Linux操作系统实验十二 Linux编程技术应用（下）

• vim def.h

1. 1. #ifndef __DEF_H__
2. 2. #define __DEF_H__
3. 3. 
4. 4. #include <stdio.h>
5. 5. 
6. 6. int Add(int a, int b);
7. 7. int Sub(int a, int b);
8. 8. int Mul(int a, int b);
9. 9. int Div(int a, int b);
10. 10. #endif

• vim makefile

1. 1. Calc : main.o Add.o Sub.o Mul.o Div.o
2. 2.     gcc -o Calc main.o Add.o Sub.o Mul.o Div.o
3. 3. 
4. 4. main.o : main.c def.h
5. 5.     gcc -c main.c -o main.o
6. 6. 
7. 7. Add.o : Add.c
8. 8.     gcc -c Add.c -o Add.o
9. 9. 
10. 10. Sub.o : Sub.c
11. 11.     gcc -c Sub.c -o Sub.o
12. 12. 
13. 13. Mul.o : Mul.c
14. 14.     gcc -c Mul.c -o Mul.o
15. 15. 
16. 16. Div.o : Div.c
17. 17.     gcc -c Div.c -o Div.o

任务描述

本关任务：学习Makefile中的变量的定义和使用，以及常用的特殊变量使用。

相关知识

变量的使用可以方便我们编写makefile文件，我们可以使用一个简短的变量来替换一个比较长的字符串，这样我们在使用这个字符串的时候就可以方便的使用变量来替换。除此之外，当我们修改某一个字符串时，如果我们没有使用变量，则我们需要修改使用该字符串的每个地方，如果使用了变量，我们只需要修改变量定义处即可。

makefile 变量的命令可以包含字符、数字、下划线（可以是数字开头），并且大小写敏感。

makefile变量在声明时需要对其进行赋值，而在使用该变量时需要在变量名前加上**$符号 例如$(VARNAME)，如果用户需要在makefile文件中使用真实的$字符，则使用$$**表示。

makefile中对变量的赋值方式有三种，分别是：

1. 递归赋值(=)：递归赋值，即赋值后并不马上生效，等到使用时才真正的赋值，此时通递归找出当前的值；
2. 直接赋值(:=)：是将":="右边中包含的变量直接展开给左边的变量赋值；
3. 条件赋值(?=)：只有此变量在之前没有赋值的情况下才会对这个变量进行赋值，所有一般用在第一次赋值；

makefile除了可以自定义变量外，还存在一些系统默认的特殊变量，这些特殊变量可以方便帮助我们快速的编写makefile文件，例如：$@、$<和$^等等。

本关将介绍makefile的变量的定义和使用方法，以及使用特殊变量来编写makefile文件。

Makefile 自定义变量

自定义变量格式：

• 递归赋值 变量名 = 变量内容
• 直接赋值 变量名 := 变量内容
• 条件赋值 变量名 ?= 变量内容

变量的使用格式为： $变量名或者${变量名}或者$(变量名)

案例演示1：

在上一关中案例2中的项包含了5个源码文件和一个头文件，如果使用变量来编写makefile则会显示出比较简洁的格式，具体操作如下：

1. vim makefile
2. make

• vim makefile

3. object=main.o Add.o Sub.o Mul.o Div.o
4. exe : $(object)
5.    gcc -o exe $(object)
6. 
   
7. main.o : main.c def.h
8.    gcc -c main.c -o main.o
9. 
   
10. Add.o : Add.c
11.    gcc -c Add.c -o Add.o
12. 
    
13. Sub.o : Sub.c
14.    gcc -c Sub.c -o Sub.o
15. 
    
16. Mul.o : Mul.c
17.    gcc -c Mul.c -o Mul.o
18. 
    
19. Div.o : Div.c
20.    gcc -c Div.c -o Div.o

[makefile内容]

[请在右侧“命令行”里直接体验]

可以看到，我们使用object来表示main.o Add.o Sub.o Mul.o Div.o，这样我们就可以使用$(object)来表示以上目标文件，而不是每次输入这5个目标文件。

Makefile 特殊变量

makefile常用的特殊变量有：

1. $@：表示所有目标；
2. $^：表示所有依赖目标的集合，以空格分隔；
3. $<：表示依赖目标中第一个目标的名子；

案例演示1：

接着上一个案例中的项目，如果使用特殊变量来编写makefile则会显示出更加简洁的格式，具体操作如下：

1. vim makefile
2. make

• vim makefile

3. object=main.o Add.o Sub.o Mul.o Div.o
4. exe : $(object)
5.    gcc -o @@ (object)
6. 
   
7. main.o : main.c def.h
8.    gcc -c <−o< -o @
9. 
   
10. Add.o : Add.c
11.    gcc -c <−o< -o @
12. 
    
13. Sub.o : Sub.c
14.    gcc -c <−o< -o @
15. 
    
16. Mul.o : Mul.c
17.    gcc -c <−o< -o @
18. 
    
19. Div.o : Div.c
20.    gcc -c <−o< -o @

[请在右侧“命令行”里直接体验]

编程要求

本关任务是学会使用makefile来编译项目。

具体编程要求如下：

• 编写5个源文件Add.c、Sub.c、Mul.c、Div.c和main.c和一个头文件def.h，文件内容同第一关案例2；
• 使用makefile的变量来编译生成一个名为VarCalc的可执行文件；

•    vim makefile

1. 1. object=main.o Add.o Sub.o Mul.o Div.o
2. 2. VarCalc : $(object)
3. 3.     gcc -o VarCalc $(object)
4. 4. 
5. 5. main.o : main.c def.h
6. 6.     gcc -c $< -o $@
7. 7. 
8. 8. Add.o : Add.c
9. 9.     gcc -c $< -o $@
10. 10. 
11. 11. Sub.o : Sub.c
12. 12.     gcc -c $< -o $@
13. 13. 
14. 14. Mul.o : Mul.c
15. 15.     gcc -c $< -o $@
16. 16. 
17. 17. Div.o : Div.c
18. 18.     gcc -c $< -o $@

任务描述

本关任务：学习makefile的自动推导功能。

相关知识

make很强大，它可以自动推导文件以及文件依赖关系后面的命令，于是我们就没必要去在每一个.o文件后都写上类似的命令。因为，我们的make会自动识别，并自己推导命令。

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，如果make找到一个main.o，那么main.c就会是main.o的依赖文件。并且 gcc -c main.c 也会被推导出来，于是，我们的makefile再也不用写得这么复杂。

本关将介绍makefile的自动推导功能。

Makefile 自动推导

自动推导格式： 目标 : 其它依赖

案例演示1：

如果使用自动推导模式来编写上一关卡案例中的makefile，则会有更简洁的格式，具体操作如下：

1. vim makefile
2. make

• vim makefile

3. object=main.o Add.o Sub.o Mul.o Div.o
4. exe : $(object)
5.    gcc -o @@ (object)
6. 
   
7. main.o : def.h

[请在右侧“命令行”里直接体验]

可以看到，我们只需要为main.o创建一个编译规则，其4个目标文件则不需要为其创建编译规则，因为make会自动的为其构造出编译规则。

编程要求

本关任务是学会makefile中的自动推导。 具体编程要求如下：

• 修改上一关的makefile，使用自动推导来编译项目，并生成一个名为AutoCalc的可执行文件；

•    vim makefile

1. 1. object=main.o Add.o Sub.o Mul.o Div.o
2. 2. AutoCalc : $(object)
3. 3.     gcc -o AutoCalc $(object)
4. 4. 
5. 5. main.o : def.h

任务描述

本关任务：学习使用makefile的伪目标。

相关知识

每个Makefile中都应该写一个清空目标文件（.o和执行文件）的规则，这不仅便于重编译，也很利于保持文件的清洁。

通常，我们在使用源码安装软件的时候，都会在编译完软件后，执行make install这个命令来安装软件，或者执行make clean这个命令清空临时生成的目标文件。以上操作就是利用了makefile的伪目标。

本关将介绍makefile的伪目标。

Makefile 伪目标

makefile使用.PHONY关键字来定义一个伪目标，具体格式为： .PHONY : 伪目标名称

案例演示1：

为上一关卡案例中的makefile添加清空临时目标文件标签clean，具体操作如下：

1. vim makefile
2. make

• vim makefile

3. object=main.o Add.o Sub.o Mul.o Div.o
4. exe : $(object)
5.    gcc -o @@ (object)
6. 
   
7. main.o : def.h
8. 
   
9. .PHONY : clean
10. 
    
11. clean :
12.    rm $(object)

[请在右侧“命令行”里直接体验]

可以看到，当我们执行完make命令后会生成多个临时文件，然后我们执行make clean命令后，则会将生成的临时文件删除掉，其实执行make clean命令就是在执行rm main.o Add.o Sub.o Mul.o Div.o。

案例演示2：

使用另一个格式来清除临时产生的目录文件和不显示删除命令，具体操作如下：

1. vim makefile
2. make

• vim makefile

3. object=main.o Add.o Sub.o Mul.o Div.o
4. exe : $(object)
5.    gcc -o @@ (object)
6. 
   
7. main.o : def.h
8. 
   
9. clean :
10.    @echo "clean object files"
11.    @rm $(object)

[请在右侧“命令行”里直接体验]

可以看到，当我们执行make clean命令后，将不会在终端中显示rm main.o Add.o Sub.o Mul.o Div.o命令。

注意：在命令前加了**@**符号，则不会把命令原样输出在终端。

编程要求

本关任务是学会makefile中的伪目标。 具体编程要求如下：

• 为上一关的makefile添加自动清理临时文件的伪目标clean，并生成一个名为AutoCleanCalc的可执行文件；

•    vim makefile

1. 1. object=main.o Add.o Sub.o Mul.o Div.o
2. 2. AutoCleanCalc : $(object)
3. 3.     gcc -o AutoCleanCalc $(object)
4. 4. 
5. 5. main.o : def.h
6. 6. 
7. 7. .PHONY : clean
8. 8. 
9. 9. clean :
10. 10.     rm $(object)