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利用Makfile给多文件、多目录C源码建立工程

一口Linux2021-10-19 09:20发文

0. 前言

粉丝留言,想知道如何使用Makefile给多个文件和多级目录建立一个工程,必须安排!

关于Makefile的入门参考文章,可以先看这篇文章:

《Makefile入门教程》

为了让大家有个更加直观的感受,一口君将之前写的一个小项目,本篇在该项目基础上进行修改。

该项目详细设计和代码,见下文:

《从0写一个《电话号码管理系统》的C入门项目【适合初学者】》

一、文件

好了,开始吧!

我们将该项目的所有功能函数放到以该函数名命名的c文件,同时放到对应名称的子目录中。

比如函数allfree(),存放到 allfree/allfree.c中

最终目录结构如下图所示:

peng@ubuntu:/mnt/hgfs/code/phone$ tree .

├── allfree
│   ├── allfree.c
│   └── Makefile
├── create
│   ├── create.c
│   └── Makefile
├── delete
│   ├── delete.c
│   └── Makefile
├── display
│   ├── display.c
│   └── Makefile
├── include
│   ├── Makefile
│   └── phone.h
├── init
│   ├── init.c
│   └── Makefile
├── login
│   ├── login.c
│   └── Makefile
├── main
│   ├── main.c
│   └── Makefile
├── Makefile
├── menu
│   ├── Makefile
│   └── menu.c
├── scripts
│   └── Makefile
└── search
   ├── Makefile
   └── search.c
11 directories, 22 files

直接看下编译结果吧:

peng@ubuntu:/mnt/hgfs/code/phone$ make
make[1]: Entering directory '/mnt/hgfs/code/phone/allfree'
make[1]: Nothing to be done for 'all'.
make[1]: Leaving directory '/mnt/hgfs/code/phone/allfree'
make[1]: Entering directory '/mnt/hgfs/code/phone/create'
make[1]: Nothing to be done for 'all'.
make[1]: Leaving directory '/mnt/hgfs/code/phone/create'
make[1]: Entering directory '/mnt/hgfs/code/phone/delete'
make[1]: Nothing to be done for 'all'.
make[1]: Leaving directory '/mnt/hgfs/code/phone/delete'
make[1]: Entering directory '/mnt/hgfs/code/phone/display'
make[1]: Nothing to be done for 'all'.
make[1]: Leaving directory '/mnt/hgfs/code/phone/display'
make[1]: Entering directory '/mnt/hgfs/code/phone/init'
make[1]: Nothing to be done for 'all'.
make[1]: Leaving directory '/mnt/hgfs/code/phone/init'
make[1]: Entering directory '/mnt/hgfs/code/phone/login'
make[1]: Nothing to be done for 'all'.
make[1]: Leaving directory '/mnt/hgfs/code/phone/login'
make[1]: Entering directory '/mnt/hgfs/code/phone/menu'
make[1]: Nothing to be done for 'all'.
make[1]: Leaving directory '/mnt/hgfs/code/phone/menu'
make[1]: Entering directory '/mnt/hgfs/code/phone/search'
make[1]: Nothing to be done for 'all'.
make[1]: Leaving directory '/mnt/hgfs/code/phone/search'
make[1]: Entering directory '/mnt/hgfs/code/phone/main'
make[1]: Nothing to be done for 'all'.
make[1]: Leaving directory '/mnt/hgfs/code/phone/main'
gcc -Wall -O3 -o phone allfree.o create.o delete.o display.o init.o login.o menu.o search.o main.o -lpthread
phone make done!

运行结果如下:

二、Makefile常用基础知识点 [0] 符号'@' '$' '$$' '-' '-n '的说明'@'
通常makefile会将其执行的命令行在执行前输出到屏幕上。如果将‘@’添加到命令行前,这个命令将不被make回显出来。例如:@echo  --compiling module----;  // 屏幕输出  --compiling module----
echo  --compiling module----;  // 没有@ 屏幕输出echo  --compiling module----  
' - '

通常删除,创建文件如果碰到文件不存在或者已经创建,那么希望忽略掉这个错误,继续执行,就可以在命令前面添加 -,

-rm dir;
-mkdir aaadir;

' $ '美元符号$,主要扩展打开makefile中定义的变量

' $$ '$$ 符号主要扩展打开makefile中定义的shell变量

[1] wildcard

说明:列出当前目录下所有符合模式“ PATTERN”格式的文件名,并且以空格分开。“ PATTERN”使用shell可识别的通配符,包括“ ?”(单字符)、“ *”(多字符)等。示例:

$(wildcard *.c)

返回值为当前目录下所有.c 源文件列表。

[2] patsubst

说明:把字串“ x.c.c bar.c”中以.c 结尾的单词替换成以.o 结尾的字符。示例:

$(patsubst %.c,%.o,x.c.c bar.c)

函数的返回结果是

x.c.o bar.o
[3] notdir

说明:去除文件名中的路径信息示例:

SRC = ( notdir ./src/a.c )

去除文件a . c 的路径信息 , 使用 (notdir ./src/a.c) 去除文件a.c的路径信息,使用 (notdir./src/a.c)去除文件a.c的路径信息,使用(SRC)得到的是不带路径的文件名称,即a.c。

[4] 包含头文件路径

使用-I+头文件路径的方式可以指定编译器的头文件的路径示例:

INCLUDES = -I./inc
$(CC) -c $(INCLUDES) $(SRC)
[5] addsuffix

函数名称:加后缀函数—addsuffix。语法:

$(addsuffix SUFFIX,NAMES…)

函数功能:为“NAMES…”中的每一个文件名添加后缀“SUFFIX”。参数“NAMES…”为空格分割的文件名序列,将“SUFFIX”追加到此序列的每一个文件名的末尾。返回值:以单空格分割的添加了后缀“SUFFIX”的文件名序列。函数说明:示例:

$(addsuffix .c,foo bar)

返回值为

foo.c bar.c
[6] 包含另外一个文件:include

在Makefile使用include关键字可以把别的Makefile包含进来,这很像C语言的#include,被包含的文件会原模原样的放在当前文件的包含位置。比如命令

include file.dep

即把file.dep文件在当前Makefile文件中展开,亦即把file.dep文件的内容包含进当前Makefile文件

在 include前面可以有一些空字符,但是绝不能是[Tab]键开始。

[7] foreach

foreach函数和别的函数非常的不一样。因为这个函数是用来做循环用的语法是:

$(foreach

这个函数的意思是,把参数中的单词逐一取出放到参数所指定的变量中,然后再执行所包含的表达式。

每一次会返回一个字符串,循环过程中,的所返回的每个字符串会以空格分隔,最后当整个循环结束时,所返回的每个字符串所组成的整个字符串(以空格分隔)将会是foreach函数的返回值。

所以,最好是一个变量名,可以是一个表达式,而中一般会使用这个参数来依次枚举中的单词。

举例:

names := a b c d
files := $(foreach n,$(names),$(n).o)

上面的例子中,$(name)中的单词会被挨个取出,并存到变量“n”中,“$(n).o”每次根据“$(n)”计算出一个值,这些值以空格分隔,最后作为foreach函数的返回,所以,$(files)的值是“a.o b.o c.o d.o”。

注意,foreach中的参数是一个临时的局部变量,foreach函数执行完后,参数的变量将不在作用,其作用域只在foreach函数当中。

[8] call

“ call”函数是唯一一个可以创建定制化参数函数的引用函数。使用这个函数可以实现对用户自己定义函数引用。我们可以将一个变量定义为一个复杂的表达式,用“ call”函数根据不同的参数对它进行展开来获得不同的结果。

函数语法:

$(call variable,param1,param2,...)

函数功能:在执行时,将它的参数“ param”依次赋值给临时变量“ $(1)”、“ $(2)” call 函数对参数的数目没有限制,也可以没有参数值,没有参数值的“ call”没有任何实际存在的意义。执行时变量“ variable”被展开为在函数上下文有效的临时变量,变量定义中的“ $(1)”作为第一个参数,并将函数参数值中的第一个参数赋值给它;变量中的“ $(2)”一样被赋值为函数的第二个参数值;依此类推(变量**$(0)**代表变量“ variable”本身)。之后对变量“ variable” 表达式的计算值。

返回值:参数值“ param”依次替换“ $(1)”、“ $(2)”…… 之后变量“ variable”定义的表达式的计算值。

函数说明:

函数中“ variable”是一个变量名,而不是变量引用。因此,通常“ call”函数中的“ variable”中不包含“ $”(当然,除非此变量名是一个计算的变量名)。当变量“ variable”是一个 make 内嵌的函数名时(如“ if”、“ foreach”、“ strip”等),对“ param”参数的使用需要注意,因为不合适或者不正确的参数将会导致函数的返回值难以预料。函数中多个“ param”之间使用逗号分割。变量“ variable”在定义时不能定义为直接展开式!只能定义为递归展开式。

函数示例:

reverse = $(2)$(1)
foo = $(call reverse,a,b)
all:
@echo "foo=$(foo)"

执行结果:

foo=ba

即a替代了替代了(2)

三、编译详细说明

我们在根目录下执行make命令后,详细步骤如下:

include scripts/Makefile :将文件替换到当前位置,使用默认的目标all,该目标依赖于$(Target)$(Target) 在scripts/Makefile中定义了,即phone而$(Target)依赖于mmmm这个目标会执行@ $(foreach n,$(Modules),$(call modules_make,$(n)))

Modules是所有的目录名字集合,foreach 会遍历字符串$(Modules)中每个词语,每个词语会赋值给n,同时执行语句:

call modules_make,$(n)
modules_make 被$(MAKE) -C $(1)所替代,

$(MAKE) 有默认的名字make-C:进入子目录执行make$(1) :是步骤4中$(n),即每一个目录名字

最终步骤4的语句就是进入到每一个目录下,执行每一个目录下的Makefile

进入某一个子目录下,执行Makefile默认目标是all,依赖ObjsObjs := $(patsubst %.c,%.o,$(Source))

patsubst 把字串$ource中以.c 结尾的单词替换成以.o 结尾的字符而

Source := $(wildcard ..c)

wildcard 会列举出当前目录下所有的.c文件

所以第6步最终就是将子目录下的所有的.c文件,编译生成对应文件名的.o文件


$(CC) $(CFLAGS) -o $(Target) $(AllObjs) $(Libs)

这几个变量都在文件scripts/Makefile中定义$(CC) :替换成gcc,制定编译器$(CFLAGS) :替换成-Wall -O3,即编译时的优化等级-o $(Target):生成可执行程序phone$(AllObjs) :

AllObjs := $(addsuffix .o,$(Modules))

addsuffix 会将 .o追加到$(Modules)中所有的词语后面,也就是我们之前在子目录下编译生成的所有的.o文件$(Libs) :替换为-lpthread,即所需要的动态库

大家可以根据这个步骤,来分析一下执行make clean时,执行步骤

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