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Makefile

需积分: 28 113 浏览量 2010-11-04 21:29:38 上传评论收藏 238KB PDF 举报

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概述

什么是 makefile？或许很多 Winodws 的程序员都不知道这个东西，因为那些 Windows 的 IDE 都为你做

了这个工作，但我觉得要作一个好的和professional 的程序员，makefile 还是要懂。这就好像现在有这么多

的 HTML 的编辑器，但如果你想成为一个专业人士，你还是要了解HTML 的标识的含义。特别在 Unix 下的

软件编译，你就不能不自己写 makefile 了，会不会写 makefile，从一个侧面说明了一个人是否具备完成大

型工程的能力。

因为，makefile 关系到了整个工程的编译规则。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，甚至于进行更复杂的功能操作，因为 makefile 就像一个 Shell脚本一样，其中

也可以执行操作系统的命令。

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 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。

现在讲述如何写 makefile 的文章比较少，这是我想写这篇文章的原因。当然，不同产商的 make 各不

相同，也有不同的语法，但其本质都是在“文件依赖性”上做文章，这里，我仅对 GNU 的 make 进行讲述，

我的环境是 RedHatLinux8.0

，make 的版本是 3.80。必竟，这个 make 是应用最为广泛的，也是用得最多的。

而且其还是最遵循于 IEEE1003.2‐1992标准的（POSIX.2）。

在这篇文档中，将以 C/C++的源码作为我们基础，所以必然涉及一些关于 C/C++的编译的知识，相关于

这方面的内容，还请各位查看相关的编译器的文档。这里所默认的编译器是 UNIX 下的 GCC 和 CC。



关于程序的编译和链接

在此，我想多说关于程序编译的一些规范和方法，一般来说，无论是 C、C++、还是 pas，首先要把源

文件编译成中间代码文件，在 Windows 下也就是.obj文件，UNIX 下是.o文件，即ObjectFile，这个动作叫

做编译（compile）。然后再把大量的 ObjectFile 合成执行文件，这个动作叫作链接（link）。

编译时，编译器需要的是语法的正确，函数与变量的声明的正确。对于后者，通常是你需要告诉编译

器头文件的所在位置（头文件中应该只是声明，而定义应该放在C/C++文件中），只要所有的语法正确，编

译器就可以编译出中间目标文件。一般来说，每个源文件都应该对应于一个中间目标文件（O 文件或是 OBJ

文件）。

链接时，主要是链接函数和全局变量，所以，我们可以使用这些中间目标文件（O 文件或是 OBJ 文件）

来链接我们的应用程序。链接器并不管函数所在的源文件，只管函数的中间目标文件（ObjectFile），在大

多数时候，由于源文件太多，编译生成的中间目标文件太多，而在链接时需要明显地指出中间目标文件名，

这对于编译很不方便，所以，我们要给中间目标文件打个包，在 Windows 下这种包叫“库文件”（LibraryFile)，

也就是.lib文件，在 UNIX 下，是 ArchiveFile，也就是.a文件。

总结一下，源文件首先会生成中间目标文件，再由中间目标文件生成执行文件。在编译时，编译器只

检测程序语法，和函数、变量是否被声明。如果函数未被声明，

编译器会给出一个警告，但可以生成

ObjectFile。而在链接程序时，链接器会在所有的 ObjectFile 中找寻函数的实现，如果找不到，那到就会报

链接错误码（LinkerError），在 VC 下，这种错误一般是：Link2001 错误，意思说是说，链接器未能找到函

数的实现。你需要指定函数的 ObjectFile.



Makefile介绍

make 命令执行时，需要一个Makefile文件，以告诉 make 命令需要怎么样的去编译和链接程序。

首先，我们用一个示例来说明 Makefile 的书写规则。以便给大家一个感兴认识。这个示例来源于 GNU

的 make 使用手册，在这个示例中，我们的工程有 8 个 C 文件，和 3 个头文件，我们要写一个 Makefile 来

告诉 make 命令如何编译和链接这几个文件。我们的规则是：

1）如果这个工程没有编译过，那么我们的所有 C 文件都要编译并被链接。

2）如果这个工程的某几个 C 文件被修改，那么我们只编译被修改的 C 文件，并链接目标程序。

3）如果这个工程的头文件被改变了，那么我们需要编译引用了这几个头文件的 C 文件，并链接目标程

序。

只要我们的 Makefile 写得够好，所有的这一切，我们只用一个 make 命令就可以完成，mak e 命令会自

动智能地根据当前的文件修改的情况来确定哪些文件需要重编译，从而自己编译所需要的文件和链接目标

程序。



一、Makefile 的规则

在讲述这个 Makefile 之前，还是让我们先来粗略地看一看 Makefile 的规则。

target...:prerequisites...

command

...

target 也就是一个目标文件，可以是 ObjectFile，也可以是执行文件。还可以是一个标签（Label），对

于标签这种特性，在后续的“伪目标”章节中会有叙述。

prerequisites 就是，要生成那个 target 所需要的文件或是目标。

command 也就是 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。

说到底，Makefile 的东西就是这样一点，好像我的这篇文档也该结束了。呵呵。还不尽然，这是 Makefile

的主线和核心，但要写好一个 Makefile 还不够，我会以后面一点一点地结合我的工作经验给你慢慢到来。

内容还多着呢。：）



二、一个示例

正如前面所说的，如果一个工程有 3 个头文件，和 8 个 C 文件，我们为了完成前面所述的那三个规则，

我们的 Makefile 应该是下面的这个样子的。

edit:main.okbd.ocommand.odisplay.o\

insert.osearch.ofiles.outils.o

cc‐oeditmain.okbd.ocommand.odisplay.o\

insert.osearch.ofiles.outils.o

main.o:main.cdefs.h

cc‐cmain.c

kbd.o:

kbd.cdefs.hcommand.h

cc‐ckbd.c

command.o:command.cdefs.hcommand.h

cc‐ccommand.c

display.o:display.cdefs.hbuffer.h

cc‐cdisplay.c

insert.o:insert.cdefs.hbuffer.h

cc‐cinsert.c

search.o:search.cdefs.hbuffer.h

cc‐csearch.c

files.o:files.cdefs.hbuffer.hcommand.h

cc‐cfiles.c

utils.o:utils.cdefs.h

cc‐cutils.c

clean:

rmeditmain.okbd.ocommand.odisplay.o\

insert.osearch.ofiles.outils.o

反斜杠（\）是换行符的意思。这样比较便于 Makefile 的易读。我们可以把这个内容保存在文件为

“Makefile”或“makefile”的文件中，然后在该目录下直接输入命令“make”就可以生成执行文件 edit。

如果要删除执行文件和所有的中间目标文件，那么，只要简单地执行一下“makeclean”就可以了。

在这个 makefile 中，目标文件（target）包含：执行文件 edit 和中间目标文件（*.o），

依赖文件（prerequisites）

就是冒号后面的那些.c文件和.h 文件。每一个.o文件都有一组依赖文件，而这些.o文件又是执行文

件edit的依赖文件。依赖关系的实质上就是说明了目标文件是由哪些文件生成的，换言之，目标文件是哪

些文件更新的。

在定义好依赖关系后，后续的那一行定义了如何生成目标文件的操作系统命令，一定要以一个 Tab 键

作为开头。记住，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。

这里要说明一点的是，clean 不是一个文件，它只不过是一个动作名字，有点像 C 语言中的 lable 一样，

其冒号后什么也没有，那么，make 就不会自动去找文件的依赖性，也就不会自动执行其后所定义的命令。

要执行其后的命令，就要在 make 命令后明显得指出这个 lable 的名字。这样的方法非常有用，我们可以在

一个 makefile 中定义不用的编译或是和编译无关的命令，比如程序的打包，程序的备份，等等。



三、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“edit”这个文件，

并把这个文件作为最终的目标文件。

3、如果 edit 文件不存在，或是 edit 所依赖的后面的.o文件的文件修改时间要比 edit 这个文件新，那么，

他就会执行后面所定义的命令来生成 edit 这个文件。

4、如果 edit 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 文件的依赖性，如果找到则

再根据那一个规则生成.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.o文件，然后再用.o文件生命 make 的终

极任务，也就是执行文件 edit 了。

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。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。

通过上述分析，我们知道，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。

于是在我们编程中，如果这个工程已被编译过了，当我们修改了其中一个源文件，比如 file.c

，那么根

据我们的依赖性，我们的目标 file.o 会被重编译（也就是在这个依性关系后面所定义的命令），于是 file.o

的文件也是最新的啦，于是 file.o 的文件修改时间要比 edit 要新，所以 edit 也会被重新链接了（详见 edit

目标文件后定义的命令）。

而如果我们改变了“command.h”，那么，kdb.o、command.o 和 files.o 都会被重编译，并且，edit 会被

重链接。



四、makefile 中使用变量

在上面的例子中，先让我们看看 edit 的规则：

edit:main.okbd.ocommand.odisplay.o\

insert.osearch.ofiles.outils.o

cc‐oeditmain.okbd.ocommand.odisplay.o\

insert.osearch.ofiles.outils.o

我们可以看到[.o]文件的字符串被重复了两次，如果我们的工程需要加入一个新的[.o]文件，那么我们

需要在两个地方加（应该是三个地方，还有一个地方在 clean 中）。当然，我们的 makefile 并不复杂，所以

在两个地方加也不累，但如果 makefile 变得复杂，那么我们就有可能会忘掉一个需要加入的地方，而导致

编译失败。所以，为了

makefile 的易维护，在 makefile 中我们可以使用变量。makefile 的变量也就是一个字

符串，理解成 C 语言中的宏可能会更好。

比如，我们声明一个变量，叫 objects,OBJECTS,objs,OBJS,obj,或是OBJ，反正不管什么啦，只要能够

表示 obj 文件就行了。我们在 makefile 一开始就这样定义：

objects=main.okbd.ocommand.odisplay.o\

insert.osearch.ofiles.outils.o

于是，我们就可以很方便地在我们的 makefile 中以“$(objects)”的方式来使用这个变量了，于是我们

的改良版 makefile 就变成下面这个样子：

objects=main.okbd.ocommand.odisplay.o\

insert.osearch.ofiles.outils.o

edit:$(objects)

cc‐oedit$(objects)

main.o

:main.cdefs.h

cc‐cmain.c

kbd.o:kbd.cdefs.hcommand.h

cc‐ckbd.c

command.o:command.cdefs.hcommand.h

cc‐ccommand.c

display.o:display.cdefs.hbuffer.h

cc‐cdisplay.c

insert.o:insert.cdefs.hbuffer.h

cc‐cinsert.c

search.o:search.cdefs.hbuffer.h

cc‐csearch.c

files.o:files.cdefs.h

buffer.hcommand.h

cc‐cfiles.c

utils.o:utils.cdefs.h

cc‐cutils.c

clean:

rmedit$(objects)

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