Makefile能帮助C语言建立自动化的编译。一旦写好，执行一个make命令就可以编译整个工程。当然编写Makefile文件的时候有很多知识点在里面。这篇文章主要讲解如何编写基础性以及常用的Makefile文件。
一. 没有Makefile的编译
我们先看一个例子：
val.h 和 val.c
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> int val(int *x);
#include "val.h"
int val(int *x) {
puts("This is Value==");
printf("X:%d \n", *x);
return 0;
}
get.h 和 get.c
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> int get(int *x, int *y);
#include "get.h"
int get(int *x, int *y) {
puts("This is get");
return (*x) * (*y);
}
sum.h 和 sum.c
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> int sum(int *x, int *y);
#include "sum.h"
#include "val.h"
int sum(int *x, int *y) {
val(x);
puts("This is SUM Method!=========HDH");
return *x + *y;
}
main.c 入口文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include "sum.h"
#include "get.h"
//入口主函数
int main() {
int x = 10;
int y = 20;
int z = sum(&x, &y);
puts("This is Main");
printf("Z:%d\n", z);
x = 20;
z = get(&x, &y);
printf("Z:%d\n", z);
return 1;
}
上面的例子中如果我们编译成功则需要：
- 首先将val.c编译成中间目标文件 val.o
- 将get.c编译成中间目标文件 get.o
- 将sum.c编译成中间目标文件 sum.o
- 将main.c编译成中间目标文件 main.o
- 然后将上面的4个中间文件连接起来，编译成目标可执行文件 main
执行的命令如下：
gcc -c val.c gcc -c get.c gcc -c sum.c gcc -c main.c gcc -o main main.o val.o sum.o get.o
命令执行完之后，在文件夹目录下会多.o的文件和main 可执行文件。
执行 ./main 命令，输出：
[admin@localhost test_c]$ ./main This is Value== X:10 This is SUM Method!=========HDH This is Main Z:30 This is get Z:400
那么问题来了，假如我的项目非常大，有1000个文件要编译怎么办？于是就有了makefile这样的编译工具。
二. 使用makefile编译c项目
Centos上首先要安装make的命令工具，可以通过yum的方式安装
yum install -y make
Deepin系统：
sudo apt-get install -y make
然后我们编写一个makefile的文件的例子（文章后面都会以这个例子展开），其中文件名 Makefile
main:get.o sum.o val.o main.o
gcc -o main get.o sum.o val.o main.o
main.o:main.c
gcc -c main.c
val.o:val.h val.c
gcc -c val.c
sum.o:val.h sum.h sum.c
gcc -c sum.c
get.o:get.h get.c
gcc -c get.c
clean:
rm -rf *.o
然后我们在当前目录下 执行make命令
目录下发现已经有编译成功的main：
通过makefile文件，我们可以看到我们原先编译一个c程序，需要每一行命令都去敲，现在我们可以放到Makefile文件中，然后执行一下make命令，就能编译成功，这的确是令人比较兴奋的事情。但这仅仅是开始，makefile我们要学的东西很多，继续往下看。
三. 细说Makefile
1. Makefile的文件名称
Makefile的文件名称一般为：makefile或者Makefile，我们一般推荐Makefile，因为大写的首字母开头会比较引人注目。
当执行make工具命令的时候，工具会自动找到当前文件夹下Makefile或者makefile这个文件，然后执行里面的内容。
2. 目标可执行文件
先看下上面例子中的第一行：
main:get.o sum.o val.o main.o
其中main 是目标可执行文件，也就是编译最后成功的文件名称。而冒号后面就是这个可执行文件需要依赖的.o的中间目标文件。
一般目标可执行文件都在文件最前面。
3. 中间目标文件
继续看上面例子中：
main.o:main.c
gcc -c main.c
val.o:val.h val.c
gcc -c val.c
sum.o:val.h sum.h sum.c
gcc -c sum.c
get.o:get.h get.c
gcc -c get.c
上面例子中，例如get.o就是中间目标文件，而冒号后面是指生成这个get.o中间目标文件需要的依赖：get.h和get.c
4. 生成目标文件的命令
看例子中
main:get.o sum.o val.o main.o
gcc -o main get.o sum.o val.o main.o
发现第二行是一行gcc的命令，这行命令代表的意思是将各种中间目标文件连接起来，生成最终的目标可执行文件 main
主要特别注意的是，命令行都是在第二行，而且需要[tab]键的空格，否则就会不生效。
5. 换行符 \
如果一行太长，我们可以通过 符号 \ 来进行换行。
main:get.o sum.o val.o \ main.o
6. clean 清除操作
clean:
rm -rf *.o
clean不是一个目标文件，而是一个动作命令。我们可以执行下面的命令
make clean
这个命令会清除生成的目标中间文件 .o的文件。
7. 执行流程
1. 当用户敲下make命令的时候，make工具会去找当前c工程目录下的Makefile或者makefile这个文件。
2. 找到Makefile这个文件后，他会找到第一个目标文件（main），然后去当前c工程的目录下找是否有main这个可执行的文件，然后会去判断main这个可执行文件是否是最新的，如果是最新的，则不需要编译。
3. 如果不存在main这个可执行文件，make命令就会去生成.o的中间目标文件，然后再生成main可执行目标文件。
4. 如果main存在，make会去比较中间文件.o文件是否有更新，如果是最新的则不更新，不是最新的则继续往下找依赖，找到有需要更新的目标文件的时候就会执行编译命令。
5. 说白了，整个make的依赖性，make会一层层的去找依赖关系，并且比较是否需要更新，直到编译出最终的可执行的目标文件。
举个例子，如果我在上面的c语言程序例子中，只改动main.c这个文件，则执行make命令，命令只会编译main.o和连接生成main可执行文件两步，而不是全部都重新编译一遍。因为val.o get.o 和sum.o并没有改动，而且是最新的，所以不需要编译。如果项目比较大，这样的方式可以加快编译速度。
8. 变量使用
makefile中也可以使用变量。变量可以用 ${object} 或者 $(object) 这样的方式使用。
使用变量的好处就是大大简化了Makefile编写的难度，增强了Makefile文件的可维护性。
我们改造上面的Makefile例子：
object = get.o sum.o val.o \
main.o
main:${object}
gcc -o main ${object}
main.o:main.c
gcc -c main.c
val.o:val.h val.c
gcc -c val.c
sum.o:val.h sum.h sum.c
gcc -c sum.c
get.o:get.h get.c
gcc -c get.c
clean:
rm -rf *.o
9. make的自动推导功能
我们上面的例子中可以看到：
main.o:main.c
gcc -c main.c
val.o:val.h val.c
gcc -c val.c
sum.o:val.h sum.h sum.c
gcc -c sum.c
get.o:get.h get.c
gcc -c get.c
每次我们写一个中间目标文件的时候，都需要将相应的依赖关系写出来，然后写上gcc -c xxx.c的命令。
make工具有一个自动推导的功能：
例如sum.o文件，make会自动推导出依赖的文件 sum.c，于是在sum.o冒号后面就可以将sum.c隐藏
并且有了sum.c的推导，make工具可以可以推导出下面的gcc命令：gcc -c sum.c。于是这个gcc的命令行也可以隐藏了。
于是我们继续改进上面的例子，会发现现在简化了很多：
object = get.o sum.o val.o \
main.o
main:${object}
gcc -o main ${object}
main.o:get.h sum.h
val.o:val.h
sum.o:val.h sum.h
get.o:get.h
clean:
rm -rf *.o
10. include引用其他文件
通过include <filename>，可以将别的Makefile文件引入进来。
例如我们object这个变量内容放入test.vm文件中：
object = get.o sum.o val.o \ main.o
看下Makefile文件的使用：
include test.vm
main:${object}
gcc -o main ${object}
main.o:get.h sum.h
val.o:val.h
sum.o:val.h sum.h
get.o:get.h
clean:
rm -rf *.o
这个时候，我们执行make命令，发现Makefile和之前都放置在一起的时候是一样的效果。
11. .PHONY 声明伪目标
可以用.PHONY来声明clean这样的不生成可执行文件的伪目标。可以看下Makefile改造后的例子：
object = get.o sum.o val.o \
main.o
main:${object}
gcc -o main ${object}
main.o:get.h sum.h
val.o:val.h
sum.o:val.h sum.h
get.o:get.h
.PHONY: clean cleanall
clean:
rm -rf *.o
cleanall:clean
rm -rf main
其中cleanall 既删除main文件，也执行clean下的命令，因为cleanall依赖于 clean伪目标。
12. 生成多个可执行文件
如果要生成多个可执行文件怎么办？大家都知道，Makefile的终极生成的目标文件只有一个，多个可以通过依赖的方式来进行生成：
object = get.o sum.o val.o \
main.o
main:test ${object}
gcc -o $@ ${object}
test:${object}
gcc -o $@ ${object}
main.o:get.h sum.h
val.o:val.h
sum.o:val.h sum.h
get.o:get.h
.PHONY: clean cleanall
clean:
rm -rf *.o
cleanall:clean
rm -rf main
13. 常用变量和符号
$(MAKE) ：是make命令
$(CC) ：是gcc的命令
$@：可以获取到当前的目标
@echo： 这个命令是输出一行字符串。make -s 则只显示echo输出的命令，不显示执行的命令行。
如果是多条命令的，可以通过换行来实现；如果是两条命令有关联，可以通过;号来分隔。
忽略命令的出错情况，可以在命令前面加 - 符号，例如：-rm -rf *.o
可以看下例子：
object = get.o sum.o val.o \
main.o
main:$(object)
@echo it is compile main.c now!..............
$(CC) -o $@ $(object)
$(MAKE) clean
main.o:get.h sum.h
val.o:val.h
sum.o:val.h sum.h
get.o:get.h
.PHONY: clean cleanall
clean:
-rm -rf *.o
cleanall:clean
-rm -rf main
定义变量：
object = get.o sum.o val.o \ main.o
使用变量：
$(object) foo = $(object) test.o
if 语句，未定义：undefined
ifeq (0,${MAKELEVEL})
mkdir test_path
endif
空格使用：
nullstring := space := $(nullstring)
14. 嵌套执行Makefile
有些情况下，我们会把Makefile 不同模块和不同功能的源文件放到不同的目录下，这个时候我们可以通过：
@(make) -C src/ 这样的命令来执行。
这个命令相当于先进入src目录，再执行make命令。
如果想让你的变量传递到下一层的Makefile中，则可以通过下面的命令export，如果不想传递则unexport：
export variable = value
15. 定义命令包
如果命令经常使用到，可以定义命令包：
define test mkdir test endef
使用：
$(test)
16. 文件搜寻
当项目比较大的时候，源文件会按照不同的目录去分类，这个时候就需要通过VPATH来搜索。VPATH是makefile的一个特殊变量，定义了源文件的存放目录。
VAPTH=src:../header
上面的意思就是回去src目录和../header目录查询源文件。
参考：