Linux工程管理文件Makefile变量类型详解-进阶篇

1.立即变量和延迟变量

在Makefile中最容易让人引困惑的是立即变量和延迟变量。

立即变量和延迟变量是按展开时间来划分的。

立即变量使用 := 操作符进行赋值，在解析阶段就直接展开了，顾名思义，立即展开变量。

延迟变量则是使用 = 操作符进行赋值，在make解析Makefile阶段不会立即展开，而是等到实际使用这个变量时才展开，获得其真正的值。

a = 1
b = 2
val_a := $(a)
val_b  = $(b)
a = 10
b = 20
test:    
	echo $(val_a)    
	echo $(val_b)

在上面的例子中，val_a是立即变量，当make解析到:=赋值符号时，会把 $(a)变量的值立即赋值给val_a，虽然后面a的值发生了变化，但val_a因为已经展开，所以值就不再发生变化。而val_b则不同，因为是延迟展开变量，所以，当make解析到 = 符号时，并没有立即把$ (b)的值赋值给val_b，而是在运行echo命令时才对其展开，因为此时b的值已经是20，所以$(val_b)的值也是20

wit@pc:/home/makefile/# makeecho 11echo 2020

立即展开变量一般用在规则中的目标、目标依赖中。make在解析Makefile阶段，需要这些变量有确切的值来构建依赖关系树。

一个项目中的文件依赖关系在程序编译期间是固定不变的，因此需要立即变量在解析阶段就要有明确的值，立即展开。

延迟展开变量一般用在规则的命令行中，这些变量在make编译过程中被引用到才会展开，获得其实际的值。

2.自动变量

在makefile中，大家经常会见到类似 $@、$ ^、$<这种类型的变量。这种变量一般称为自动变量，自动变量是局部变量，作用域范围在当前的规则内，它们分别代表不同的含义：

$@：目标
$^：所有目标依赖
$<：目标依赖列表中的第一个依赖
$?：所有目标依赖中被修改过的文件

有了这些自动变量，我们就可以改进下面的Makefile：

.PHONY: clean
CC  = gcc
BIN = a.out
OBJS = hello.o
OBJS += module.o
$(BIN): $(OBJS)    

@echo "start compiling..."    
@echo $(OBJS)    
	$(CC) -o $(BIN) $(OBJS)    
@echo "compile done"hello.o: hello.c    
	$(CC) -c -o hello.o hello.c
module.o: module.c    
	$(CC) -c -o module.o module.c
clean:    
rm -f $(BIN) $(OBJS)

将这个Makefile中命令行中的目标和目标依赖分别使用 $@和$ ^代替，Makefile就变成了下面的样子：

.PHONY: clean
CC  = gcc
BIN = a.out
OBJS = hello.o module.o

$(BIN): $(OBJS)    
	@echo "start compiling..."    
	@echo $(OBJS)    
	$(CC) -o $@ $^    
	@echo "compile done"hello.o: hello.c    
	$(CC) -c -o $@ 
	$^module.o: module.c    
	$(CC) -c -o 
	$@ $^
clean:    
	rm -f $(BIN) $(OBJS)

除了上面几个常用的自动变量外，还有一些自动变量不太常用，但是大家在以后阅读Makefile时可能会遇到，比如：

$%：当规则的目标是一个静态库文件时，$ %代表静态库的一个成员名
$+：类似$ ^，但是保留了依赖文件中重复出现的文件
$\*：在模式匹配和静态模式规则中，代表目标模式中%的部分。比如hello.c，当匹配模式为%.c时，$ *表示hello
$(@D)：表示目标文件的目录部分
$(@F)：表示目标文件的文件名部分
$(*D)：在模式匹配中，表示目标模式中%的目录部分
$(*F)：在模式匹配中，表示目标模式中%的文件名部分
: ：告诉make在编译时忽略所有的错误
@: ：告诉make在执行命令前不要显示命令

3.环境变量

除了用户自定义的一些变量，make在解析Makefile中还会引入一些系统环境变量，如编译参数CFLAGS、SHELL、MAKE等。这些变量在make开始运行时被载入到Makefile文件中，因为是全局性的系统环境变量，所以这些变量对所有的Makefile都有效。若Makefile中有用户自定义的同名变量，系统环境变量将会被用户自定义的变量覆盖。若用户在命令行中传递跟系统环境变量同名的变量，系统环境变量也会被传递的同名变量覆盖。

.PHONY:all
CFLAGS = -gall:    
@echo "CFLAGS = $(CFLAGS)"    
@echo "SHELL = $(SHELL)"   
@echo "MAKE = $(MAKE)"    
@echo "HOSTNAME = $(HOSTNAME)"

在上面的Makefile中，默认情况下，echo会打印各个系统变量的值：

wit@pc:/home/makefile/demo
# makeCFLAGS = -g
SHELL = /bin/sh
MAKE = make
HOSTNAME =

如果我们在执行make命令时，给Makefile传递一个同名的变量HOSTNAME=zixue.com，系统环境变量就会被这个同名变量覆盖，Makefile实际打印的值就变成了传递的同名变量的值：

wit@pc:/home/makefile/demo# make HOSTNAME=zixue.comCFLAGS = -gSHELL = /bin/shMAKE = makeHOSTNAME = zixue.com

4.变量替换

4.1字符串替换

.PHONY: all
SRC := main.c sub.c
OBJ := $(SRC:.c=.o)all:    
@echo "SRC = $(SRC)"    
@echo "OBJ = $(OBJ)"

执行make命令，运行结果为：

# makeSRC = main.c sub.cOBJ = main.o sub.o

4.2模式匹配替换

使用匹配符%匹配变量，使用 % 保留变量值中的指定字符串，然后其他部分使用指定字符串代替。

.PHONY: all
SRC := main.c sub.c
OBJ := $(SRC:%.c=%.o)all:    
@echo "SRC = $(SRC)"    
@echo "OBJ = $(OBJ)"

执行make命令，运行结果为：

# makeSRC = main.c sub.cOBJ = main.o sub.o