个人Linux操作系统学习笔记4 - makefile

目录

• makefile
• • 简单展示Makefile
  • make命令与makefile：依赖关系与依赖方法
  • 关闭打印
  • 想要改变.c/.exe的文件名，一定要改Makefile吗？
  • 如果项目里面有大量.c文件该如何写makefile
  • • 方法一：使用shell命令
    • 方法二：使用`wildcard`函数
  • 想要生成`.o`文件怎么办
  • `clean`命令
  • 最佳实践
• **文件时间：**
• 补充背景知识
• • 回车换行

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makefile

在vs中，vs默认帮我们做了自动化构建

在linux中，我们要使用make/makefile自动化项目的构建

其中

• make是一个命令
• makefile是一个文件

简单展示Makefile

$ ls
test.c
$ touch Makefile
$ vim Makefile 
$ cat Makefile 
test.exe:test.c
    gcc -o test.exe test.c
$ make
gcc -o test.exe test.c
$ ls
Makefile  test.c  test.exe

make命令与makefile：依赖关系与依赖方法

test.exe:test.c表明依赖关系

gcc -o test.exe test.c表明依赖方法

makefile会形成推导栈

test.exe:test.o
    gcc test.o -o test.exe
test.o:test.s
    gcc -c test.s -o test.o
test.s:test.i
    gcc -S test.i -o test.s
test.i:test.c
    gcc -E test.c -o test.i

$ make
gcc -E test.c -o test.i
gcc -S test.i -o test.s
gcc -c test.s -o test.o
gcc test.o -o test.exe
$ ll
-rw-rw-r-- 1    157 Dec 14 21:31 Makefile
-rw-rw-r-- 1     74 Dec 14 19:47 test.c
-rwxrwxr-x 1   8440 Dec 14 21:31 test.exe
-rw-rw-r-- 1  16872 Dec 14 21:31 test.i
-rw-rw-r-- 1   1496 Dec 14 21:31 test.o
-rw-rw-r-- 1    447 Dec 14 21:31 test.s

会根据依赖关系形成推导栈 ，然后依次出栈

本质就是一种脚本！

清理功能 ：

在里面生成伪目标

$ cat Makefile
test.exe:test.c
    gcc -o test.exe test.c
.PHONY:clean
clean:
    rm -f test.exe test.i test.s test.o

执行clean命令

$ make clean
rm -f test.exe test.i test.s test.o
$ ls
Makefile  test.c

• 细节1：依赖关系必须存在，依赖文件列表可以为空
• 细节2：依赖方法可以是任何shell命令
• 细节3 ：clean目标，只是利用make的自动推导的能力，让他执行了rm命令
  在构建工程的视角，看起来就是在清理项目
  清理项目，本质就是删除不需要的临时文件
• 细节4 ：make命令，后面可以跟"目标名"
  后面跟谁，就解析谁的依赖关系和依赖方法
  make默认只会推导一条完整的推导链路
  make默认只会推导第一个依赖关系（最佳实践要把clean放后面）

其中，.PHONY 表示声明一个符号（名字自定义）

用于修饰目标文件是一个伪目标

本质：总是被执行的！

什么叫总是被执行的？

$ ls
Makefile  Makefile-backup  test.c
$ make
gcc -o test.exe test.c
$ make
make: `test.exe' is up to date.

在Makefile中，test.exe:test.这句并没有被声明为总是被执行的

因此在完成一次之后，就不允许再执行

如果改为

.PHONY:test.exe
test.exe:test.c
    gcc -o test.exe test

此时再执行：

$ ls
Makefile  Makefile-backup  test.c
$ make
gcc -o test.exe test.c
$ make
gcc -o test.exe test.c

就可以总是被执行了

这也是为什么make clean可以一直被执行！

.PHONY是如何实现总是被执行的？

因为.c和.exe的本质都是文件，那么它们的属性都会有时间

$ stat test.c
  File: 'test.c'
  Size: 74            Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: fd01h/64769d    Inode: 1186657     Links: 1
Access: (0664/-rw-rw-r--)  Uid: ( 1004/ suliiik)   Gid: ( 1005/ suliiik)
Access: 2025-12-14 19:51:24.398090793 +0800
Modify: 2025-12-14 19:47:18.493390146 +0800
Change: 2025-12-14 19:47:18.493390146 +0800
 Birth: -
$ stat test.exe 
  File: 'test.exe'
  Size: 8440          Blocks: 24         IO Block: 4096   regular file
Device: fd01h/64769d    Inode: 1186660     Links: 1
Access: (0775/-rwxrwxr-x)  Uid: ( 1004/ suliiik)   Gid: ( 1005/ suliiik)
Access: 2025-12-14 22:03:49.973706809 +0800
Modify: 2025-12-14 22:03:49.973706809 +0800
Change: 2025-12-14 22:03:49.973706809 +0800
 Birth: -

如何判断源文件是否需要被重新编译？

源文件和可执行谁更新？

是通过比较两个文件的修改时间来比较的！！

而.PHONY就是忽略了文件Mod时间这个条件，因此可以总是被执行！

如果希望更新一个文件的修改时间，可以

$ touch test.c

这样可以在不修改文件内容的前提下更新文件修改时间

关闭打印

现在每次执行make命令，都会打印出其中的命令（回显）

$ make
gcc -o test.exe test.c
$ make clean
rm -f test.exe test.i test.s test.o

这样既不优雅也不美观

在Makefile里面给命令加上@之后就可以不打印了

test.exe:test.c
    @gcc -o test.exe test.c
.PHONY:clean
clean:
    @rm -f test.exe test.i test.s test.o

此时不会打印任何信息：

$ vim Makefile
$ make clean
$ make

想要改变.c/.exe的文件名，一定要改Makefile吗？

假设我把test.c改名为code.c，则每次都要打开Makefile进行修改文件名字，非常麻烦

因此可以在开头定义变量

BIN=test.exe
SRC=test.c

$(BIN):$(SRC)
    @gcc -o test.exe test.c
.PHONY:clean
clean:
    @rm -f test.exe test.i test.s test.o

在编译时，BIN和SRC会类似于宏替换一样代入$()的位置

但是上面的命令无法正常执行，因为@gcc -o test.exe test.c等命令是硬编码

因此，要改为变量名

BIN=test.exe
SRC=test.c

$(BIN):$(SRC)
    @gcc -o $@ $^
.PHONY:clean
clean:
    @rm -f $(BIN)

其中，在gcc/g++中，@是一个特殊的内置变量

如果项目里面有大量.c文件该如何写makefile

方法一：使用shell命令

使用ls命令，将*.c文件全都写入SRC

BIN=mycode.exe
SRC=$(shell ls *.c)

.PHONY:test
test:
    @echo "Debug------"
    @echo $(SRC)
    @echo "Debug------"

但是最佳实践并非如此

方法二：使用wildcard函数

wildcard函数：获取当前目录下所有的源文件

BIN=mycode.exe
#SRC=$(shell ls *.c)
SRC=$(wildcard *.c)

.PHONY:test
test:
    @echo "Debug------"
    @echo $(SRC)
    @echo "Debug------"

想要生成.o文件怎么办

BIN=mycode.exe
SRC=$(wildcard *.c)
OBJ=$(SRC:.c=.o)

$(BIN):$(OBJ)
    gcc -o $@ $^
%.o:%.c
    gcc -c $<

.PHONY:test
test:
    @echo "Debug------"
    @echo $(SRC)
    @echo "Debug------"
    @echo $(OBJ)
    @echo "Debug------"

%是一个通配符 ，%.o相当于把所有.o文件展开

$<的意思是：将:右边的文件一个个对应左边的文件

会展开为

main.o:main.c
  gcc -c main.c
src1.o:src1.c
  gcc -c src1.c
......

clean命令

BIN=mycode.exe
SRC=$(wildcard *.c)
OBJ=$(SRC:.c=.o)

$(BIN):$(OBJ)
    @gcc -o $@ $^
%.o:%.c
    @gcc -c $<

.PHONY:clean
clean:
    @rm -f $(OBJ) $(BIN)

最佳实践

BIN=mycode.exe
SRC=$(wildcard *.c)
OBJ=$(SRC:.c=.o)
CC=gcc
Echo=echo
Rm=rm -rf

$(BIN):$(OBJ)
    @$(CC) -o $@ $^
    @$(Echo) "linking $^ to $@ ... done"
%.o:%.c
    @$(CC) -c $<
    @$(Echo) "compling $< to $@ ... done"


.PHONY:clean
clean:
    $(Rm) $(OBJ) $(BIN)

文件时间：

Access：文件被访问的更新时间（读取内容或执行）

Modify：文件内容的更新时间

Change：文件属性的更新时间

• 为什么修改内容后 Change 时间也更新了？

  因为文件大小、inode 等元数据随之变化，触发了 Change 时间更新。

• 为什么使用cat不一定会更新Access？

  对于一个文件的操作，"查看"这一行为的占比极大

  如果每次查看操作都要更新时间，那么意味着每次查看都要修改文件属性

  那就意味着每次查看操作都需要刷新磁盘

  会增加访问磁盘的次数，增加IO，导致外设效率低下，OS整体效率降低

  现代OS优化后，会在 访问特定次数/间隔一段时间 后进行更新一次时间

补充背景知识

回车换行

回车：指回到当前行的最左侧

换行：移动到下一行