利用Makfile給多文件、多目錄C源碼建立工程
0. 前言
粉絲留言，想知道如何使用Makefile給多個文件和多級目錄建立一個工程，必須安排!
關于Makefile的入門參考文章，可以先看這篇文章：
《Makefile入門教程》
為了讓大家有個更加直觀的感受，一口君將之前寫的一個小項目，本篇在該項目基礎上進行修改。
該項目詳細設計和代碼，見下文：
《從0寫一個《電話號碼管理系統》的C入門項目【適合初學者】》
一、文件
好了，開始吧!
我們將該項目的所有功能函數放到以該函數名命名的c文件，同時放到對應名稱的子目錄中。
比如函數allfree()，存放到 allfree/allfree.c中
最終目錄結構如下圖所示：
- peng@ubuntu:/mnt/hgfs/code/phone$ tree .
- .
- ├── allfree
- │ ├── allfree.c
- │ └── Makefile
- ├── create
- │ ├── create.c
- │ └── Makefile
- ├── delete
- │ ├── delete.c
- │ └── Makefile
- ├── display
- │ ├── display.c
- │ └── Makefile
- ├── include
- │ ├── Makefile
- │ └── phone.h
- ├── init
- │ ├── init.c
- │ └── Makefile
- ├── login
- │ ├── login.c
- │ └── Makefile
- ├── main
- │ ├── main.c
- │ └── Makefile
- ├── Makefile
- ├── menu
- │ ├── Makefile
- │ └── menu.c
- ├── scripts
- │ └── Makefile
- └── search
- ├── Makefile
- └── search.c
- 11 directories, 22 files
直接看下編譯結果吧：
- peng@ubuntu:/mnt/hgfs/code/phone$ make
- make[1]: Entering directory '/mnt/hgfs/code/phone/allfree'
- make[1]: Nothing to be done for 'all'.
- make[1]: Leaving directory '/mnt/hgfs/code/phone/allfree'
- make[1]: Entering directory '/mnt/hgfs/code/phone/create'
- make[1]: Nothing to be done for 'all'.
- make[1]: Leaving directory '/mnt/hgfs/code/phone/create'
- make[1]: Entering directory '/mnt/hgfs/code/phone/delete'
- make[1]: Nothing to be done for 'all'.
- make[1]: Leaving directory '/mnt/hgfs/code/phone/delete'
- make[1]: Entering directory '/mnt/hgfs/code/phone/display'
- make[1]: Nothing to be done for 'all'.
- make[1]: Leaving directory '/mnt/hgfs/code/phone/display'
- make[1]: Entering directory '/mnt/hgfs/code/phone/init'
- make[1]: Nothing to be done for 'all'.
- make[1]: Leaving directory '/mnt/hgfs/code/phone/init'
- make[1]: Entering directory '/mnt/hgfs/code/phone/login'
- make[1]: Nothing to be done for 'all'.
- make[1]: Leaving directory '/mnt/hgfs/code/phone/login'
- make[1]: Entering directory '/mnt/hgfs/code/phone/menu'
- make[1]: Nothing to be done for 'all'.
- make[1]: Leaving directory '/mnt/hgfs/code/phone/menu'
- make[1]: Entering directory '/mnt/hgfs/code/phone/search'
- make[1]: Nothing to be done for 'all'.
- make[1]: Leaving directory '/mnt/hgfs/code/phone/search'
- make[1]: Entering directory '/mnt/hgfs/code/phone/main'
- make[1]: Nothing to be done for 'all'.
- make[1]: Leaving directory '/mnt/hgfs/code/phone/main'
- gcc -Wall -O3 -o phone allfree/*.o create/*.o delete/*.o display/*.o init/*.o login/*.o menu/*.o search/*.o main/*.o -lpthread
- phone make done!
運行結果如下：
二、Makefile常用基礎知識點
[0] 符號'@' '$' '$$' '-' '-n '的說明
1.'@'
通常makefile會將其執行的命令行在執行前輸出到屏幕上。如果將‘@’添加到命令行前，這個命令將不被make回顯出來。例如：
- @echo --compiling module----; // 屏幕輸出 --compiling module----
- echo --compiling module----; // 沒有@ 屏幕輸出echo --compiling module----
2.' - '
通常刪除，創建文件如果碰到文件不存在或者已經創建，那么希望忽略掉這個錯誤，繼續執行，就可以在命令前面添加 -，
- -rm dir；
- -mkdir aaadir；
3.' $ '美元符號$，主要擴展打開makefile中定義的變量
4.' $$ '$$ 符號主要擴展打開makefile中定義的shell變量
[1] wildcard
說明: 列出當前目錄下所有符合模式“ PATTERN”格式的文件名,并且以空格分開。“ PATTERN”使用shell可識別的通配符，包括“ ?”(單字符)、“ *”(多字符)等。示例：
- $(wildcard *.c)
返回值為當前目錄下所有.c 源文件列表。
[2] patsubst
說明：把字串“ x.c.c bar.c”中以.c 結尾的單詞替換成以.o 結尾的字符。示例：
- $(patsubst %.c,%.o,x.c.c bar.c)
函數的返回結果 是
- x.c.o bar.o
[3] notdir
說明：去除文件名中的路徑信息 示例：
- SRC = ( notdir ./src/a.c )
去除文件a . c 的路徑信息 ， 使用 (notdir ./src/a.c) 去除文件a.c的路徑信息，使用 (notdir./src/a.c)去除文件a.c的路徑信息，使用(SRC)得到的是不帶路徑的文件名稱，即a.c。
[4] 包含頭文件路徑
使用-I+頭文件路徑的方式可以指定編譯器的頭文件的路徑 示例：
- INCLUDES = -I./inc
- $(CC) -c $(INCLUDES) $(SRC)
[5] addsuffix
函數名稱：加后綴函數—addsuffix。語法：
- $(addsuffix SUFFIX,NAMES…)
函數功能：為“NAMES…”中的每一個文件名添加后綴“SUFFIX”。參數“NAMES…” 為空格分割的文件名序列，將“SUFFIX”追加到此序列的每一個文件名 的末尾。返回值：以單空格分割的添加了后綴“SUFFIX”的文件名序列。函數說明：示例：
- $(addsuffix .c,foo bar)
返回值為
- foo.c bar.c
[6] 包含另外一個文件：include
在Makefile使用include關鍵字可以把別的Makefile包含進來，這很像C語言的#include，被包含的文件會原模原樣的放在當前文件的包含位置。比如命令
- include file.dep
即把file.dep文件在當前Makefile文件中展開，亦即把file.dep文件的內容包含進當前Makefile文件
在 include前面可以有一些空字符，但是絕不能是[Tab]鍵開始。
[7] foreach
foreach函數和別的函數非常的不一樣。因為這個函數是用來做循環用的 語法是：
- $(foreach <var>,<list>,<text> )
這個函數的意思是，把參數中的單詞逐一取出放到參數所指定的變量中，然后再執行所包含的表達式。
每一次會返回一個字符串，循環過程中，的所返回的每個字符串會以空格分隔，最后當整個循環結束時，所返回的每個字符串所組成的整個字符串(以空格分隔)將會是foreach函數的返回值。
所以，最好是一個變量名，可以是一個表達式，而中一般會使用這個參數來依次枚舉中的單詞。
舉例:
- names := a b c d
- files := $(foreach n,$(names),$(n).o)
上面的例子中，$(name)中的單詞會被挨個取出，并存到變量“n”中，“$(n).o”每次根據“$(n)”計算出一個值，這些值以空格分隔，最后作為foreach函數的返回，所以，$(files)的值是“a.o b.o c.o d.o”。
注意，foreach中的參數是一個臨時的局部變量，foreach函數執行完后，參數的變量將不在作用，其作用域只在foreach函數當中。
[8] call
“ call”函數是唯一一個可以創建定制化參數函數的引用函數。使用這個函數可以實現對用戶自己定義函數引用。我們可以將一個變量定義為一個復雜的表達式，用“ call”函數根據不同的參數對它進行展開來獲得不同的結果。
函數語法：
- $(call variable,param1,param2,...)
函數功能：在執行時，將它的參數“ param”依次賦值給臨時變量“ $(1)”、“ $(2)” call 函數對參數的數目沒有限制，也可以沒有參數值，沒有參數值的“ call”沒有任何實際存在的意義。執行時變量“ variable”被展開為在函數上下文有效的臨時變量，變量定義中的“ $(1)”作為第一個參數，并將函數參數值中的第一個參數賦值給它;變量中的“ $(2)”一樣被賦值為函數的第二個參數值;依此類推(變量**$(0)**代表變量“ variable”本身)。之后對變量“ variable” 表達式的計算值。
返回值：參數值“ param”依次替換“ $(1)”、“ $(2)”…… 之后變量“ variable”定義的表達式的計算值。
函數說明：
- 函數中“ variable”是一個變量名，而不是變量引用。因此，通常“ call”函數中的“ variable”中不包含“ $”(當然，除非此變量名是一個計算的變量名)。
- 當變量“ variable”是一個 make 內嵌的函數名時(如“ if”、“ foreach”、“ strip”等)，對“ param”參數的使用需要注意，因為不合適或者不正確的參數將會導致函數的返回值難以預料。
- 函數中多個“ param”之間使用逗號分割。
- 變量“ variable”在定義時不能定義為直接展開式!只能定義為遞歸展開式。
函數示例：
- reverse = $(2)$(1)
- foo = $(call reverse,a,b)
- all:
- @echo "foo=$(foo)"
執行結果：
- foo=ba
即a替代了替代了(2)
三、編譯詳細說明
我們在根目錄下執行make命令后，詳細步驟如下：
1.include scripts/Makefile ：將文件替換到當前位置，
2.使用默認的目標all，該目標依賴于$(Target)$(Target) 在scripts/Makefile中定義了，即phone
3.而$(Target)依賴于mm
4.mm這個目標會執行
- @ $(foreach n,$(Modules),$(call modules_make,$(n)))
Modules是所有的目錄名字集合， foreach 會遍歷字符串$(Modules)中每個詞語， 每個詞語會賦值給n， 同時執行語句：
- call modules_make,$(n)
5.modules_make 被$(MAKE) -C $(1)所替代，
$(MAKE) 有默認的名字make -C：進入子目錄執行make$(1) ：是步驟4中$(n),即每一個目錄名字
最終步驟4的語句就是進入到每一個目錄下，執行每一個目錄下的Makefile
6.進入某一個子目錄下，執行Makefile 默認目標是all，依賴Objs
- Objs := $(patsubst %.c,%.o,$(Source))
patsubst 把字串$ource中以.c 結尾的單詞替換成以.o 結尾的字符 而
- Source := $(wildcard ./*.c)
wildcard 會列舉出當前目錄下所有的.c文件
所以第6步最終就是將子目錄下的所有的.c文件，編譯生成對應文件名的.o文件
- $(CC) $(CFLAGS) -o $(Target) $(AllObjs) $(Libs)
這幾個變量都在文件scripts/Makefile中定義$(CC) ：替換成gcc，制定編譯器$(CFLAGS) ：替換成-Wall -O3，即編譯時的優化等級-o $(Target)：生成可執行程序phone$(AllObjs) ：
- AllObjs := $(addsuffix /*.o,$(Modules))
addsuffix 會將 /*.o追加到$(Modules)中所有的詞語后面，也就是我們之前在子目錄下編譯生成的所有的.o文件$(Libs) ：替換為-lpthread，即所需要的動態庫
大家可以根據這個步驟，來分析一下執行make clean時，執行步驟
本文轉載自微信公眾號「一口Linux」
