『Linux升级路』基础开发工具——make/Makefile篇

简介: 『Linux升级路』基础开发工具——make/Makefile篇



🗒️前言:

    以前我们的代码中有多个源文件,是编译器把它们链接起来,形成可执行程序。 而在linux中,需要我们手动进行这个过程,使用gcc一个一个源文件的编译十分繁琐,这就需要我们的自动化构建工具——make/Makefile。

一、认识make/Makefile

    make是一个用于自动构建(编译和链接)程序的工具,它通过读取一个叫做Makefile的文件来确定程序的构建规则和依赖关系。Makefile包含了一系列规则,每个规则指定了如何生成一个或多个目标文件,并列出了生成这些文件所需要的依赖关系和相应的命令。

  • make是一条命令
  • Makefile是一个文件

make是一个解释Makefile中指令的命令工具,两个搭配使用,完成项目自动化构建。

📒1.1make/Makefile的优点

    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,在VS中是编译器器将这些源文件链接起来,而在Linux中需要我们自己编译,我们也不知道哪些文件需要先编译,哪些文件需要后编译,所以我们使用了自动化构建工具—make/Makefile。

📝优点:

makeMakefile的使用可以大大简化项目的构建过程,确保只有必要的文件被重新构建,提高了项目的可维护性和可重用性。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。

📒1.2make/Makefile的使用

  • make工具的主要作用是根据Makefile文件中的规则来自动构建项目,所以我们要先创建一个Makefile文件,这里的M大写小写都可以。

  • 在makefile文件中写入依赖关系和依赖方法。

  • make的使用

这里我们可能会有一个疑问,问什么形成可执行程序只需要输入make呢。这就要我们了解make的命令行语法:基本的make命令行语法是make [target],其中targetMakefile中定义的目标名。如果没有指定目标,make将执行Makefile文件中第一个依赖方法

二、依赖关系和依赖方法

    依赖关系指的是目标文件(target)和它所依赖的文件之间的关系,而依赖方法则是描述如何生成目标文件的规则。例如:月底,你的生活费用完了,于是你给你的老爸打电话,告诉他:“老爸,我是你儿子,我没钱啦”。给你的老爸打电话,说你是他儿子,就叫做表明依赖关系。但是只表明依赖关系,你爸并不知道你是缺钱。所以要有依赖方法,要告诉他“我没钱啦”,你把才知道要给你打钱。因此,只有依赖关系加上依赖方法,才能完成打钱这件事情。

📒2.1依赖关系

    在 Make 中,依赖关系定义了目标文件和其它文件之间的关系。一个目标文件可能依赖于一个或多个文件(称为依赖项),这些文件可以是源代码文件、头文件、或者其他目标文件。依赖关系通过规则来定义,通常具有以下形式:

target: dependencies
    commands
  • target 是目标文件的名称。
  • dependencies 是目标文件依赖的文件列表。
  • commands 是生成目标文件的命令,称为规则。

示例:

mycode:code.c
    gcc code.c -o mycode

上述规则表示 mycode 依赖于 code.c ,生成 mycode 的命令是用gcc编译 code.c 并将输出保存为 mycode 

📒2.2依赖方法

    在 Make 中,依赖方法是指生成目标文件的具体命令或规则。上述示例中的 gcc code.c -o mycode 就是一个依赖方法。依赖方法可以包括编译、链接、拷贝等操作,具体取决于生成目标文件的需求。

  • gcc code.c -o mycode

注意:依赖方法前面有一个Tab

    总体来说,Make 的依赖关系和依赖方法是构建系统中非常重要的概念,通过它们可以定义项目中文件之间的关系,以及如何生成最终的可执行文件或库。

三、make工作原理

📝理解makefile

    我们要形成mycode目标文件,并不是直接依赖code.c,实际依赖的是code.o,然而我们当前目录下并没有code.o,所以我们要先形成code.ocode.o又依赖code.s,但是当前目录下也没有code.s,经过递归,我们就可以找到递归的出口code.c,然后逆向执行依赖关系。指令的执行顺序,与我们写入makefile文件的顺序是反过来的。所以,保存这些依赖关系的是一种栈式的结构

📝总结:

    mycode会自动推导依赖关系,然后根据依赖关系逆向执行依赖方法。由于是自动推导,所以mycode文件中的依赖方法可以是任意顺序,但是不能缺少。

📝make不能连续编译

如下图,当执行完一次make,对源代码编译后,再去执行make,就不会对源代码重新编译。

这是因为我们编译得到一个可执行程序,没有在对它进行修改,就没有必要对它重新编译。那我们是怎么知道是否对源文件进行过修改的呢?

    我们对文件修改,都会有时间记录,我们通过时间就可以知道文件是否被修改过。要形成可执行文件,一定是先有源文件,再有可执行文件,所以源文件的最近修改,比可执行文件要早。如果源文件最近修改时间就比可执行文件晚,那么说明文件被修改过。

📝查看文件修改时间

  • 指令:stat  code.c

  • Access:文件最近一次被访问的时间,查看文件内容、修改文件内容,都属于访问文件。
  • Modify:最近一次修改文件内容的时间。
  • Change:最近一次修改文件属性的时间。

这三个时间是相互关联的,有的操作可能会同时更新多个时间。例如:修改文件的内容,那这三个时间都会更新,因为修改文件内容,首先要访问该文件,其次修改后,文件的大小会发生变化,所以这三个时间都会更新。

修改权限只有Change改变,上面我们修改文件内容,访问时间却没有改变,这是为什么呢?

在许多情况下,默认情况下,文件系统不会在每次文件被读取时都更新访问时间。这是为了减少磁盘I/O操作的频率,从而提高性能。

📝手动更新文件时间

  • touch code.c:将code.c文件的所有时间更至最新。
  • touch -m code.c:将code.c文件的Modify时间更至最新
  • touch -a code.c:将code.c文件的Access时间更至最新
  • touch -c code.c:将code.c文件的Change时间更至最新

📝.PHONY伪目标

伪目标: 用于指定一些不是真正文件名的目标,通常用于执行一些特殊的任务而不生成对应的文件。

.PHONY: clean
clean:
    rm -f mycode

📝特殊符号

  • $@:表示标签,依赖关系冒号左边的内容。
  • $^:表示依赖的文件,依赖关系冒号右边的内容。
mytest:test.c
    gcc $^ -o $@
.PHONY:clean                                                                                                                                                                              
clean:
    rm -rf mytest

📝变量

变量: 可以在 Makefile 中定义变量,以方便在规则中引用。

CC = gcc
flag = -o
mytest:test.c
    $(cc) $^ $(flag) $@
.PHONY:clean                                                                                                                                                                              
clean:
    rm -rf mytest

📝取消执行make指令时的回显

每次执行make指令,都会把对应的依赖方法回显出来,如下图:

我们只要在makefile文件中的依赖方法前面加上@,就可以取消回显。

CC = gcc
flag = -o
mytest:test.c
    @$(cc) $^ $(flag) $@
.PHONY:clean                                                                                                                                                                              
clean:
    @rm -rf mytest


🎁结语:

    本次的内容到这里就结束啦。希望大家阅读完可以有所收获,同时也感谢各位读者三连支持。文章有问题可以在评论区留言,博主一定认真认真修改,以后写出更好的文章。你们的支持就是博主最大的动力。

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