Makefile的引入及規則

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ARM裸機1期加強版視頻課程配套WiKi第9課第5節_Makefile的引入及規則。

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使用keil, mdk, avr等工具編譯程序時點點滑鼠就可以，它的內部機制是什麼？它怎麼組織管理程序？怎麼決定編譯哪一個文件？

答：實際上keil等IDE開發工具管理程序的內部機制也是Makefile，在linux下開發裸板程序的時候，使用Makefile組織管理這些程序，本節講解Makefile最基本的規則。

Makefile要做什麼事情呢？ 組織管理程序和文件，不妨寫一個小程序實驗：

文件a.c

#include <stdio.h>

int

main()

{

func_b();

return 0;

}

文件b.c

#include

<stdio.h>

void

func_b()

{

printf("This is B
");

}

編譯：

gcc -o test a.c b.c

運行：

./test

結果：

This is B

gcc -o test a.c b.c這條命令雖然簡單，但是它完成的功能不簡單。

來看看它做了哪些事情。

我們知道.c程序 –> 得到可執行程序

要經過四個步驟：

1.預處理

2.編譯

3.彙編

4.鏈接

我們經常把前三個步驟統稱為編譯。具體分析這條命令：gcc -o test a.c b.c

它們要經過下面幾個步驟：

1）.對於a.c執行：預處理 編譯 彙編 的過程，a.c –>xxx.s –>xxx.o 文件。

2）.對於b.c執行：預處理 編譯 彙編 的過程，b.c –>yyy.s –>yyy.o 文件。

3）.最後：xxx.o和yyy.o鏈接在一起得到一個test應用程序。

提示：gcc -o test a.c b.c -v ：加上一個『-v』選項可以看到它們的處理過程

第一次編譯a.c得到xxx.o文件，這合乎情理， 執行完第一次之後，如果修改a.c ，又再次執行：gcc -o test a.c b.c，對於a.c應該重新生成xxx.o，但是對於b.c，又會重新編譯一次，這完全沒必要：b.c根本沒有修改，直接使用第一次生成的yyy.o文件即可。

以上,不用Makefile的缺點：對所有的文件都會再處理一次，即使b.c沒有經過修改，b.c也會被重新編譯一次， 當文件比較少時，沒什麼問題，文件非常多的時候，編譯的效率會很低。

如果文件非常多的時候，只是修改了一個文件，所有文件都會被重新編譯一次，編譯的時候就會需要很長時間。

對於這些源文件，我們應該分別處理，執行：預處理 編譯 彙編 ，先分別編譯它們，最後再把它們鏈接在一起，比如：

編譯：

gcc -o a.o a.c

gcc -o b.o b.c

鏈接：

gcc -o test a.o b.o

比如：上面的例子，當我們修改a.c之後，a.c會重新編譯, 然後再把它們鏈接在一起就可以，b.c 不需要重新編譯。

問題又來了，怎麼知道哪些文件被更新了/被修改了？

比較時間：比較a.o和a.c的時間，如果a.c的時間比a.o的時間更加新的話，就表明a.c被修改了。

同理，b.o和b.c也會進行同樣的比較。比較test和a.o, b.o的時間，如果a.o或者b.o的時間比test更加新的話，就表明應該重新生成test。

Makefile 就是這樣做的。

現在寫出一個簡單的Makefile:

makefie最基本的語法是規則，規則：

目標 : 依賴1 依賴2 …

[TAB]命令

當「依賴」比「目標」新，執行它們下面的命令。我們把上面三個命令寫成makefile規則，如下：

test ：a.o b.o //test是目標，它依賴於a.o b.o文件，一旦a.o或者b.o比test新的時候，需要執行下面的命令，重新生成test可執行程序。

gcc -o test a.o b.o

a.o : a.c

//a.o依賴於a.c，當a.c更加新的話，執行下面的命令來生成a.o

gcc -c -o a.o a.c

b.o : b.c

//b.o依賴於b.c,當b.c更加新的話，執行下面的命令來生成b.o

gcc -c -o b.o b.c

來做一個實驗：

在該目錄下寫一個Makefile文件：

文件：Makefile

test:a.o b.o

gcc -o test a.o b.o

a.o :a.c

gcc -c -o a.o a.c

b.o : b.c

gcc -c -o b.o b.c

上面是makefile中的三條規則。makefile就是名字為「makefile」的文件。當我們編譯程序時，直接執行make命令即可，一執行make命令它會生成第一個目標test可執行程序, 如果發現a.o 或者b.o沒有，會先生成a.o或者b.o，發現a.o依賴a.c，有a.c但是沒有a.o,它會認為a.c比a.o新，則執行它們下面的命令來生成a.o，同理，b.o和b.c的處理關係也是這樣的。

如果修改a.c ，再次執行make，它的本意是想生成第一個目標test應用程序, 它需要先生成a.o, 發現a.o依賴a.c(假設我們修改了a.c)，發現a.c比a.o更加新，就會執行gcc -c -o a.o

a.c命令生成a.o文件。b.o依賴b.c，發現b.c並沒有被修改，則不會執行gcc -c -o b.o b.c來重新生成b.o文件。

現在a.o b.o都有了，其中的a.o比test更加新，就會執行gcc -o test a.o b.o重新鏈接得到test可執行程序。所以當執行make命令，則會執行下面兩條命令：

gcc -c -o a.o a.c

gcc -o test a.o b.o

第一次執行make的時候，會執行下面三條命令(三條命令都執行)：

gcc -c -o a.o a.c

gcc -c -o b.o b.c

gcc -o test a.o b.o

再次執行make 會有下面的提示：

make: `test`

is up to date.

再次執行make 會判斷Makefile文件中的依賴，發現依賴沒有更新，所以目標文件就不會重新生成，於是有上面的提示。當我們修改a.c後，重新執行make會執行下面兩條指令：

gcc -c -o a.o a.c

gcc -o test a.o b.o

同時修改a.c b.c，執行make則會執行下面三條指令。

gcc -c -o a.o a.c

gcc -c -o b.o b.c

gcc -o test a.o b.o

a.c文件被修改了，重新編譯生成a.o,

b.c被修改了，重新編譯生成b.o，

a.o, b.o都更新了，則重新鏈接生成test可執行程序，makefile的規則其實不難.

規則是Makefie的核心，執行make命令的時候，會在當前目錄下找到名為：Makefile的文件，根據裡面的內容來執行裡面的判斷/命令

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