多目錄，多目標(biāo)的makefile問題

一、Makefile里有什么？

Makefile里主要包含了五個(gè)東西：顯式規(guī)則、隱晦規(guī)則、變量定義、文件指示和注釋。

1、顯式規(guī)則。顯式規(guī)則說明了，如何生成一個(gè)或多的的目標(biāo)文件。這是由Makefile的書寫者明顯指出，要生成的文件，文件的依賴文件，生成的命令。

2、隱晦規(guī)則。由于我們的make有自動(dòng)推導(dǎo)的功能，所以隱晦的規(guī)則可以讓我們比較粗糙地簡(jiǎn)略地書寫Makefile，這是由make所支持的。

3、變量的定義。在Makefile中我們要定義一系列的變量，變量一般都是字符串，這個(gè)有點(diǎn)你C語言中的宏，當(dāng)Makefile被執(zhí)行時(shí)，其中的變量都會(huì)被擴(kuò)展到相應(yīng)的引用位置上。

4、文件指示。其包括了三個(gè)部分，一個(gè)是在一個(gè)Makefile中引用另一個(gè)Makefile，就像C語言中的include一樣；另一個(gè)是指根據(jù)某些情況指定Makefile中的有效部分，就像C語言中的預(yù)編譯#if一樣；還有就是定義一個(gè)多行的命令。有關(guān)這一部分的內(nèi)容，我會(huì)在后續(xù)的部分中講述。

5、注釋。Makefile中只有行注釋，和UNIX的Shell腳本一樣，其注釋是用“#”字符，這個(gè)就像C/C++中的“//”一樣。如果你要在你的Makefile中使用“#”字符，可以用反斜框進(jìn)行轉(zhuǎn)義，如：“\#”。

最后，還值得一提的是，在Makefile中的命令，必須要以[Tab]鍵開始。


二、Makefile的文件名

默認(rèn)的情況下，make命令會(huì)在當(dāng)前目錄下按順序找尋文件名為“GNUmakefile”、“makefile”、“Makefile”的文件，找到了解釋這個(gè)文件。在這三個(gè)文件名中，最好使用“Makefile”這個(gè)文件名，因?yàn)椋�這個(gè)文件名第一個(gè)字符為大寫，這樣有一種顯目的感覺。最好不要用“GNUmakefile”，這個(gè)文件是GNU的make識(shí)別的。有另外一些make只對(duì)全小寫的“makefile”文件名敏感，但是基本上來說，大多數(shù)的make都支持“makefile”和“Makefile”這兩種默認(rèn)文件名。

當(dāng)然，你可以使用別的文件名來書寫Makefile，比如：“Make.Linux”，“Make.Solaris”，“Make.AIX”等，如果要指定特定的Makefile，你可以使用make的“-f”和“--file”參數(shù)，如：make -f Make.Linux或make --file Make.AIX。


三、引用其它的Makefile

在Makefile使用include關(guān)鍵字可以把別的Makefile包含進(jìn)來，這很像C語言的#include，被包含的文件會(huì)原模原樣的放在當(dāng)前文件的包含位置。include的語法是：

include <filename>;

filename可以是當(dāng)前操作系統(tǒng)Shell的文件模式（可以保含路徑和通配符）

在include前面可以有一些空字符，但是絕不能是[Tab]鍵開始。include和<filename>;可以用一個(gè)或多個(gè)空格隔開。舉個(gè)例子，你有這樣幾個(gè)Makefile：a.mk、b.mk、c.mk，還有一個(gè)文件叫foo.make，以及一個(gè)變量$(bar)，其包含了e.mk和f.mk，那么，下面的語句：

include foo.make *.mk $(bar)

等價(jià)于：

include foo.make a.mk b.mk c.mk e.mk f.mk

make命令開始時(shí)，會(huì)把找尋include所指出的其它Makefile，并把其內(nèi)容安置在當(dāng)前的位置。就好像C/C++的#include指令一樣。如果文件都沒有指定絕對(duì)路徑或是相對(duì)路徑的話，make會(huì)在當(dāng)前目錄下首先尋找，如果當(dāng)前目錄下沒有找到，那么，make還會(huì)在下面的幾個(gè)目錄下找：

1、如果make執(zhí)行時(shí)，有“-I”或“--include-dir”參數(shù)，那么make就會(huì)在這個(gè)參數(shù)所指定的目錄下去尋找。
2、如果目錄<prefix>;/include（一般是：/usr/local/bin或/usr/include）存在的話，make也會(huì)去找。

如果有文件沒有找到的話，make會(huì)生成一條警告信息，但不會(huì)馬上出現(xiàn)致命錯(cuò)誤。它會(huì)繼續(xù)載入其它的文件，一旦完成makefile的讀取，make會(huì)再重試這些沒有找到，或是不能讀取的文件，如果還是不行，make才會(huì)出現(xiàn)一條致命信息。如果你想讓make不理那些無法讀取的文件，而繼續(xù)執(zhí)行，你可以在include前加一個(gè)減號(hào)“-”。如：

-include <filename>;
其表示，無論include過程中出現(xiàn)什么錯(cuò)誤，都不要報(bào)錯(cuò)繼續(xù)執(zhí)行。和其它版本make兼容的相關(guān)命令是sinclude，其作用和這一個(gè)是一樣的。


四、環(huán)境變量 MAKEFILES

如果你的當(dāng)前環(huán)境中定義了環(huán)境變量MAKEFILES，那么，make會(huì)把這個(gè)變量中的值做一個(gè)類似于include的動(dòng)作。這個(gè)變量中的值是其它的Makefile，用空格分隔。只是，它和include不同的是，從這個(gè)環(huán)境變中引入的Makefile的“目標(biāo)”不會(huì)起作用，如果環(huán)境變量中定義的文件發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，make也會(huì)不理。

但是在這里我還是建議不要使用這個(gè)環(huán)境變量，因?yàn)橹灰�這個(gè)變量一被定義，那么當(dāng)你使用make時(shí)，所有的Makefile都會(huì)受到它的影響，這絕不是你想看到的。在這里提這個(gè)事，只是為了告訴大家，也許有時(shí)候你的Makefile出現(xiàn)了怪事，那么你可以看看當(dāng)前環(huán)境中有沒有定義這個(gè)變量。


五、make的工作方式

GNU的make工作時(shí)的執(zhí)行步驟入下：（想來其它的make也是類似）

1、讀入所有的Makefile。
2、讀入被include的其它Makefile。
3、初始化文件中的變量。
4、推導(dǎo)隱晦規(guī)則，并分析所有規(guī)則。
5、為所有的目標(biāo)文件創(chuàng)建依賴關(guān)系鏈。
6、根據(jù)依賴關(guān)系，決定哪些目標(biāo)要重新生成。
7、執(zhí)行生成命令。

1-5步為第一個(gè)階段，6-7為第二個(gè)階段。第一個(gè)階段中，如果定義的變量被使用了，那么，make會(huì)把其展開在使用的位置。但make并不會(huì)完全馬上展開，make使用的是拖延戰(zhàn)術(shù)，如果變量出現(xiàn)在依賴關(guān)系的規(guī)則中，那么僅當(dāng)這條依賴被決定要使用了，變量才會(huì)在其內(nèi)部展開。

當(dāng)然，這個(gè)工作方式你不一定要清楚，但是知道這個(gè)方式你也會(huì)對(duì)make更為熟悉。有了這個(gè)基礎(chǔ)，后續(xù)部分也就容易看懂了。

三、在規(guī)則中使用通配符

如果我們想定義一系列比較類似的文件，我們很自然地就想起使用通配符。make支持三各通配符：“*”，“?”和“[...]”。這是和Unix的B-Shell是相同的。

波浪號(hào)（“~”）字符在文件名中也有比較特殊的用途。如果是“~/test”，這就表示當(dāng)前用戶的$HOME目錄下的test目錄。而“~hchen/test”則表示用戶hchen的宿主目錄下的test目錄。（這些都是Unix下的小知識(shí)了，make也支持）而在Windows或是MS-DOS下，用戶沒有宿主目錄，那么波浪號(hào)所指的目錄則根據(jù)環(huán)境變量“HOME”而定。

通配符代替了你一系列的文件，如“*.c”表示所以后綴為c的文件。一個(gè)需要我們注意的是，如果我們的文件名中有通配符，如：“*”，那么可以用轉(zhuǎn)義字符“\”，如“\*”來表示真實(shí)的“*”字符，而不是任意長(zhǎng)度的字符串。

好吧，還是先來看幾個(gè)例子吧：

clean:
rm -f *.o

上面這個(gè)例子我不不多說了，這是操作系統(tǒng)Shell所支持的通配符。這是在命令中的通配符。

print: *.c
lpr -p $?
touch print

上面這個(gè)例子說明了通配符也可以在我們的規(guī)則中，目標(biāo)print依賴于所有的[.c]文件。其中的“$?”是一個(gè)自動(dòng)化變量，我會(huì)在后面給你講述。

objects = *.o

上面這個(gè)例子，表示了，通符同樣可以用在變量中。并不是說[*.o]會(huì)展開，不！objects的值就是“*.o”。Makefile中的變量其實(shí)就是C/C++中的宏。如果你要讓通配符在變量中展開，也就是讓objects的值是所有[.o]的文件名的集合，那么，你可以這樣：

objects := $(wildcard *.o)

這種用法由關(guān)鍵字“wildcard”指出，關(guān)于Makefile的關(guān)鍵字，我們將在后面討論。


四、文件搜尋

在一些大的工程中，有大量的源文件，我們通常的做法是把這許多的源文件分類，并存放在不同的目錄中。所以，當(dāng)make需要去找尋文件的依賴關(guān)系時(shí)，你可以在文件前加上路徑，但最好的方法是把一個(gè)路徑告訴make，讓make在自動(dòng)去找。

Makefile文件中的特殊變量“VPATH”就是完成這個(gè)功能的，如果沒有指明這個(gè)變量，make只會(huì)在當(dāng)前的目錄中去找尋依賴文件和目標(biāo)文件。如果定義了這個(gè)變量，那么，make就會(huì)在當(dāng)當(dāng)前目錄找不到的情況下，到所指定的目錄中去找尋文件了。

VPATH = src:../headers

上面的的定義指定兩個(gè)目錄，“src”和“../headers”，make會(huì)按照這個(gè)順序進(jìn)行搜索。目錄由“冒號(hào)”分隔。（當(dāng)然，當(dāng)前目錄永遠(yuǎn)是最高優(yōu)先搜索的地方）

另一個(gè)設(shè)置文件搜索路徑的方法是使用make的“vpath”關(guān)鍵字（注意，它是全小寫的），這不是變量，這是一個(gè)make的關(guān)鍵字，這和上面提到的那個(gè)VPATH變量很類似，但是它更為靈活。它可以指定不同的文件在不同的搜索目錄中。這是一個(gè)很靈活的功能。它的使用方法有三種：

1、vpath <pattern>; <directories>;

為符合模式<pattern>;的文件指定搜索目錄<directories>;。

2、vpath <pattern>;

清除符合模式<pattern>;的文件的搜索目錄。

3、vpath

清除所有已被設(shè)置好了的文件搜索目錄。

vapth使用方法中的<pattern>;需要包含“%”字符�！�%”的意思是匹配零或若干字符，例如，“%.h”表示所有以“.h”結(jié)尾的文件。<pattern>;指定了要搜索的文件集，而<directories>;則指定了<pattern>;的文件集的搜索的目錄。例如：

vpath %.h ../headers

該語句表示，要求make在“../headers”目錄下搜索所有以“.h”結(jié)尾的文件。（如果某文件在當(dāng)前目錄沒有找到的話）

我們可以連續(xù)地使用vpath語句，以指定不同搜索策略。如果連續(xù)的vpath語句中出現(xiàn)了相同的<pattern>;，或是被重復(fù)了的<pattern>;，那么，make會(huì)按照vpath語句的先后順序來執(zhí)行搜索。如：

vpath %.c foo
vpath % blish
vpath %.c bar

其表示“.c”結(jié)尾的文件，先在“foo”目錄，然后是“blish”，最后是“bar”目錄。

vpath %.c foo:bar
vpath % blish

而上面的語句則表示“.c”結(jié)尾的文件，先在“foo”目錄，然后是“bar”目錄，最后才是“blish”目錄。


五、偽目標(biāo)

最早先的一個(gè)例子中，我們提到過一個(gè)“clean”的目標(biāo)，這是一個(gè)“偽目標(biāo)”，

clean:
rm *.o temp

正像我們前面例子中的“clean”一樣，即然我們生成了許多文件編譯文件，我們也應(yīng)該提供一個(gè)清除它們的“目標(biāo)”以備完整地重編譯而用。 （以“make clean”來使用該目標(biāo)）

因?yàn)�，我們并不生成“clean”這個(gè)文件�！皞文繕�(biāo)”并不是一個(gè)文件，只是一個(gè)標(biāo)簽，由于“偽目標(biāo)”不是文件，所以make無法生成它的依賴關(guān)系和決定它是否要執(zhí)行。我們只有通過顯示地指明這個(gè)“目標(biāo)”才能讓其生效。當(dāng)然，“偽目標(biāo)”的取名不能和文件名重名，不然其就失去了“偽目標(biāo)”的意義了。

當(dāng)然，為了避免和文件重名的這種情況，我們可以使用一個(gè)特殊的標(biāo)記“.PHONY”來顯示地指明一個(gè)目標(biāo)是“偽目標(biāo)”，向make說明，不管是否有這個(gè)文件，這個(gè)目標(biāo)就是“偽目標(biāo)”。

.PHONY : clean

只要有這個(gè)聲明，不管是否有“clean”文件，要運(yùn)行“clean”這個(gè)目標(biāo)，只有“make clean”這樣。于是整個(gè)過程可以這樣寫：

.PHONY: clean
clean:
rm *.o temp

偽目標(biāo)一般沒有依賴的文件。但是，我們也可以為偽目標(biāo)指定所依賴的文件。偽目標(biāo)同樣可以作為“默認(rèn)目標(biāo)”，只要將其放在第一個(gè)。一個(gè)示例就是，如果你的Makefile需要一口氣生成若干個(gè)可執(zhí)行文件，但你只想簡(jiǎn)單地敲一個(gè)make完事，并且，所有的目標(biāo)文件都寫在一個(gè)Makefile中，那么你可以使用“偽目標(biāo)”這個(gè)特性：

all : prog1 prog2 prog3
.PHONY : all

prog1 : prog1.o utils.o
cc -o prog1 prog1.o utils.o

prog2 : prog2.o
cc -o prog2 prog2.o

prog3 : prog3.o sort.o utils.o
cc -o prog3 prog3.o sort.o utils.o

我們知道，Makefile中的第一個(gè)目標(biāo)會(huì)被作為其默認(rèn)目標(biāo)。我們聲明了一個(gè)“all”的偽目標(biāo)，其依賴于其它三個(gè)目標(biāo)。由于偽目標(biāo)的特性是，總是被執(zhí)行的，所以其依賴的那三個(gè)目標(biāo)就總是不如“all”這個(gè)目標(biāo)新。所以，其它三個(gè)目標(biāo)的規(guī)則總是會(huì)被決議。也就達(dá)到了我們一口氣生成多個(gè)目標(biāo)的目的。“.PHONY : all”聲明了“all”這個(gè)目標(biāo)為“偽目標(biāo)”。

隨便提一句，從上面的例子我們可以看出，目標(biāo)也可以成為依賴。所以，偽目標(biāo)同樣也可成為依賴。看下面的例子：

.PHONY: cleanall cleanobj cleandiff

cleanall : cleanobj cleandiff
rm program

cleanobj :
rm *.o

cleandiff :
rm *.diff

“make clean”將清除所有要被清除的文件�！癱leanobj”和“cleandiff”這兩個(gè)偽目標(biāo)有點(diǎn)像“子程序”的意思。我們可以輸入“make cleanall”和“make cleanobj”和“make cleandiff”命令來達(dá)到清除不同種類文件的目的。


先看代碼：

1. app : create_directories $(BDIR)$(LIB_PREFIX)app$(LIB_SUFFIX)
2. $(BDIR)$(LIB_PREFIX)app$(LIB_SUFFIX) : build_trace test.lib $(STAPP_OBJECTS)
3. @$(BUILD_APP_LIBRARY)


其中：$(BUILD_APP_LIBRARY)是這樣定義的

1. ifeq "$(ARCHITECTURE)" "ST40"
2. define BUILD_STAPP_LIBRARY
3. $(if $(wildcard $@),@$(RM) $@)
4. $(if $(wildcard ar.mac),@$(RM) ar.mac)
5. $(if $(filter %.o,$^),@$(AR) 2>$(NULL) -q $@ $(filter %.o,$^))
6. $(if $(filter %.a,$^),@echo OPEN $@ > ar.mac
7. $(foreach LIB,$(filter %.a,$^),
8. @echo ADDLIB $(LIB) >> ar.mac
9. )
10. @echo SAVE >> ar.mac
11. @echo END >> ar.mac
12. @$(AR) 2>$(NULL) -M <ar.mac
13. @$(RM) ar.mac
14. )
15. @$(AR) 2>$(NULL) -s $@
16. endef
17. endif


整個(gè)編譯沒有問題，但是最后鏈接的時(shí)候，在APP中要用到test中的函數(shù)，卻總是提示undefined reference to，
test.lib是另一個(gè)目標(biāo)：

1. test.lib :
2. @$(MAKE) -C test