makefile 入门指南实例——深度优先迷宫搜索

摘要，本文将以深入优先，搜索迷宫为例，讲解makefile的用法，基本规则与隐含规则，模式规则；makefile的处理过程与原理；变量的定义，如何自动生成头文件依赖关系等。

本文来源：http://blog.csdn.net/trochiluses/article/details/11179191
1.为什么要写makefile

现在，我们有6个C文件和h文件，它们的详细内容可以参考这里，也可以在我的资源里进行打包下载实验，它们之间的依赖关系如下：

/* main.c */#include <stdio.h>#include "main.h"#include "stack.h"#include "maze.h"

/* main.h */#ifndef MAIN_H#define MAIN_Htypedef struct point { int row, col; } item_t;#define MAX_ROW 5#define MAX_COL 5#endif

/* stack.c */#include "stack.h"

/* stack.h */#ifndef STACK_H#define STACK_H#include "main.h" /* provides definition for item_t */extern void push(item_t);extern item_t pop(void);extern int is_empty(void);#endif

/* maze.c */#include <stdio.h>#include "maze.h"

/* maze.h */#ifndef MAZE_H#define MAZE_H#include "main.h" /* provides defintion for MAX_ROW and MAX_COL */extern int maze[MAX_ROW][MAX_COL];void print_maze(void);#endif

为了编译这个程序，我们每次都要输出如下命令

$ gcc -c main.c$ gcc -c stack.c$ gcc -c maze.c$ gcc main.o stack.o maze.o -o main

问题：但是，如果这些文件之间的依赖关系有所变化，如果我仅仅更改了maize.h，那么我需要更新哪些文件呢？

解决方法:写一个makefile，表明这些文件之间的依赖关系，从而仅仅更新必要的文件，makefile的内容如下：

main: main.o stack.o maze.ogcc main.o stack.o maze.o -o mainmain.o: main.c main.h stack.h maze.hgcc -c main.cstack.o: stack.c stack.h main.hgcc -c stack.cmaze.o: maze.c maze.h main.hgcc -c maze.c

2.基本规则

2.1问题：如果写makefile，它的基本语法？

答案：

main: main.o stack.o maze.ogcc main.o stack.o maze.o -o main

尝试更新Makefile中第一条规则的目标clean:@echo "cleanning project"-rm main *.o@echo "clean completed"

把这条规则添加到我们的Makefile末尾，然后执行这条规则：




$ make clean cleanning projectrm main *.oclean completed

如果在.PHONY: clean

这条规则没有命令列表。类似clean:@echo "cleanning project"-rm main *.o@echo "clean completed".PHONY: clean2.3makefile的处理过程与原理：（附录2）




3.隐含规则和模式规则




3.1问题：main.o依赖于main.c是一个common sense,有无方法来来解决这个冗余？

答案:

如果一个目标拆开写多条规则，其中只有一条规则允许有命令列表，其它规则应该没有命令列表，否则main: main.o stack.o maze.ogcc main.o stack.o maze.o -o mainmain.o: main.h stack.h maze.hstack.o: stack.h main.hmaze.o: maze.h main.hmain.o: main.cgcc -c main.cstack.o: stack.cgcc -c stack.cmaze.o: maze.cgcc -c maze.cclean:-rm main *.o.PHONY: clean

这不是比原来更繁琐了吗？现在可以把提出来的三条规则删去，写成：

main: main.o stack.o maze.ogcc main.o stack.o maze.o -o mainmain.o: main.h stack.h maze.hstack.o: stack.h main.hmaze.o: maze.h main.hclean:-rm main *.o.PHONY: clean

这就比原来简单多了。可是现在$ makecc -c -o main.o main.ccc -c -o stack.o stack.ccc -c -o maze.o maze.cgcc main.o stack.o maze.o -o main

现在解释一下前三条编译命令是怎么来。如果一个目标在Makefile中的所有规则都没有命令列表，# defaultOUTPUT_OPTION = -o $@# defaultCC = cc# defaultCOMPILE.c = $(CC) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) $(TARGET_ARCH) -c%.o: %.c# commands to execute (built-in): $(COMPILE.c) $(OUTPUT_OPTION) $<

main.o: main.ccc -c -o main.o main.c




4.变量的语法规则




1）= 延迟定义

foo = $(bar) bar = Huh? all: @echo $(foo)

输出：Huh？

2）：=立即展开

y := $(x) barx := fooall:        @echo $(y)

ouput: bar

3)?= 条件赋值

objects = main.oobjects += $(foo)foo = foo.o bar.o

objects := main.oobjects += $(foo)foo = foo.o bar.o

$ gcc -MM *.cmain.o: main.c main.h stack.h maze.hmaze.o: maze.c maze.h main.hstack.o: stack.c stack.h main.h

接下来的问题是怎么把这些规则包含到Makefile中，GNU all: mainmain: main.o stack.o maze.ogcc $^ -o $@clean:-rm main *.o.PHONY: cleansources = main.c stack.c maze.cinclude $(sources:.c=.d)%.d: %.cset -e; rm -f $@; \$(CC) -MM $(CPPFLAGS) $< > $@.$$$$; \sed 's,\($*\)\.o[ :]*,\1.o $@ : ,g' < $@.$$$$ > $@; \rm -f $@.$$$$ 关于上述语法的含义，可以参见附录3




附录




附录3：

include main.d stack.d maze.d

类似于C语言的$ makeMakefile:13: main.d: No such file or directoryMakefile:13: stack.d: No such file or directoryMakefile:13: maze.d: No such file or directoryset -e; rm -f maze.d; \cc -MM maze.c > maze.d.$$; \sed 's,\(maze\)\.o[ :]*,\1.o maze.d : ,g' < maze.d.$$ > maze.d; \rm -f maze.d.$$set -e; rm -f stack.d; \cc -MM stack.c > stack.d.$$; \sed 's,\(stack\)\.o[ :]*,\1.o stack.d : ,g' < stack.d.$$ > stack.d; \rm -f stack.d.$$set -e; rm -f main.d; \cc -MM main.c > main.d.$$; \sed 's,\(main\)\.o[ :]*,\1.o main.d : ,g' < main.d.$$ > main.d; \rm -f main.d.$$cc -c -o main.o main.ccc -c -o stack.o stack.ccc -c -o maze.o maze.cgcc main.o stack.o maze.o -o main

一开始找不到set -e; rm -f maze.d; \cc -MM maze.c > maze.d.$$; \sed 's,\(maze\)\.o[ :]*,\1.o maze.d : ,g' < maze.d.$$ > maze.d; \rm -f maze.d.$$

注意，虽然在Makefile中这个命令写了四行，但其实是一条命令，

main.o main.d: main.c main.h stack.h maze.hmaze.o maze.d: maze.c maze.h main.hstack.o stack.d: stack.c stack.h main.h

如果我在main.o: main.c main.h stack.h maze.h%.o: %.c# commands to execute (built-in): $(COMPILE.c) $(OUTPUT_OPTION) $<

第一条是把规则main.d: main.c main.h stack.h maze.h%.d: %.cset -e; rm -f $@; \$(CC) -MM $(CPPFLAGS) $< > $@.$$$$; \sed 's,\($*\)\.o[ :]*,\1.o $@ : ,g' < $@.$$$$ > $@; \rm -f $@.$$$$

因此

首先从前到后读取所有规则，建立起一个完整的依赖关系图，例如：

图 22.1. Makefile的依赖关系图




目标没有生成。

某个条件需要更新。

某个条件的修改时间比目标晚。

在一条规则被执行之前，规则的条件可能处于以下三种状态之一：

需要更新。能够找到以该条件为目标的规则，并且该规则中目标需要更新。

不需要更新。能够找到以该条件为目标的规则，但是该规则中目标不需要更新；或者不能找到以该条件为目标的规则，并且该条件已经生成。

错误。不能找到以该条件为目标的规则，并且该条件没有生成。

执行一条规则A的步骤如下：

检查它的每个条件P：

如果P需要更新，就执行以P为目标的规则B。之后，无论是否生成文件P，都认为P已被更新。

如果找不到规则B，并且文件P已存在，表示P不需要更新。

如果找不到规则B，并且文件P不存在，则报错退出。

在检查完规则A的所有条件后，检查它的目标T，如果属于以下情况之一，就执行它的命令列表：

文件T不存在。

文件T存在，但是某个条件的修改时间比它晚。

某个条件P已被更新（并不一定生成文件）

外部参考：http://learn.akae.cn/media/ch22s04.html