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实践5 . Makefile文件编写

实践5 . Makefile文件编写

作者: wit_yuan | 来源:发表于2017-09-02 23:19 被阅读0次

    1 简介

    Makefile是用来完成构建,编译整个工程文件的工具。所以,Makefile定义了一系列的规则,按照这个规则,即可生成可执行文件或者中间文件等等。扩展开来,与Makefile功能相似的工具有cmake,scons等等。

    在执行make命令的时候,会在当前目录下按顺序查找文件名为"GNUmakefile","makefile","Makefile"的文件。

    1.1 参考资料

    1.官方手册:链接 (make 4.2版本)
    2.从网络上下载的Makefile教程:链接
    3.简单的Makefile文件编写介绍:链接

    1.2 环境

    我使用的Make工具版本为:


    Make工具版本信息

    CPU等信息如下:


    电脑配置

    系统为64位的。

    系统版本

    我使用的代码编辑工具为bluefish。

    需要额外安装的工具为:

    $ sudo apt-get install tree
    

    2 开始编写

    2.1 示例

    先看一个简单的示例:
    首先,我编写两个文件,一个是main.c,一个是Makefile文件,内容分别如下:
    main.c文件内容:

    #include <stdio.h>
    static void main_show()
    {
        printf("---main show---\r\n");
    }
    int main(int argc,char *argv[])
    {
        main_show();
        return 0;   
    }
    

    Makefile内容:

    target:main.o
        gcc -o target main.o
        
    main.o:main.c
    #   gcc -c -o main.o main.c
        gcc -c main.c
    clean:
        rm *.o target -rf
    

    将它们保存在同一目录位置下,然后执行:

    $ make
    
    执行make后生成可执行文件target 执行程序

    通过这个示例,我们需要简单的知道几点:

    1.Makefile的基本规则:

    target(目标):prerequisites(依赖)
    command(命令)
    

    目标:
    可以是可执行文件,也可以仅仅是一个标签而已。
    依赖:
    也就是要生成目标所需要的文件。
    命令:
    也就是执行make需要执行的命令。
    上面所列出了的内容,如果构成了一个整体,这也叫显示规则。

    2.makefile的注释是使用'#'。
    3.make执行的时机是依赖文件比目标文件新。
    4.Makefile中的command(命令),需要以Tab开始。

    2.2 进一步的示例

    main.c程序如下所示:

    #include <stdio.h>
    
    static void main_show()
    {
        printf("---main show---\r\n");
    }
    
    int main(int argc,char *argv[])
    {
        main_show();
    
        return 0;   
    }
    

    Makefile文件格式如下:

    CC = gcc
    
    target:main.o
        $(CC) -o target main.o
        
    main.o:main.c
    #   gcc -c -o main.o main.c
    #   gcc -c main.c
    clean:
        rm *.o target -rf   
        @echo "---make end---"
    
    make后的执行结果

    这里面所要说的就只要三个知识点:
    1.自动推导,我们使用'#'注释了gcc -c上的编译内容,然而,make中的自动推导,还是会执行注释中的内容。
    2.makefile中的变量,从上面的例子中,可以看到,引用变量的值,需要使用$。

    这里所使用的推导,也叫隐式规则。
    3.在rm文件的时候,使用了-rf标识,这里是标识就算没有文件,也不要在控制台上报错,我们也可以将rm改为'-rm'。这里对于inclulde <makefile>也是适用的,也就是说,在当前目录、/usr/local/bin、/usr/include等都未找到'makefile'文件的情况下,可以忽略致命错误,继续执行下去。
    4.可以适用@echo回显内容,这对于我们调试一些makefile中的命令是很有帮助的,相当于我们在调试程序的时候使用printf。

    2.3 自动化变量

    自动化变量需要掌握的有几个,分别为:$@ 、$<、$^ 。
    $@:
    表示规则的目标文件名。
    $<:
    表示规则的第一个依赖文件名。
    $^:
    表示规则的所有依赖文件列表。

    我们在同一目录下,建立三个文件,一个是main.c,一个是main_a.c,一个是Makefile文件。
    main.c内容如下:

    #include <stdio.h>
    
    static void main_show()
    {
        printf("---main show---\r\n");
    }
    
    int main(int argc,char *argv[])
    {
        main_show();
        main_a_show();
        return 0;   
    }
    

    main_a.c内容为:

    #include <stdio.h>
    
    void main_a_show()
    {
        printf("---main_a_show---\r\n");    
    }
    

    Makefile内容为:

    CC = gcc
    
    requires = main.o main_a.o
    
    target:$(requires)
        $(CC) -o target $^
        
    $(requires):%.o:%.c
        $(CC) -c  $< -o  $@
    
    clean:
        rm *.o target -rf   
        @echo "---make end---"
    

    从这个makefile中提炼出来的规则是:

    target(目标):target-pattern(目标模式):prereq-patterns(依赖模式)
    commands(命令)
    

    当然可以简化为:

    target-pattern(目标模式):prereq-patterns(依赖模式)
    commands(命令)
    

    上面使用的方式,我们称为静态模式规则。

    2.4 自动生成依赖关系

    这比较适用于那些需要根据条件,自己寻找相应的.h文件的情况。做一个简单的说明,比如新建一个main_a.h文件,里面定义一个#define MAIN_A 4,但是在makefile中并不做多余的说明,那么第一次编译,然后获取结果,是能够得到正确的结果的,但是,如果我们修改main.c文件的内容,然后修改main_a.h的内容,将4改为5,再次执行整个文件,会发现打印的值仍然是4,这就与实际情况相悖。归根结底,我们需要让makefile自动去推断有哪些.h文件,然后更新之后,也需要重新做出更改。

    这里就需要了解一个选项'-M'
    如下图所示的适用方法:


    -M的使用 -MM操作

    2.5 Makefile中的函数

    包括filter,wildcard,patsubst等函数,以及sed,tr,grep等linux工具函数的配合使用:
    贴上一个包含多个.c文件的文件夹下的Makefile:

    CC     = arm-linux-gnueabihf-gcc
    CFLAGS = -lpthread -lm
    
    FILES   = $(wildcard *.c)
    OBJS    = $(patsubst %.c,%.o,$(FILES))
    TARGET  = socket
    
    $(TARGET):$(OBJS)
            $(CC) -o $@ $^ $(CFLAGS)
    clean:
            -rm *.o -rf
    

    在该文件生效后,会在该目录下生成一个socket的可执行程序。

    接着这个来说,如果我们的目录下有很多的文件夹,文件夹下有很多的C文件,这个时候有一个笨方法,也是一个比较简单的方法,就是一个个文件加进去即可。
    比如,我有一个文件夹,文件夹下有两个文件,分别为spi.c和spi.h,文件夹为spi,如下图所示的结构(.o暂时不用看):


    spi文件夹与文件夹下内容

    我们可以写的一个很笨的Makefile如下所示:

    CC     = arm-linux-gnueabihf-gcc
    CFLAGS = -lpthread -lm
    
    TARGET  = socket
    OBJS    = $(patsubst %.c,%.o, $(wildcard *.c))
    
    $(TARGET):$(OBJS) spi/spi.o
            $(CC) -o $@ $^ $(CFLAGS)
    
    clean:
            rm $(TARGET)  *.o
    

    按照这个思路,我们继续做(使用sed,awk,tr,grep等等字符串操作命令)
    首先我们需要提取出目录。
    这个比较简单,我们使用如下命令即可:

    wityuan@ubuntu:~/Desktop/A20_driver/socket_spi_bak$ ls -l | grep '^d'
    drwxrwxr-x 2 wityuan wityuan  4096  9月 12 21:54 spi
    wityuan@ubuntu:~/Desktop/A20_driver/socket_spi_bak$
    

    现在我们所要做的就是将spi提取出来。
    按照上面的字符串格式,我们可以按照空格将字符串进行分割,spi刚好是第九个部分。
    所以使用awk的正则表达进行切分。

    $ ls -l | grep "^d" | awk '/ /{print $9}'
    

    最终,提取文件夹的Makefile测试程序可以如下操作:

    DIRS = $(shell ls -l | grep '^d' | awk '/ /{if($$9 != "test") print $$9}')
    file:
            @echo $(DIRS)
    

    在这个思路的指导下,我写出的一个Makefile如下:

    CURRENT_DIR = $(shell pwd)
    
    DIRS = $(shell ls -l | grep '^d' | awk '/ /{if($$9 != "test") print $$9}')
    
    DIRS_FILE = $(foreach v,$(DIRS),-I $(CURRENT_DIR)/$v)
    
    CC     = arm-linux-gnueabihf-gcc
    CFLAGS = -lpthread -lm -I $(CURRENT_DIR) $(DIRS_FILE)
    
    TARGET  = socket
    OBJS    = $(patsubst %.c,%.o, $(wildcard *.c))
    
    DIRS_C = $(patsubst %.c,%.o,$(wildcard $(DIRS)/*.c))
    
    $(TARGET):$(OBJS) $(DIRS_C)
            $(CC) -o $@ $^ $(CFLAGS)
            
    clean:
            rm $(TARGET)  *.o
    

    其中DIRS_C目前支持1个文件夹。

    解释如下:
    假若有一个文件夹,为spi。则DIRS=spi,DIRS_FILE为所有的类似DIRS文件。

    2.6 待续。

    http://www.cnblogs.com/Shirlies/p/4282182.html

    3 学习开源项目的Makefile编写

    3.1 OSC

    该源码在官方上看起来已经不好找了。
    资源链接地址: 点我下载
    这份源码的Makefile最为简单。

    3.2 uboot

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