当整个系统在被多个用户使用的时候,就会有大量的Access更新行为,这些行为都会往硬盘中写数据,这就会导致整个系统的运行速度下降。

手动更新文件时间

  • 指令:touch +选项
  • touch不仅可以创建一个文件,当文件存在时使用touch指令会更新此文件的所有时间。
  • touch -m  将Modify时间更新至最新
  • touch -a  将Access时间更新至最新
  • touch -c  将Change时间更新至最新

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通过源文件和可执行程序文件的Modify时间判断是否需要重新编译。 

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makefile下的特殊符号

  • $@:可以代替依赖关系左边的文件
  • $^:可以代表依赖关系右边的文件
 1 myexe:test.c
 2     gcc $^ -o $@
 3 .PHONY:clean
 4 clean:
 5     rm -rf myexe    

取消回显

执行完make和make clean Linux会回显进行的操作。

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使用@可以取消回显

  1 myexe:test.c
  2     @gcc $^ -o $@                                                                                                                                    
  3 .PHONY:clean
  4 clean:
  5     @rm -rf myexe

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今天make和makefile自动化构建代码开发工具早这里就介绍完了,希望大家读完文章有很大的收获,也希望大家留言指出我文章中出现的内容,同时也感谢各位看官的三连支持,你们的支持就是我更新的动力!!! 


下篇预告——Linux下的第一个小程序进度条文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-744677.html

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