Makefile变量的定义与使用与自动化变量

1.变量的定义与使用

变量对于我们来说是不陌生的,在学习各种编程语言时会经常用到。就拿C语言来说,变量的使用是十分常见的,变量可以用来保存一个值或者是使用变量进行运算操作。Makefile 中的变量也是这样,我们可以利用它来表示某些多处使用而又可能发生变化的内容,不仅可以节省重复修改的工作,还可以避免遗漏。

1.1变量的定义

Makefile 文件中定义变量的基本语法如下:

变量的名称=值列表

Makefile 中的变量的使用其实非常的简单,因为它并没有像其它语言那样定义变量的时候需要使用数据类型。变量的名称可以由大小写字母、阿拉伯数字和下划线构成。等号左右的空白符没有明确的要求,因为在执行 make 的时候多余的空白符会被自动的删除。至于值列表,既可以是零项,又可以是一项或者是多项。如:

VALUE_LIST = one two three

调用变量的时候可以用 "(VALUE_LIST)" 或者是 "{VALUE_LIST}" 来替换,这就是变量的引用。实例:

  1. OBJ=main.o test.o test1.o test2.o
  2. test:$(OBJ)
  3. gcc -o test $(OBJ)

这就是引用变量后的 Makefile 的编写,比我们之前的编写方式要简单的多。当要添加或者是删除某个依赖文件的时候,我们只需要改变变量 "OBJ" 的值就可以了。

1.2变量的基本赋值

知道了如何定义,下面我们来说一下 Makefile 的变量的四种基本赋值方式:

  • 简单赋值 ( := ) 编程语言中常规理解的赋值方式,只对当前语句的变量有效。
  • 递归赋值 ( = ) 赋值语句可能影响多个变量,所有目标变量相关的其他变量都受影响。
  • 条件赋值 ( ?= ) 如果变量未定义,则使用符号中的值定义变量。如果该变量已经赋值,则该赋值语句无效。
  • 追加赋值 ( += ) 原变量用空格隔开的方式追加一个新值。

1.2.1简单赋值

  1. x:=foo
  2. y:=$(x)b
  3. x:=new
  4. test:
  5. @echo "y=>$(y)"
  6. @echo "x=>$(x)"

在 shell 命令行执行make test我们会看到:

y=>foob x=>new

1.2.2递归赋值

  1. x=foo
  2. y=$(x)b
  3. x=new
  4. test:
  5. @echo "y=>$(y)"
  6. @echo "x=>$(x)"

在 shell 命令行执行make test我们会看到:

y=>newb x=>new

1.2.3条件赋值

  1. x:=foo
  2. y:=$(x)b
  3. x?=new
  4. test:
  5. @echo "y=>$(y)"
  6. @echo "x=>$(x)"

在 shell 命令行执行make test我们会看到:

y=>foob x=>foo

1.2.4追加赋值

  1. x:=foo
  2. y:=$(x)b
  3. x+=$(y)
  4. test:
  5. @echo "y=>$(y)"
  6. @echo "x=>$(x)"

在 shell 命令行执行make test我们会看到:

y=>foob x=>foo foob

不同的赋值方式会产生不同的结果,我们使用的时候应该根据具体的情况选择相应的赋值规则。

变量使用的范围很广,它可以出现在规则的模式中,也可以出现在规则的命令中或者是作为 Makefile 函数的参数来使用。总之,变量的使用在我们的 Makefile 编写中还是非常广泛的,可以说我们的 Makefile 中必不可少的东西。

其实变量在我们的 Makefile 中还是有很多种类的,它们的意义是不相同的。比如我们的环境变量,自动变量,模式指定变量等。其他的变量我们会在其他的文章里做介绍。

2.自动化变量

关于自动化变量可以理解为由 Makefile 自动产生的变量。在模式规则中,规则的目标和依赖的文件名代表了一类的文件。规则的命令是对所有这一类文件的描述。我们在 Makefile 中描述规则时,依赖文件和目标文件是变动的,显然在命令中不能出现具体的文件名称,否则模式规则将失去意义。

那么模式规则命令中该如何表示文件呢?就需要使用"自动化变量",自动化变量的取值根据执行的规则来决定,取决于执行规则的目标文件和依赖文件。下面是对所有的自动化变量进行的说明:

$@

表示规则的目标文件名。如果目标是一个文档文件(Linux 中,一般成 .a 文件为文档文件,也成为静态的库文件),
那么它代表这个文档的文件名。在多目标模式规则中,它代表的是触发规则被执行的文件名。

$%

当目标文件是一个静态库文件时,代表静态库的一个成员名。

$<

规则的第一个依赖的文件名。如果是一个目标文件使用隐含的规则来重建,则它代表由隐含规则加入的第一个依赖文件。

$?

所有比目标文件更新的依赖文件列表,空格分隔。如果目标文件时静态库文件,代表的是库文件(.o 文件)。

$^

代表的是所有依赖文件列表,使用空格分隔。如果目标是静态库文件,它所代表的只能是所有的库成员(.o 文件)名。
一个文件可重复的出现在目标的依赖中,变量"$^"只记录它的第一次引用的情况。就是说变量"$^"会去掉重复的依赖文件。

$+

类似"$^",但是它保留了依赖文件中重复出现的文件。主要用在程序链接时库的交叉引用场合。

$*

在模式规则和静态模式规则中,代表"茎"。"茎"是目标模式中"%"所代表的部分(当文件名中存在目录时,
"茎"也包含目录部分)。

下面我们就自动化变量的使用举几个例子。

实例1:

test:test.o test1.o test2.o
     gcc -o $@ $^
test.o:test.c test.h
       gcc -o $@ $<
test1.o:test1.c test1.h
        gcc -o $@ $<
test2.o:test2.c test2.h
        gcc -o $@ $<

这个规则模式中用到了 "@" 、"<" 和 "\^" 这三个自动化变量,对比之前写的 Makefile 中的命令,我们可以发现 "@" 代表的是目标文件test,"\^"代表的是依赖的文件,"<"代表的是依赖文件中的第一个。我们在执行 make 的时候,make 会自动识别命令中的自动化变量,并自动实现自动化变量中的值的替换,这个类似于编译C语言文件的时候的预处理的作用。

实例2:

 lib:test.o test1.o test2.o
	 ar r $?

假如我们要做一个库文件,库文件的制作依赖于这三个文件。当修改了其中的某个依赖文件,在命令行执行 make 命令,库文件 "lib" 就会自动更新。"$?" 表示修改的文件。

GNU make 中在这些变量中加入字符 "D" 或者 "F" 就形成了一系列变种的自动化变量,这些自动化变量可以对文件的名称进行操作。

下面是一些详细的描述:

变量名功能

$(@D)

表示文件的目录部分(不包括斜杠)。如果 "@" 表示的是 "dir/foo.o" 那么 "(@D)" 表示的值就是 "dir"。如果 "$@" 不存在斜杠(文件在当前目录下),其值就是 "."。

$(@F)

表示的是文件除目录外的部分(实际的文件名)。如果 "@" 表示的是 "dir/foo.o",那么 "@F" 表示的值为 "dir"。

$(*D) $(*F)

分别代表 "茎" 中的目录部分和文件名部分

$(%D) $(%F)

当以 "archive(member)" 形式静态库为目标时,分别表示库文件成员 "member" 名中的目录部分和文件名部分。踏进对这种新型时的目标有效。

$(<D) $(<F)

表示第一个依赖文件的目录部分和文件名部分。

$(^D) $(^F)

分别表示所有依赖文件的目录部分和文件部分。

$(+D) $(+F)

分别表示所有的依赖文件的目录部分和文件部分。

$(?D) $(?F)

分别表示更新的依赖文件的目录部分和文件名部分。

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