C /C入门之Gnu make

Gnu make最初由牛人Richard Stallman于1985年发布，是一款控制源文件系列到目标文件系列转换过程的工具。它适用于大型工程的编译运行，也适用于复杂软件的配置和安装。

make很强大，是不少专业程序员的必备工具，无需赘述。这篇文章局限于讲如何使用make实现C++/C工程的编译运行自动化。阅读这部分内容之前，建议先了解C++/C的编译连接过程。可自行网搜，也可阅读本系列之《C++/C入门之编译连接》。

make的执行内容由makefile来指定。它是一个名为“Makefile”或者“makefile”的文本文件。如果没有指定makefile（可通过-f选项来指定），make默认在当前目录找makefile；如果make没找到任何makefile，它会抛出“make: *** No targets specified and no makefile found. Stop.”的消息。

make的核心工作原理如下。

target..:prerequisites...

command

其中，target可以是一个目标文件，即command的输出，也可以是一个标签（伪目标，后面会讲到）。prerequisites对应的，是一个或多个源文件，一般为command的输入，也可以是被target依赖的标签。command则是make真正执行的命令，可以是任意shell命令。command在make执行的过程中并不总是被调用。当且仅当被依赖文件（由prerequisites指定）的时间戳晚于目标文件，command才会被执行。这是make的核心设计思想，它确保文件转换顺序的正确性，同时确保在一个大型工程文件集合中，如果只有局部更新的话，那么只有被更新的文件和依赖于这些被更新文件的文件，转换成目标文件，而不会涉及到其他部分，从而大大节省时间。后续很多自动化编译工具都是基于这原理工作的。

不少人也许有这样的疑问，上述make的功能，通过简单perl/shell脚本也能实现。确实如此。然而make远非这么简单。下面结合一个简单的例子来讲解make的一些基本规则。了解这些规则，对初学者来说已经够用了。

以下是makefile的内容：

#Alias definistion

OUTPUT_OPTION = -o $@

interim_obj = interim_target1.o interim_target2.o

CC = gcc

CPPFLAGS = -lstdc++

COMPILE.cpp = $(CC) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -c

LINK.cpp = $(CC) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS)

# Pattern matching rules

Final_Target: $(interim_obj)

$(LINK.cpp) $(interim_obj) $(OUTPUT_OPTION)

$(interim_obj):%.o: %.cpp

$(COMPILE.cpp) $<>

run:Final_Target

./Final_Target

clean:

rm $(interim_obj) Final_Target

make读入改文件后，首先检查命令行是否有target作为输入参数（参见上文make核心原理对target的定义）；如何有，则到makefile中去匹配，如输入make clean，则执行rm命令；如果没有，则将makefile中出现的第一个target作为默认target，如输入make，则执行生成Final_Target的转换命令。从开始到第一个target之间的代码，可以理解为C++/C的宏定义。这些宏的值会在目标被执行的时候被替换掉，如$(LINK.cpp) $(interim_obj) $(OUTPUT_OPTION)会被替换成：

gcc -lstdc++ interim_target1.o interim_target2.o -o Final_Target

这是执行完make之后的文件列表：

（未完待续）