Linux基础开发工具（三）gcc/g++与make/makefile篇

参数	作用
`-o filename`	指定输出文件名，不加默认生成 `a.out`
`-c`	只编译汇编，不链接，生成 `.o` 目标文件
`-E`	只做预处理，输出预处理后的代码
`-S`	生成汇编代码 `.s`，不汇编、不链接
`-g`	添加调试信息，gdb 调试必须加
`-O0 / -O1 / -O2 / -O3`	代码优化级别，O0 不优化（调试用），O3 最高优化
`-Wall`	打开所有警告，强烈推荐，帮你发现代码隐患
`-I路径`	指定头文件搜索目录（大写 i）
`-L路径`	指定库文件搜索目录
`-lxxx`	链接库，如 `-lpthread` 线程库

3.示例演示

gcc 示例（g++同理）

新建 3 个文件：main.c、calc.c、calc.h

calc.h

cpp 复制代码

#pragma once
int add(int a, int b);
int sub(int a, int b);

calc.c

cpp 复制代码

#include "calc.h"

int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

int sub(int a, int b)
{
    return a - b;
}

main.c

cpp 复制代码

#include <stdio.h>
#include "calc.h"

int main(void)
{
    int a = 10, b = 3;
    printf("a + b = %d\n", add(a, b));
    printf("a - b = %d\n", sub(a, b));
    return 0;
}

演示 1：一次性编译

bash 复制代码

gcc main.c calc.c -o calc_demo -Wall

运行

复制代码

./calc_demo

输出：

复制代码

a + b = 13
a - b = 7

演示 2：分步编译（多文件工程原理）

只编译，不链接，生成 .o 目标文件

bash 复制代码

gcc -c main.c -o main.o -Wall
gcc -c calc.c -o calc.o -Wall

链接目标文件，生成可执行程序

gcc main.o calc.o -o calc_demo

演示 3：预处理（-E）

复制代码

gcc -E main.c -o main.i

打开 main.i，可以看到头文件展开、宏处理后的完整源码。

演示 4：生成汇编代码（-S）

复制代码

gcc -S main.c

生成 main.s 汇编文件。

演示 5：带调试信息编译（gdb 调试用）

bash 复制代码

gcc -g main.c calc.c -o calc_demo -Wall

二、make/makefile

1.make 是什么

make 是 Linux 下工程构建工具 。当项目源码文件很多时，如果每次修改代码都手动敲很长的 gcc 编译命令，非常麻烦。 make 会读取 Makefile 文件，自动根据文件的修改时间，判断哪些文件需要重新编译，只编译改动过的文件，避免全部源码重复编译，提升编译效率。

make 本身不是编译器，它只是工具，底层依然调用 gcc/g++。

2.Makefile 是什么

Makefile 是make工具读取的配置脚本文件 （文件名固定：Makefile 或者 makefile）。在这个文件里，我们写清楚工程的文件依赖关系、编译命令 。在终端直接输入 make，make 就会自动解析 Makefile，执行对应的编译指令。

3.核心概念：依赖关系 & 依赖方法

1. 依赖关系

规则格式：

bash 复制代码

目标: 依赖文件列表
	依赖方法（命令，**必须Tab缩进，不能用空格**）

目标：你想要生成的文件（比如可执行程序、.o目标文件）

依赖文件：生成这个目标，所需要的源码 / 头文件。如果依赖文件的修改时间比目标新，代表文件改动，需要重新执行命令。

依赖方法：生成目标要执行的 shell 命令（gcc 编译命令）

想要生成【目标】，必须保证【依赖文件】存在；依赖文件更新了，就执行【依赖方法】重新构建目标。

重要：Makefile 中命令行前面必须是 Tab 缩进，不能使用空格 ，否则会报missing separator语法错误。

示例：

bash 复制代码

calc_demo: main.o calc.o
	gcc main.o calc.o -o calc_demo -Wall

目标：calc_demo（最终可执行程序）

依赖：main.o 和 calc.o

依赖方法：gcc main.o calc.o -o calc_demo -Wall

含义：生成calc_demo需要main.o、calc.o；只要任意一个.o文件改动，就执行这条链接命令。

2. 多规则联动（Makefile 会自动递归推导依赖）

bash 复制代码

calc_demo: main.o calc.o
	gcc main.o calc.o -o calc_demo -Wall

main.o: main.c calc.h
	gcc -c main.c -Wall

calc.o: calc.c calc.h
	gcc -c calc.c -Wall

执行make时的逻辑：

找目标calc_demo，需要main.o、calc.o

发现main.o需要main.c calc.h，判断源码是否更新，更新就执行gcc -c编译生成 main.o

同理处理 calc.o

两个.o 全部准备好，执行链接命令，生成可执行程序

优势：只改动calc.c，只会重新编译calc.o，不会重新编译 main.o

4.伪目标 .PHONY

什么是伪目标

伪目标不是文件 ，只是一个标签，用来执行一组命令，不会生成对应的文件。最常用的就是 clean：用来删除编译产物（.o、可执行程序）。

如果不声明伪目标：如果你的目录里刚好存在一个名叫clean的文件，make 会认为 clean 文件已经存在，就不会执行 clean 对应的删除命令，出现 bug。

用 .PHONY 声明伪目标，告诉 make：clean不是文件，永远执行命令。

bash 复制代码

.PHONY: clean
clean:
	rm -f *.o calc_demo

使用命令：

bash 复制代码

make clean

执行效果：删除所有.o目标文件和可执行程序，清理工程。

5.Make 自动变量

表格

自动变量	含义
`$@`	当前规则的目标文件
`$^`	当前规则全部依赖文件
`$<`	当前规则第一个依赖文件

bash 复制代码

$(BIN): $(OBJ)
	$(CC) $(LFLAGS) $@ $^

$@ = proc.exe（目标）

$^ = myproc.o（所有依赖）

bash 复制代码

%.o : %.c
	$(CC) $(FLAGS) $<

%.o : %.c：模式规则，匹配任意 xxx.o，依赖同名 xxx.c

$<：代表对应的.c源文件

6.批量编译

为什么要批量编译?

不用手动写大量重复编译命令

如果项目有很多源码，比如 main.c calc.c func.c log.c。 不使用批量编译：你需要手动一条一条写 gcc 编译指令，文件越多，Makefile 越长，新增源码就要新增一条规则。

如何批量编译？

bash 复制代码

BIN = proc.exe
CC = gcc
# SRC = $(wildcard *.c)
SRC = myproc.c  # SRC = $(shell ls *.c) 列出当前所有.c文件
OBJ = myproc.o  # OBJ = $(SRC:.c=.o) 替换，把.c改成.o

LFLAGS = -o
FLAGS = -c
RM = rm -f

$(BIN): $(OBJ)
	$(CC) $(LFLAGS) $@ $^

%.o : %.c
	$(CC) $(FLAGS) $<

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

.PHONY: test
test:
	@echo $(SRC)
	@echo $(OBJ)

变量解析

bash 复制代码

BIN = proc.exe	# 最终生成的可执行程序名称
CC = gcc			# 指定编译器
SRC = myproc.c	# 源文件
OBJ = myproc.o	# 目标文件

LFLAGS = -o		# 链接参数，用来指定输出文件名
FLAGS = -c		# 编译参数：只编译，不链接，生成.o目标文件
RM = rm -f		# 删除命令，-f 强制删除，不提示

批量获取文件的两种写法

1. SRC = $(wildcard *.c)``wildcard是 Make 内置函数，自动扫描当前目录，获取所有后缀为.c 的源文件，实现批量搜集源码。

2. OBJ = $(SRC:.c=.o)后缀替换语法 ，把 SRC 列表中所有文件后缀.c批量替换为.o，自动生成目标文件列表。

开启批量编译：注释掉SRC = myproc.c、OBJ = myproc.o，启用下面两行：

复制代码

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

开启后，目录下所有.c文件会被自动批量编译，新增 c 文件无需修改 Makefile。

三、总结

gcc/g++ ：C/C++ 编译器，源码需要经过预处理、编译、汇编、链接四步生成可执行程序；掌握-o、-c、-Wall、-g等常用编译选项，支持一次性编译和分步编译两种方式。

make & Makefile ：make是工程构建工具，底层调用 gcc，依靠文件时间戳实现增量编译，只编译改动过的文件；Makefile是配置脚本，核心由目标、依赖关系、依赖方法构成，命令行必须 Tab 缩进。

伪目标.PHONY：用来定义标签（如 clean 清理、test 调试），不是实体文件，避免和本地文件重名导致规则失效。

自动变量 ：$@、$^、$<简化 Makefile 书写；借助wildcard和后缀替换语法可以实现批量编译，自动收集全部源码，新增 C 文件无需修改 Makefile，适合多文件项目。