make--变量与函数的综合示例 自动生成依赖关系

一.变量与函数的示例

示例的要求
1.自动生成target文件夹存放可执行文件
2.自动生成objs文件夹存放编译生成的目标文件
3.支持调试版本的编译选项
4.考虑代码的扩展性
完成该示例所需的
1.$(wildcardpattern)获取当前工作目录中满足pattern的文件或目录列表
2.$(addprefix,_name)给名字列表name的每一个名字增加前缀_prefix
关键技巧
1.自动获取当前目录下的源文件列表(函数调用)

SRC : = $(wildcard *.c)

2.根据源文件列表生成目标目标文件列表(变量的值替换)

OBJS := $(SRCS:.c=.o)

3.对每一个目标文件列表加上路径前缀(函数调用)

OBJS := $(addprefix path/,$(OBJS))

规则中的模式替换(目录结构)

编译规则的依赖

编译的示例代码及运行结果

CC := gcc
MKDIR := mkdir
RM := rm -fr

DIR_OBJS := objs
DIR_TARGET := target

DIRS := $(DIR_OBJS) $(DIR_TARGET)

TARGET := $(DIR_TARGET)/hello-makefile.out
# main.c const.c func.c
SRCS := $(wildcard *.c)
# main.o const.o func.o
OBJS := $(SRCS:.c=.o)
# objs/main.o objs/const.o objs/func.o
OBJS := $(addprefix $(DIR_OBJS)/, $(OBJS))

.PHONY : rebuild clean all

$(TARGET) : $(DIRS) $(OBJS)
    $(CC) -o $@ $(OBJS)
    @echo "Target File ==> $@"

$(DIRS) :
    $(MKDIR) $@

$(DIR_OBJS)/%.o : %.c
    ifeq ($(DEBUG),true)
        $(CC) -o $@ -g -c $^ 
    else   
        $(CC) -o $@ -c $^
    endif

rebuild : clean all

all : $(TARGET)

clean :
    $(RM) $(DIRS)

运行结果

小结：
1.目录可以成为目标的依赖，在规则中创建目录
2.预定义函数是makefile不可或缺的部分
3.规则这的模式匹配可以直接针对目录中的文件
4.可以使用命令行变量编译特殊的目标版本

二.自动生成依赖关系

一.编译行为带来的缺陷
1.预处理器将头文件中的代码直接插入源文件
2.编译器只能通过预处理后的源文件产生目标文件‘
所以，规则中以源文件为依赖，命令可能无法执行
示例

在第一张图可以看出main.c与func.c是依赖于func.h的，此时将func.h中的打印信息改了之后运行的结果如下图所示


由运行的结果可以看到把打印的信息改变了，但是make之后的结果并没有改变，这是因为并没有把func.h算子啊依赖上去，所以在它的打印信息改变之后，结果还是一样的 ，需要进行以下修改才能实现修改打印信息，运行结果也改变(如图所示)

由上面的解决方法可以得出
1.头文件作为依赖条出现于每个目标对应的规则中
2.当头文件改动，任何源文件都将被重新编译
3.当项目中头文件数量巨大时，makefile将很难维护

二.改进的方法
1.通过命令自动生成对头文件的依赖
2.将生成的依赖自动包含进makefile中
3.当头文件改动后，自动确认需要重新编译的文件
所需条件
1.Linux命令sed
2.编译器依赖生成选项gcc -MM(gcc -M)
A.Linux中的sed命令
1.sed是一个流编辑器，用于流文本的修改(增/删/查/改)
2.sed可用于流文本的中的字符串替换
3.sed的字符串替换方式为 ：sed 's:src:des:g'

B.sed的正则表达式支持
1.在sed中可以用正在表达式匹配替换目标
2.并且可以使用匹配的目标生成替换结果

C.gcc关键编译选项(生成依赖关系)
1.获取目标的完整依赖关系(gcc -M test.c)
2.获取目标的部分依赖关系(gcc -MM test.c)
D.makefile中的include关键字
1.类似C语言中的include
2.将其它文件的内容原封不动的搬入当前文件

make对include关键字的处理方式
a.在当前目录搜索或指定目录搜索目标文件
1.搜索成功:将文件搬入当前makefile中
2.搜索失败：产生警告
a.以文件名作为目标查找并执行对应规则
b.当前文件名对应的规则不存在时，最终产生错误
代码示例及运行结果

makefile中命令的执行机制
1.规则中的每个命令默认是在一个新的进程中执行
2.可以通过连续符(;)将多个命令组成一个命令
3.组合的命令依次在同一个进程中被执行
4.set -e指定发生错误后立即退出执行

示例：


该代码主要的目的是想在当前文件夹下新建test文件夹，然后进入test文件夹，创建subtest文件夹，但是make之后的结果如图所示，可以看到subtest与test文件夹在同一级目录，不是我们要的结果
经过修改之后的代码及运行结果

三.综合示例

思路：通过gcc -MM 和sed得到.dep依赖文件，通过inclue指令包含所有的.dep依赖文件

运行的结果：

该示例可能会出现的问题是如何在makefile在组织.dep文件到指定目录
解决的思路：
当include发现.dep文件不存在:
1.通过规则和命令创建deps文件
2.将所有.dep文件创建到deps文件夹
3..dep文件记录目标文件的依赖关系
代码实现

总结:
a.使用减号(-)不但关闭了include发出的警告，同时关闭了错误,当错误发生时make将忽略这些错误
b.当目标文件不存在(以文件名查找规则，并执行)
c.当目标文件不存在,且查找到的规则在创建了目标文件(将创建成功的目标文件包含进当前makefile)
d.当目标文件存在(将目标文件包含进当前makefile，以目标文件名查找是否有相应的规则)
e.当目标文件存在，且目标名对应的规则被执行(规则中的命令更新了目标文件，make重新包含目标文件，替换之前包含的内容)，目标文件未被更新(无操作)