【Linux】自动化编译工具——make/makefile

一.前言

前文讲到Linux的基本指令和权限，但是在我们常见的项目编译中肯定会有很多代码文件 ，指挥使用指令是不够的，所以本篇章着重来讲解一下如何使用Make/Makefile来实现项目的自动化构建

在Linux中编译C语言代码，a.out是从

test.c 经过预编译 到**test.i**
test.i 经过编译到**test.s**
test.s 经过汇编到**test.o**
test.o 经过链接到**a.out**

我们平常做做练习还可以接受，但是到了大型工程，可是有上千条上万条代码， 若是一次编译完成之后又修改了源代码，接着又想进行编译，此时便需要重新敲入指令，那会使得工作量变得很大。可是在VS中，我们可以无限地修改自己的代码，然后随时编译运行，不需要考虑这些复杂的原理

那Linux 中有没有这样的一站式操作呢，那就是【make/Makefile】

二.make/makefile介绍

🥝Makefile是干什么的？

Makefile 是一个**文件**。它是一个工程文件的编译规则，它记录了原始码如何编译的详细信息、描述了整个工程的编译链接等规则。

Makefile 带来的好处就是------"自动化编译"。一旦写好，只需要一个make命令，整个工程完全自动编译，极大的提高了软件开发的效率🚀

复制代码

  target（目标文件)：文件1 文件2（依赖文件列表）		//依赖关系
   
  <Tab>gcc -o 欲建立的执行文件 目标文件1 目标文件2		///依赖方法
  	 command
  	 ...
  	 ...

target就是我们想要建立的信息，一般称作**目标文件** 。而后面的**依赖文件列表** 就是具有相关性的 object files，也就是目标文件所依赖的文件（可以是一个或多个，也可以没有）

cpp 复制代码

目标：你想要生成的文件名（比如最终的可执行文件，或者中间的 .o 目标文件）。也可以是一个执行动作（如 clean）。

依赖：生成这个目标所需要的原材料（源文件或其他中间文件）。

命令：如何将"依赖"变成"目标"的具体操作（通常是 gcc/g++ 命令）。

⚠️ 致命易错点：命令前面必须是一个纯正的 Tab 键缩进，绝对不能是用空格代替，否则 make 会报错！

三.makefile操作

假设我们有一个简单的项目，包含三个文件：

cpp 复制代码

main.c (主函数)

math.c (数学功能实现)

math.h (头文件)

传统编译方式： gcc main.c math.c -o myapp

使用 makefile 的方式： 在源码同级目录下创建一个名为 Makefile 或 makefile 的文件，内容如下：

cpp 复制代码

# 最终目标 myapp 依赖于 main.o 和 math.o
myapp : main.o math.o
	gcc main.o math.o -o myapp

# main.o 依赖于 main.c
main.o : main.c
	gcc -c main.c -o main.o

# math.o 依赖于 math.c
math.o : math.c
	gcc -c math.c -o math.o

工作原理（依赖推导树）： 当你输入 make 回车时：

make 会在当前目录找 makefile，并默认把找到的第一个目标 （也就是 myapp）作为最终目标。
它发现要生成 myapp 依赖 main.o 和 math.o。
如果当前目录下没有这两个 .o 文件，它会挂起当前任务，继续向下寻找生成 main.o 和 math.o 的规则。
找到底层的 .c 生成 .o 的规则后，按从下往上 的顺序，先执行 gcc -c 生成目标文件，最后再执行链接生成可执行程序 myapp。这就是所谓的自动推导。

四.进阶操作

上面的写法有太多重复的内容（比如文件名被写了好多次），我们可以使用变量来简化它。

常用自动化变量：

$@：表示规则中的目标文件。
$^：表示规则中的所有依赖文件（以空格分隔）。
$<：表示规则中的第一个依赖文件。

cpp 复制代码

# 定义基础变量
CC = gcc
TARGET = myapp
OBJS = main.o math.o

# 链接生成最终可执行文件
$(TARGET) : $(OBJS)
	$(CC) $^ -o $@   # 等价于 gcc main.o math.o -o myapp

# 编译生成中间目标文件
# % 是通配符，表示所有的 .o 文件都由对应的 .c 文件生成
%.o : %.c
	$(CC) -c $< -o $@

五.项目清理：.PHONY伪目标

编译过程中会产生很多中间文件（如 .o），当你想清理工作区，准备重新全量编译或打包源码时，需要删除它们。我们通常会在 makefile 底部加上清理命令：

cpp 复制代码

.PHONY:clean
clean:
        rm-f $(OBJS) $(TARGET)

为什么要有.PHONY关键字

假设你的当前目录刚好有一个名为clean的实体文件 ，当你执行 make clean时，make发现目标文件clean已经存在，并且它没有任何以来，make就会认为它是最新的，从而提示make：'clean' is up to date,拒绝执行下面的rm命令。 .PHONY的作用就是告诉make，clean是一个伪目标，不代表具体的文件，无论当前目录有没有叫clean的文件，每次执行 make clean时无条件执行它下面的命令

六.核心优势：增量编译

这也是 makefile 最大的价值所在：只编译修改过的文件。

如果你的项目有100个 .c文件，你修改其中一个。当你再次输入make时，make工具会对比源文件（.c)和目标文件（.o)的最后修改时间。

如果发现 xxx.c 的修改时间比 xxx.o 晚，它就知道源文件被改动过了，于是只重新编译这一个文件，然后重新链接。大大节省了大型项目的编译时间！