Linux【8】-软件管理-1-3-用make进行巨集编译(makefile)
make 的功能是可以简化编译过程里面所下达的指令
一、为什么要用make
先来想像一个案例，假设我的执行档里面包含了四个原始码档案，分别是main.c haha.c sin_value.c cos_value.c 这四个档案，这四个档案的目的是：
- main.c ：主要的目的是让使用者输入角度资料与呼叫其他三支副程式；
- haha.c ：输出一堆有的没有的讯息而已；
- sin_value.c ：计算使用者输入的角度(360) sin 数值；
- cos_value.c ：计算使用者输入的角度(360) cos 数值。
由于这四个档案里面包含了相关性，并且还用到数学函式在里面，所以如果你想要让这个程式可以跑，那么就需要这样编译：
# 1.先进行目标档的编译，最终会有四个*.o的档名出现：
[root@study ~]# gcc -c main.c
[root@study ~]# gcc -c haha.c
[ root@study ~]# gcc -c sin_value.c
[root@study ~]# gcc -c cos_value.c
# 2.再进行连结成为执行档，并加入libm的数学函式，以产生main执行档：
[root@study ~]# gcc -o main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o -lm
# 3.本程式的执行结果，必须输入姓名、360度角的角度值来计算：
[root@study ~]# ./main
Please input your name: VBird <==这里先输入名字
Please enter the degree angle (ex> 90): 30 <==输入以360度角为主的角度
Hi, Dear VBird, nice to meet you. <==这三行为输出的结果喔！
The Sin is: 0.50
The Cos is: 0.87
编译的过程需要进行好多动作啊！而且如果要重新编译，则上述的流程得要重新来一遍，光是找出这些指令就够烦人的了！如果可以的话，能不能一个步骤就给他完成上面所有的动作呢？那就利用make 这个工具吧！先试看看在这个目录下建立一个名为makefile 的档案，内容如下：
# 1.先编辑makefile这个规则档，内容只要作出main这个执行档
[root@study ~]# vim makefile
main: main.o haha.o sin_value.o cos_value.o
gcc -o main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o -lm
#注意：第二行的gcc之前是<tab>按键产生的空格喔！
# 2.尝试使用makefile制订的规则进行编译的行为：
[root@study ~]# rm -f main *.o <==先将之前的目标档去除
[root@study ~]# make
cc -c -o main.o main.c
cc -c -o haha.o haha.c
cc -c -o sin_value.o sin_value.c
cc -c -o cos_value.o cos_value.c
gcc -o main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o -lm
# 此时make 会去读取makefile 的内容，并根据内容直接去给他编译相关的档案啰！
# 3.在不删除任何档案的情况下，重新执行一次编译的动作：
[root@study ~]# make
make: `main' is up to date.
# 看到了吧！是否很方便呢！只会进行更新(update) 的动作而已。
或许你会说：『如果我建立一个shell script 来将上面的所有动作都集结在一起，不是具有同样的效果吗？』呵呵！效果当然不一样，以上面的测试为例，我们仅写出main 需要的目标档，结果make 会主动的去判断每个目标档相关的原始码档案，并直接予以编译，最后再直接进行连结的动作！真的是很方便啊！此外，如果我们更动过某些原始码档案，则make 也可以主动的判断哪一个原始码与相关的目标档档案有更新过， 并仅更新该档案，如此一来，将可大大的节省很多编译的时间呢！要知道，某些程式在进行编译的行为时，会消耗很多的 CPU 资源呢！所以说， make 有这些好处：
- 简化编译时所需要下达的指令；
- 若在编译完成之后，修改了某个原始码档案，则make 仅会针对被修改了的档案进行编译，其他的 object file 不会被更动；
- 最后可以依照相依性来更新(update) 执行档。
既然make 有这么多的优点，那么我们当然就得好好的了解一下make 这个令人关心的家伙啦！而make 里面最需要注意的大概就是那个规则档案，也就是makefile 这个档案的语法啦！所以底下我们就针对makefile 的语法来加以介绍啰。
二、makefile 的基本语法与变数
make的语法可是相当的多而复杂的，有兴趣的话可以到GNU ( 注1 )去查阅相关的说明，鸟哥这里仅列出一些基本的规则，重点在于让读者们未来在接触原始码时，不会太紧张啊！好了，基本的makefile规则是这样的：
标的(target): 目标档1 目标档2
<tab> gcc -o 欲建立的执行档目标档1 目标档2
那个标的(target)就是我们想要建立的资讯，而目标档就是具有相关性的object files ，那建立执行档的语法就是以tab按键开头的那一行！特别给他留意喔，『命令列必须要以tab按键作为开头』才行！他的规则基本上是这样的：
- 在makefile 当中的# 代表注解；
- tab 需要在命令行(例如gcc 这个编译器指令) 的第一个字元；
- 标的(target) 与相依档案(就是目标档)之间需以『:』隔开。
同样的，我们以刚刚上一个小节的范例进一步说明，如果我想要有两个以上的执行动作时， 例如下达一个指令就直接清除掉所有的目标档与执行档，该如何制作呢？
# 1.先编辑makefile来建立新的规则，此规则的标的名称为clean ：
[root@study ~]# vi makefile
main: main.o haha.o sin_value.o cos_value.o
gcc -o main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o -lm
clean:
rm -f main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o
# 2.以新的标的(clean)测试看看执行make的结果：
[root@study ~]# make clean <==就是这里！透过make以clean为标的
rm -rf main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o
如此一来，我们的makefile里面就具有至少两个标的，分别是main与clean ，如果我们想要建立main的话，输入『make main』，如果想要清除有的没的，输入『make clean』即可啊！而如果想要先清除目标档再编译main这个程式的话，就可以这样输入：『make clean main』，如下所示：
[root@study ~]# make clean main
rm -rf main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o
cc -c -o main.o main.c
cc -c -o haha.o haha.c
cc -c -o sin_value.o sin_value.c
cc -c -o cos_value.o cos_value.c
gcc -o main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o -lm
这样就很清楚了吧！但是，你是否会觉得，咦！makefile 里面怎么重复的资料这么多啊！没错！所以我们可以再藉由shell script 那时学到的『变数』来更简化makefile 喔：
[root@study ~]# vi makefile
LIBS = -lm
OBJS = main.o haha.o sin_value.o cos_value.o
main: ${OBJS}
gcc -o main ${OBJS} ${LIBS}
clean:
rm -f main ${OBJS}
与bash shell script的语法有点不太相同，变数的基本语法为：
- 变数与变数内容以『=』隔开，同时两边可以具有空格；
- 变数左边不可以有
，例如上面范例的第一行LIBS 左边不可以是tab； - 变数与变数内容在『=』两边不能具有『:』；
- 在习惯上，变数最好是以『大写字母』为主；
- 运用变数时，以${变数} 或$(变数) 使用；
- 在该shell 的环境变数是可以被套用的，例如提到的CFLAGS 这个变数！
- 在指令列模式也可以给予变数。
由于gcc在进行编译的行为时，会主动的去读取CFLAGS这个环境变数，所以，你可以直接在shell定义出这个环境变数，也可以在makefile档案里面去定义，更可以在指令列当中给予这个咚咚呢！例如
[root@study ~]# CFLAGS="-Wall" make clean main
#这个动作在上make进行编译时，会去取用CFLAGS的变数内容！
也可以这样：
[root@study ~]# vi makefile
LIBS = -lm
OBJS = main.o haha.o sin_value.o cos_value.o
CFLAGS = -Wall
main: ${OBJS}
gcc -o main ${OBJS} ${LIBS}
clean:
rm -f main ${OBJS}
咦！我可以利用指令列进行环境变数的输入，也可以在档案内直接指定环境变数，那万一这个 CFLAGS 的内容在指令列与makefile 里面并不相同时，以那个方式输入的为主？呵呵！问了个好问题啊！环境变数取用的规则是这样的：
- make 指令列后面加上的环境变数为优先；
- makefile 里面指定的环境变数第二；
- shell 原本具有的环境变数第三。
此外，还有一些特殊的变数需要了解的喔：
$@：代表目前的标的(target)
所以我也可以将makefile 改成：
[root@study ~]# vi makefile
LIBS = -lm
OBJS = main.o haha.o sin_value.o cos_value.o
CFLAGS = -Wall
main: ${OBJS}
gcc -o $@ ${OBJS} ${LIBS} <==那个$@就是main ！
clean:
rm -f main ${OBJS}
这样是否稍微了解了makefile (也可能是Makefile) 的基本语法？这对于你未来自行修改原始码的编译规则时，是很有帮助的喔！^_^！
参考资料
