Makefile基本规则和原理

阅读《跟我一起写makefile》，摘录文章个人认为有助于理解的语句，并记录自己验证实践的过程，方便自己后续工作中复习。

一、基本规则

target ... : prerequisites ...
command

• target 是一个目标文件（makefile支持多目标），可以是 Object File，也可以是执行文件，还可以是一个标签（Label）。
• prerequisites 生成 target 所需要的文件或是目标。
• command 为 make 需要执行的命令。（任意的 Shell 命令）

这是一个文件的依赖关系，也就是说，target 这一个或多个的目标文件依赖于prerequisites 中的文件，其生成规则定义在 command 中。说白一点就是说，prerequisites中如果有一个以上的文件比 target 文件要新的话，command 所定义的命令就会被执行。这就是 Makefile 的规则。也就是 Makefile 中最核心的内容。

二、最基本的实例

显式规则，依赖关系写的比较清楚。

run: main.o hello.o test.o
    gcc -o run main.o hello.o test.o
main.o: main.c
    gcc -c main.c
hello.o: hello.c
    gcc -c hello.c
test.o: test.c
    gcc -c test.c
clean:
    rm run *.o

运行结果：

root@chenwr-pc:/home/workspace/my_workspace/study/makefile# make run
gcc -c main.c
gcc -c hello.c
gcc -c test.c
gcc -o run main.o hello.o test.o

run所需要的依赖文件不存在时，执行下一语句。待依赖文件生成时，继续执行run对应的命令。

如果依赖的test.o文件没有生成的规则，makefile会自动产生规则去生成test.o文件。这个特性就是隐晦规则，主要靠make自动推导。只要 make 看到一个[.o]文件，它就会自动的把[.c]文件加在依赖关系中，如自动把test.c加入到依赖关系中，并且cc -c -o test.o test.c也会被推导出来。

删除该语句测试
test.o: test.c
    gcc -c test.c

运行结果：

gcc -c main.c
gcc -c hello.c
cc    -c -o test.o test.c
gcc -o run main.o hello.o test.o

如果没有test.c文件则无法生成，直接终止执行。

root@chenwr-pc:/home/workspace/my_workspace/study/makefile# make run
gcc -c main.c
gcc -c hello.c
make: *** No rule to make target `test.o', needed by `run'.  Stop.

make 并不管命令是怎么工作的，他只管执行所定义的命令。
make 会比较 targets 文件和 prerequisites 文件的修改日期，如果 prerequisites 文件的日期要比 targets 文件的日期要新，或者 target 不存在的话，那么，make 就会执行后续定义的命令。我发觉书上这句话有点问题。
测试把hello.c文件删除后，即无法生成hello.o这个target，执行make run，结果如下

root@chenwr-pc:/home/workspace/my_workspace/study/makefile# make run
gcc -c main.c
make: *** No rule to make target `hello.c', needed by `hello.o'.  Stop.

后续定义的语句并不会去执行，直接终止。

test.o: test.c
    gcc -c test.c

原来是我理解错误了，书中后面提到：
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。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。
这个target不存在，是指上一次编译生成的run，已经不存在需要执行对应的command来产生。并且大前提是整个makefile的依赖关系正确和编译命令所需的文件是存在的情况下。

三、基本原理

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），实例中第一个目标target为run
3. 如果 run 文件不存在，或是run 所依赖的后面的 .o 文件的文件修改时间要比 run这个文件新，那么，他就会执行后面所定义的命令来生成 run这个文件。（根据这个特性，我每次修改相应的文件时候，有依赖关系的文件都会重新编译和链接。其实完全可以不用make clean，毕竟大型源码重新编译一次是很耗费时间的。）
4. 如果run所依赖的.o 文件也存在，那么 make 会在当前文件中找目标为.o 文件的依赖关系，也按照第3点的判断依据来更新生成.o文件。
5. 如果run依赖关系中比如test.o的生成规则没在makefile文件中体现，make会自动产生规则并生成test.o文件，前提是test.c存在当前目录下，否则直接终止执行。
6. 最终根据对应的依赖关系生成run这个可执行文件。