Makefile从入门到入土

大耗子 2020年08月17日 97次浏览

Makefile 里有什么?

Makefile 里主要包含了五个东西:显式规则、隐晦规则、变量定义、文件指示和注释。

  1. 显式规则。显式规则说明了,如何生成一个或多的的目标文件。这是由 Makefile 的书写者明显指
    出,要生成的文件,文件的依赖文件,生成的命令。
  2. 隐晦规则。由于我们的 make 有自动推导的功能,所以隐晦的规则可以让我们比较粗糙地简略地
    书写 Makefile,这是由 make 所支持的。
  3. 变量的定义。在 Makefile 中我们要定义一系列的变量,变量一般都是字符串,这个有点你 C 语
    言中的宏,当 Makefile 被执行时,其中的变量都会被扩展到相应的引用位置上。
  4. 文件指示。其包括了三个部分,一个是在一个 Makefile 中引用另一个 Makefile,就像 C 语言中
    的 include 一样;另一个是指根据某些情况指定 Makefile 中的有效部分,就像 C 语言中的预编译#if 一样;还有就是定义一个多行的命令。 有关这一部分的内容,我会在后续的部分中讲述。
  5. 注释。 Makefile 中只有行注释,和 UNIX 的 Shell 脚本一样,其注释是用“#”字符,这个就像 C/C++中的“//”一样。如果你要在你的 Makefile 中使用“#”字符,可以用反斜框进行转义,如: “#”。
    最后,还值得一提的是,在 Makefile 中的命令,必须要以[Tab]键开始

文件命名

  1. 默认的情况下, make 命令会在当前目录下按顺序找寻文件名为“GNUmakefile”、 “makefile”、 “Makefile”的文件。但建议使用makefile与Makefile,有些环境不识别GNUmakefile。
  2. 使用别的文件名。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”参数,如: make -f Make.Linux 或 make --file Make.AIX

引用其他的Makefile

Makefile 使用 include 关键字可以把别的 Makefile 包含进来,被包含的文件会原模原样的放在当前文件的包含位置。
include语法:include <filename>

  • filename 可以是当前操作系统 Shell 的文件模式(可以保含路径和通配符)
  • 在 include 前面可以有一些空字符,但是绝不能是[Tab]键开始。 include 和可以用一个或多个空格隔开。
  • 举个例子,你有这样几个 Makefile: a.mk、 b.mk、 c.mk,还有一个文件叫 foo.make,以及一个变量$(bar),其包含了e.mk 和 f.mk,那么,下面的语句:

include foo.make *.mk $(bar)

等价于:

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

  • 如果再当前目录下找不到对应的make,那么就会去以下几个地方寻找。

    1. 如果 make 执行时,有“-I” 或“--include-dir” 参数,那么 make 就会在这个参数所指定的目录下去寻找。
    2. 如果目录/include(一般是: /usr/local/bin 或/usr/include)存在的话, make 也会去找。
  • 如果依旧找不到,那么就会报错,脚本停止,如果在include前面写上一个-号,可以忽略这个警告。 例如: -include <filename>

指定 Makefile

前面我们说过, GNU make 找寻默认的 Makefile 的规则是在当前目录下依次找三个文件“GNUmakefile”、“makefile”和“Makefile”。其按顺序找这三个文件,一旦找到,就
开始读取这个文件并执行。
当前,我们也可以给 make 命令指定一个特殊名字的 Makefile。要达到这个功能,我们要使用 make 的“-f”或是“--file”参数(“-- makefile”参数也行)。例如,我们有个 makefile 的名字是“hchen.mk”,那么,我们可以这样来让 make 来执行这个文件:

make –f hchen.mk

如果在 make 的命令行是,你不只一次地使用了“-f”参数,那么,所有指定的 makefile 将会被连在一起传递给 make执行。

常用的伪目标作用

  • all 这个伪目标是所有目标的目标,其功能一般是编译所有的目标。
  • clean这个伪目标功能是删除所有被 make 创建的文件。
  • install 这个伪目标功能是安装已编译好的程序,其实就是把目标执行文件拷贝到指定的目标中去。
  • print 这个伪目标的功能是例出改变过的源文件。
  • tar这个伪目标功能是把源程序打包备份。也就是一个 tar 文件。
  • dist 这个伪目标功能是创建一个压缩文件,一般是把 tar 文件压成 Z 文件。或是 gz 文件。
  • TAGS这个伪目标功能是更新所有的目标,以备完整地重编译使用。
  • check和“test” 这两个伪目标一般用来测试 makefile 的流程。

语法规则

注意:command前面有【tab】

targets : prerequisites
	command
...

或是这样:

targets : prerequisites ; command
	command
...

例如:

foo.o: foo.c defs.h 
	cc -c -g foo.c
  • targets是文件名,以空格分开,可以使用通配符。一般来说,我们的目标基本上是一个文件,但也有可能是多个文件。
  • command 是命令行,如果其不与“target:prerequisites”在一行,那么,必须以[Tab 键]开头,如果和 prerequisites 在一行,那么可以用分
    号做为分隔。(见上)
  • prerequisites 也就是目标所依赖的文件(或依赖目标)。如果其中的某个文件要比目标文件要新,那么,目标就被认为是“过时的”,被认为是需要重生成的。
  • 如果命令太长,你可以使用反斜框(‘\’)作为换行符。 make 对一行上有多少个字符没有限制。

在规则中使用通配符

如果我们想定义一系列比较类似的文件,我们很自然地就想起使用通配符。 make 支持三各通配符: “*”, “?”和“[...]”。这是和 Unix 的 B-Shell 是相同的。
"~"
波浪号(“~”)字符在文件名中也有比较特殊的用途。如果是“~/test”,这就表示当前用户的$HOME 目录下的 test 目录。而“~hchen/test”则表示用户 hchen 的宿主目录下的 test 目录。(这些都是 Unix 下的小知识了, make 也支持)而在 Windows 或是 MS-DOS 下,用户没有宿主目录,那么波浪号所指的目录则根据环境变量“HOME”而定。
"*"
通配符代替了你一系列的文件,如“.c”表示所以后缀为 c 的文件。一个需要我们注意的是,如果我们的文件名中有通配符,如: “”,那么可以用转义字符“\”,如“*”来表示真实的“*”字符,而不是任意长度的字符串。

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

注意,下面这个例子不展开

objects = *.o

如果要展开应该这样写:

objects := $(wildcard *.o)

静态模式

静态模式可以更加容易地定义多目标的规则,可以让我们的规则变得更加的有弹性和灵活。我们还是先来看一下语法:

\<targets...>: \<target-pattern>: \<prereq-patterns ...>
	\<commands>
	...

targets 定义了一系列的目标文件,可以有通配符。是目标的一个集合。
target-parrtern 是指明了 targets 的模式,也就是的目标集模式。
prereq-parrterns 是目标的依赖模式,它对 target-parrtern 形成的模式再进行一次依赖目标的定义。

  • 如果我们的<target-parrtern>定义成“%.o”,意思是我们的集合中都是以“.o”结尾的,而如果我们的<prereq-parrterns>定义成“%.c”,意思是对<target-parrtern>所形成的目标集进行二次定义,其计算方法是,取<target-parrtern>模式中的“%”(也就是去掉了[.o]这个结尾),并为其加上[.c]这个结尾,形成的新集合。
    demo:
objects = foo.o bar.o
all: $(objects)
$(objects): %.o: %.c
	$(CC) -c $(CFLAGS) $\< -o $@

等价于

objects = foo.o bar.o
all: $(objects)

foo.o : foo.c
	$(CC) -c $(CFLAGS) foo.c -o foo.o
bar.o : bar.c
	$(CC) -c $(CFLAGS) bar.c -o bar.o

清空目标文件的规则

每个Makefile中都应该写一个清空目标文件(.o和执行文件)的规则,这不仅便于重编译,也很利于保持文件的清洁。一般的风格都是:

clean:
	rm edit $(objects)

更为稳健的做法是:

.PHONY : clean
clean :
	-rm edit $(objects)

命令出错

  • 每当命令运行完后, make 会检测每个命令的返回码,如果命令返回成功,那么 make 会执行下一条命令,当规则中所有的命令成功返回后,这个规则就算是成功完成了。如果一个规则中的某个命令出错了(命令退出码非零),那么 make 就会终止执行当前规则,这将有可能终止所有规则的执行。
  • 但有时候出错并不代表错误,比如mkdir,本身已经存在目录,无法创建,但是已经满足了程序需求。
  • 可以在命令的前面加上 -减号。
    例如:
	-mdkir -p test

嵌套执行 make

在一些大的工程中,我们会把我们不同模块或是不同功能的源文件放在不同的目录中,我们可以在每个目录中都书写一个该目录的Makefile,这有利于让我们的 Makefile 变得更加地简洁,而不至于把所有的东西全部写在一个 Makefile 中,这样会很难维护我们的 Makefile,这个技术对于我们模块编译和分段编译有着非常大的好处。
例如,我们有一个子目录叫 subdir,这个目录下有个 Makefile 文件,来指明了这个目录下文件的编译规则。
那么我们总控的 Makefile 可以这样书写:

subsystem:
	cd subdir && $(MAKE)

其等价于:

subsystem:
	$(MAKE) -C subdir

传递变量到下级makefile

总控 Makefile 的变量可以传递到下级的 Makefile 中(如果你显示的声明),但是不会覆盖下
层的 Makefile 中所定义的变量,除非指定了“-e”参数。
如果你要传递变量到下级 Makefile 中,那么你可以使用这样的声明:
export <variable ...>
如果你不想让某些变量传递到下级 Makefile 中,那么你可以这样声明:
unexport <variable ...>
例如:

export variable = value
#其等价于:
variable = value
export variable

变量的使用

变量在声明时需要给予初值,而在使用时,需要给在变量名前加上“$”符号,但最好用小括号“() ”或是大括号“{}”把变量给包括起来。如果你要使用真实的“$”字符,那么你需要用“$$”来表示。变量可以使用在许多地方,如规则中的“目标”、 “依赖”、 “命令”以及新的变量中。
例如:

objects = program.o foo.o utils.o
program : $(objects)
	cc -o program $(objects)

变量赋值的=

在定义变量的值时,我们可以使用其它变量来构造变量的值,在 Makefile 中有两种方式来在用变量定义变量的值。
简单的使用“=”号,在“=”左侧是变量,右侧是变量的值,右侧变量的值可以定义在文件的任何一处,也就是说,右侧中的变量不一定非要是已定义好的值,其也可以使用后面定义的值。如

foo = $(bar)
bar = $(ugh)
ugh = Huh?
all:
	echo $(foo)

这种形式也有不好的地方,比如递归定义的时候:

CFLAGS = $(CFLAGS) -O
或:
A = $(B)
B = $(A)

变量赋值的 :=

为了避免上面的这种方法,我们可以使用 make 中的另一种用变量来定义变量的方法。这种方法使用的是:=操作符,如

x := foo
y := $(x) bar
x := later
#其等价于:
y := foo bar
x := later

但是这种方法,前面的变量不能使用后面的变量,只能使用前面已定义好了的变量。如果是这样:

y := $(x) bar
x := foo
#那么, y 的值是“bar”,而不是“foo bar”。

变量赋值的 ?=

如果未定义过该变量,就定义。
例如:

FOO ?=bar

其含义是,如果 FOO 没有被定义过,那么变量 FOO 的值就是“bar”,如果 FOO 先前被定义过,那么这条语将什么也不做,其等价于:

ifeq ($(origin FOO), undefined)
FOO = bar
end

追加变量值 +=

如果变量之前没有定义过,那么, “+=”会自动变成“=”,如果前面有变量定义,那么“+=”会继承于前次操作的赋值符。如果前一次的是“:=”,那么“+=”会以“:=”作为其赋值符。
我们可以使用“+=”操作符给变量追加值,如:

objects = main.o foo.o bar.o utils.o
objects += another.o

于是,我们的$(objects)值变成: “main.o foo.o bar.o utils.o another.o”(another.o 被追加进去了)

变量高级用法

这里介绍两种变量的高级使用方法,
第一种是变量值的替换。
第二种是把变量的值再当成变量。

变量值的替换

我们可以替换变量中的共有的部分,其格式是$(var:a=b)或是${var:a=b},其意思是,把变量“var”中所有以“a”字串“结尾”的“a”替换成“b”字串。这里的“结尾”意思是“空格”或是“结束符”。
例如:
这个示例中,我们先定义了一个“$(foo)”变量,而第二行的意思是把“$(foo)”中所有以“.o”字串“结尾”全部替换成“.c”,所以我们的“$(bar)”的值就是“a.c b.c c.c”

foo := a.o b.o c.o
bar := $(foo:.o=.c)

把变量的值再当成变量

x = y
y = z
a := $($(x))

在这个例子中, $(x)的值是“y”,所以$($(x))就是$(y),于是$(a)的值就是“z”。(注意,是“x=y”,而不是“x=$(y)”)

加上函数的例子:

x = variable1
variable2 := Hello
y = $(subst 1,2,$(x))
z = y
a := $($($(z)))

这个例子中, “$($($(z)))”扩展为“$($(y))”,而其再次被扩展为“$($(subst 1,2,$(x)))”。 $(x)的值是“variable1”, subst函数把“variable1”中的所有“1”字串替换成“2”字串,于是, “variable1”变成“variable2”,再取其值,所以,最终,$(a)的值就是$(variable2)的值—— “Hello”。

自动化变量

如何书写一个命令来完成从不同的依赖文件生成相应的目标?因为在每一次解析时,都会是不同的目标和依赖文件。自动化变量就是完成这个功能的。
所谓自动化变量,就是这种变量会把所定义的一系列的文件自动地挨个取出,直至所有的符合的文件都取完了。这种自动化变量只应出现在规则的命令中。
下面是所有的自动化变量及其说明:

$@

表示规则中的目标文件集。在模式规则中,如果有多个目标,那么, "$@"就是匹配于目标中模式定义的集合。

$%

仅当目标是函数库文件中,表示规则中的目标成员名。例如,如果一个目标是"foo.a(bar.o)",那么, "$%"就是"bar.o","$@"就是"foo.a"。如果目标不是函数库文件(Unix 下是[.a], Windows 下是[.lib]),那么,其值为空。

$<

依赖目标中的第一个目标名字。如果依赖目标是以模式(即"%")定义的,那么"$<"将是符合模式的一系列的文件集。注意,其是一个一个取出来的。

$?

所有比目标新的依赖目标的集合。以空格分隔。

$^

所有的依赖目标的集合。以空格分隔。如果在依赖目标中有多个重复的,那个这个变量会去除重复的依赖目标,只保留一份。

$+

这个变量很像"$^",也是所有依赖目标的集合。只是它不去除重复的依赖目标。

$*

这个变量表示目标模式中"%"及其之前的部分。如果目标是"dir/a.foo.b",并且目标的模式是"a.%.b",那么, "$*"的值就是"dir /a.foo"。这个变量对于构造有关联的文件名是比较有效。如果目标中没有模式的定义,那么"$*"也就不能被推导出,但是,如果目标文件的后缀是 make 所识别的,那么"$*"就是除了后缀的那一部分。
例如:如果目标是"foo.c",因为".c"是 make 所能识别的后缀名,所以, "$*"的值就是"foo"。这个特性是 GNU make 的,很有可能不兼容于其它版本的 make,所以,你应该尽量避免使用"$*",除非是在隐含规则或是静态模式中。如果目标中的后缀是make 所不能识别的,那么"$*"就是空值。

在这七个自动化变量中加入D或F

四个变量($@、 $<、 $%、 $*)在扩展时只会有一个文件,而另三个的值是一
个文件列表。这七个自动化变量还可以取得文件的目录名或是在当前目录下的符合模式的文件名,只需要搭配上"D"或"F"字样。这是 GNU make 中老版本的特性,在新版本中,我们使用函数"dir"或"notdir"就可以做到了。
"D"的含义就是 Directory,就是目录, "F"的含义就是 File,就是文件
使用示例:

$(@D)
$(@F)

条件判断语句

ifeq 的意思表示条件语句的开始,并指定一个条件表达式,表达式包含两个参数,以逗号分隔,表达式以圆括号括起。 else 表示条件表达式为假的情况。 endif表示一个条件语句的结束,任何一个条件表达式都应该以 endif 结束。
例如:

ifeq($(CC),gcc)
	something..
else
	something..
endif

条件判断语法

条件表达式的语法为:

\<conditional-directive>
	\<text-if-true>
endif

以及:

\<conditional-directive>
	\<text-if-true>
else
	\<text-if-false>
endif

其中<conditional-directive>表示条件关键字,如“ifeq”。
这个关键字有四个,分别是ifeq ifneq ifdef ifndef

ifeq

比较参数“arg1”和“arg2”的值是否相同。

ifeq (\<arg1>, \<arg2> )
ifeq '\<arg1>' '\<arg2>'
ifeq "\<arg1>" "\<arg2>"
ifeq "\<arg1>" '\<arg2>'
ifeq '\<arg1>' "\<arg2>"

当然,参数中我们还可以使用 make 的函数。如:

ifeq ($(strip $(foo)),)
\<text-if-empty>
endif

这个示例中使用了“strip”函数,如果这个函数的返回值是空(Empty),那么<text-if-empty>就生效。

ifneq

比较参数“arg1”和“arg2”的值是否相同,如果不同,则为真。和“ifeq”相反。

ifdef

ifdef \<variable-name>

如果变量<variable-name>的值非空,那到表达式为真。否则,表达式为假。当然, <variable-name>同样可以是一个函数的返回值。
注意, ifdef 只是测试一个变量是否有值,其并不会把变量扩展到当前位置。 还是来看两个例子

示例一:

bar =
foo = $(bar)
ifdef foo
frobozz = yes
else
frobozz = no
endif

示例二:

foo =
ifdef foo
frobozz = yes
else
frobozz = no
endif

第一个例子中, “$(frobozz)”值是“yes”,第二个则是“no”。

ifndef

ifndef <variable-name>
和“ifdef”是相反的意思。

条件语句使用注意事项

  • 在<conditional-directive>这一行上,多余的空格是被允许的,但是不能以[Tab]键做为开始(不然就被认为是命令)。
  • 而注释符“#”同样也是安全的。 “else”和“endif”也一样,只要不是以[Tab]键开始就行了。
  • 特别注意的是, make 是在读取 Makefile 时就计算条件表达式的值,并根据条件表达式的值来选择语句,所以,最好不要把自动化变量(如“$@”等)放入条件表达式中,因为自动化变量是在运行时才有的。

函数

在 Makefile 中可以使用函数来处理变量,从而让我们的命令或是规则更为的灵活和具有智能。 函数调用后,函数的返回值可以当做变量来使用。

函数的调用语法

函数调用,很像变量的使用,也是以“$”来标识的,其语法如下:
$(<function> <arguments> )
或是
${<function> <arguments>}
这里, <function>就是函数名, make 支持的函数不多。 <arguments>是函数的参数,参数间以逗号,分隔,而函数名和参数之间以空格分隔。函数调用以$开头,以圆括号或花括号把函数名和参数括起。

在函数中,如果想用逗号,和函数的逗号有冲突,这时候就需要将逗号定义成变量,还有空格也一样。例子如下:

comma:= ,
empty:=
space:= $(empty) $(empty)
foo:= a b c
bar:= $(subst $(space),$(comma),$(foo))

在这个示例中, $(comma)的值是一个逗号。 $(space)使用了$(empty)定义了一个空格, $(foo)的值是“a b c”, $(bar)的定义用,调用了函数“subst”,这是一个替换函数,这个函数有三个参数,第一个参数是被替换字串,第二个参数是替换字串,第三个参数是替换操作作用的字串。这个函数也就是把$(foo)中的空格替换成逗号,所以$(bar)的值是“a,b,c”。

字符串处理函数

subst

$(subst <from>,<to>,<text> )
名称:字符串替换函数——subst。
功能:把字串<text>中的<from>字符串替换成<to>。
返回:函数返回被替换过后的字符串。
示例:

$(subst ee,EE,feet on the street)

把“feet on the street”中的“ee”替换成“EE”,返回结果是“fEEt on the strEEt”。
验证程序:

parm =$(subst ee,EE,feet on the street)
print:
	@echo $(parm) 

patsubst

$(patsubst <pattern>,<replacement>,<text> )
名称:模式字符串替换函数——patsubst。
功能:查找<text>中的单词(单词以“空格”、 “Tab”或“回车”“换行”分隔)是否符合模式<pattern>,如果匹配的话,则以<replacement>替换。这里, <pattern>可以包括通配符“%”,表示任意长度的字串。如果<replacement>中也包含“%”,那么, <replacement>中的这个“%”将是<pattern>中的那个“%”所代表的字串。(可以用“\”来转义,以“%”来表示真实含义的“%”字符)返回:函数返回被替换过后的字符串。
示例:
$(patsubst %.c,%.o,x.c.c bar.c)
把字串“x.c.c bar.c”符合模式[%.c]的单词替换成[%.o],返回结果是“x.c.o bar.o

注意:这个与$(var:<pattern>=<replacement> ) 极为相似

strip

$(strip <string> )
名称:去空格函数——strip。
功能:去掉<string>字串中开头和结尾的空字符。
返回:返回被去掉空格的字符串值。
示例:
$(strip a b c )
把字串“a b c ”去到开头和结尾的空格,结果是“a b c”。

findstring

$(findstring <find>,<in> )
名称:查找字符串函数——findstring。
功能:在字串<in>中查找<find>字串。
返回:如果找到,那么返回<find>,否则返回空字符串。
示例:
$(findstring a,a b c)
$(findstring a,b c)
第一个函数返回“a”字符串,第二个返回“”字符串(空字符串)

filter

$(filter <pattern...>,<text> )
名称:过滤函数——filter。
功能:以<pattern>模式过滤<text>字符串中的单词,保留符合模式<pattern>的单词。可以有多个模式。
返回:返回符合模式<pattern>的字串。
示例:
​```makefile
sources := foo.c bar.c baz.s ugh.h
foo: $(sources)
cc $(filter %.c %.s,$(sources)) -o foo

$(filter %.c %.s,$(sources))返回的值是“foo.c bar.c baz.s”。



#### filter-out
$(filter-out \<pattern...>,\<text> )
名称:反过滤函数——filter-out。
功能:以\<pattern>模式过滤\<text>字符串中的单词,去除符合模式\<pattern>的单词。可以有多个模式。
返回:返回不符合模式\<pattern>的字串。
示例:
​```makefile
objects=main1.o foo.o main2.o bar.o
mains=main1.o main2.o
$(filter-out $(mains),$(objects)) 

返回值是“foo.o bar.o”。

sort

$(sort <list> )
名称:排序函数——sort。
功能:给字符串<list>中的单词排序(升序)。
返回:返回排序后的字符串。
示例: $(sort foo bar lose)返回“bar foo lose” 。
备注: sort 函数会去掉<list>中相同的单词。

word

$(word <n>,<text> )
名称:取单词函数——word。
功能:取字符串<text>中第<n>个单词。(从一开始)
返回:返回字符串<text>中第<n>个单词。如果<n>比<text>中的单词数要大,那么返回空
字符串。
示例: $(word 2, foo bar baz)返回值是“bar”。

wordlist

$(wordlist <s>,<e>,<text> )
名称:取单词串函数——wordlist。
功能:从字符串<text>中取从<s>开始到<e>的单词串。 <s>和<e>是一个数字。
返回:返回字符串<text>中从<s>到<e>的单词字串。如果<s>比<text>中的单词数要大,那
么返回空字符串。如果<e>大于<text>的单词数,那么返回从<s>开始,到<text>结束的单
词串。
示例: $(wordlist 2, 3, foo bar baz)返回值是“bar baz”。

words

$(words <text> )
名称:单词个数统计函数——words。
功能:统计<text>中字符串中的单词个数。
返回:返回<text>中的单词数。
示例: $(words, foo bar baz)返回值是“3”。
备注:如果我们要取<text>中最后的一个单词,我们可以这样: $(word $(words <text>
),<text> )。

firstword

$(firstword <text> )
名称:首单词函数——firstword。
功能:取字符串<text>中的第一个单词。
返回:返回字符串<text>的第一个单词。
示例: $(firstword foo bar)返回值是“foo”。
备注:这个函数可以用 word 函数来实现: $(word 1,<text> )。以上,是所有的字符串操作函数,如果搭配混合使用,可以完成比较复杂的功能。这里,举一个现实中应用的例子。我们知道, make 使用“VPATH”变量来指定“依赖文件”的搜索路径。于是,我们可以利用这个搜索路径来指定编译器对头文件的搜索路径参数 CFLAGS,如:
override CFLAGS += $(patsubst %,-I%,$(subst :, ,$(VPATH)))
如果我们的“$(VPATH)”值是“src:../headers”,那么“$(patsubst %,-I%,$(subst :, ,$(VPATH)))”将返回“-Isrc -I../headers”,这正是 cc 或 gcc 搜索头文件路径的参数。

文件名操作函数

dir

$(dir <names...> )
名称:取目录函数——dir。
功能:从文件名序列<names>中取出目录部分。目录部分是指最后一个反斜杠(“/”)之
前的部分。如果没有反斜杠,那么返回“./”。
返回:返回文件名序列<names>的目录部分。
示例: $(dir src/foo.c hacks)返回值是“src/ ./”。

notdir

$(notdir <names...> )
名称:取文件函数——notdir。
功能:从文件名序列<names>中取出非目录部分。非目录部分是指最后一个反斜杠(“/”)之后的部分。
返回:返回文件名序列<names>的非目录部分。
示例: $(notdir src/foo.c hacks)返回值是“foo.c hacks”。

suffix

$(suffix <names...> )
名称:取后缀函数——suffix。
功能:从文件名序列<names>中取出各个文件名的后缀。返回:返回文件名序列<names>的后缀序列,如果文件没有后缀,则返回空字串。
示例: $(suffix src/foo.c src-1.0/bar.c hacks)返回值是“.c .c”。

basename

$(basename <names...> )
名称:取前缀函数——basename。
功能:从文件名序列<names>中取出各个文件名的前缀部分。
返回:返回文件名序列<names>的前缀序列,如果文件没有前缀,则返回空字串。
示例: $(basename src/foo.c src-1.0/bar.c hacks)返回值是“src/foo src-1.0/bar hacks”。

addsuffix

$(addsuffix <suffix>,<names...> )
名称:加后缀函数——addsuffix。
功能:把后缀<suffix>加到<names>中的每个单词后面。
返回:返回加过后缀的文件名序列。
示例: $(addsuffix .c,foo bar)返回值是“foo.c bar.c”。

addprefix

$(addprefix <prefix>,<names...> )
名称:加前缀函数——addprefix。
功能:把前缀<prefix>加到<names>中的每个单词后面。
返回:返回加过前缀的文件名序列。
示例: $(addprefix src/,foo bar)返回值是“src/foo src/bar”。

join

$(join <list1>,<list2> )
名称:连接函数——join。
功能:把<list2>中的单词对应地加到<list1>的单词后面。如果<list1>的单词个数要比<
list2>的多,那么, <list1>中的多出来的单词将保持原样。如果<list2>的单词个数要比
<list1>多,那么, <list2>多出来的单词将被复制到<list2>中。
返回:返回连接过后的字符串。
示例: $(join aaa bbb , 111 222 333)返回值是“aaa111 bbb222 333”。

流程控制函数

foreach函数

foreach 函数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, Makefile 中的foreach 函数几乎是仿照于 Unix 标准 Shell(/bin /sh)中的 for 语句,或是 C-Shell(/bin
/csh)中的 foreach 语句而构建的。它的语法是:
$(foreach <var>,<list>,<text> )
这个函数的意思是,把参数<list>中的单词逐一取出放到参数<var>所指定的变量中,然后再执行<text>所包含的表达式。
每一次<text>会返回一个字符串,循环过程中, <text>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, <text>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, <var>最好是一个变量名, <list>可以是一个表达式,而<text>中一般会使用<var>。这个参数来依次枚举<list>中的单词。举个例子:

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

if 函数

if 函数很像 GNU 的 make 所支持的条件语句——ifeq(参见前面所述的章节), if 函数的语法是:
$(if <condition>,<then-part> )
或是
$(if <condition>,<then-part>,<else-part> )
可见, if 函数可以包含“else”部分,或是不含。即 if 函数的参数可以是两个,也可以是三个。

  • <condition>参数是if 的表达式,如果其返回的为非空字符串,那么这个表达式就相当于返回真,于是, <then-part>会被计算,否则<else-part> 会被计算。
  • 而 if 函数的返回值是,如果<condition>为真(非空字符串),那个<then- part>会是整个函数的返回值,如果<condition>为假(空字符串),那么<else-part>会是整个函数的返回值,此时如果<else-part>没有被定义,那么,整个函数返回空字串。
  • 所以, <then-part>和<else-part>只会有一个被计算。

call 函数

call 函数是唯一一个可以用来创建新的参数化的函数。你可以写一个非常复杂的表达式,这个表达式中,你可以定义许多参数,然后你可以用 call 函数来向这个表达式传递参数。其语法是:
$(call <expression>,<parm1>,<parm2>,<parm3>...)
当 make 执行这个函数时, <expression>参数中的变量,如$(1), $(2), $(3)等,会被参数<parm1>, <parm2>,<parm3>依次取代。而<expression>的返回值就是 call 函数的返回值。例如:

reverse = $(1) $(2)
foo = $(call reverse,a,b)

那么, foo 的值就是“a b”。当然,参数的次序是可以自定义的,不一定是顺序的, 如:

reverse = $(2) $(1)
foo = $(call reverse,a,b)

此时的 foo 的值就是“b a”。

origin 函数

origin 函数不像其它的函数,他并不操作变量的值,他只是告诉你你的这个变量是哪里来的?其语法是:
$(origin <variable> )
注意, <variable>是变量的名字,不应该是引用。所以你最好不要在<variable>中使用“$”字符。 origin 函数会以
其返回值来告诉你这个变量的“出生情况”,下面,是 origin 函数的返回值:
undefined:如果<variable>从来没有定义过, origin 函数返回这个值“undefined”。
default:如果<variable>是一个默认的定义,比如“CC”这个变量,这种变量我们将在后面讲述。
environment:如果<variable>是一个环境变量,并且当 Makefile 被执行时, “-e”参数没有被打开。
file:如果<variable>这个变量被定义在 Makefile 中。
command line:如果<variable>这个变量是被命令行定义的。
override:如果<variable>是被 override 指示符重新定义的。
“automatic:如果<variable>是一个命令运行中的自动化变量。

这些信息对于我们编写 Makefile 是非常有用的,例如,假设我们有一个 Makefile 其包了一个定义文件 Make.def,在 Make.def 中定义了一个变量“bletch”,而我们的环境中也有一个环境变量“bletch”,此时,我们想判断一下,如果变量来源于环境,那么我们就把之重定义了,如果来源于Make.def 或是命令行等非环境的,那么我们就不重新定义它。于是,在我们的 Makefile 中,我们可以这样写:

ifdef bletch
ifeq "$(origin bletch)" "environment"
bletch = barf, gag, etc.
endif
endif

当然,你也许会说,使用 override 关键字不就可以重新定义环境中的变量了吗?为什么需要使用这样的步骤?是的,我们用 override 是可以达到这样的效果,可是 override 过于粗暴,它同时会把从命令行定义的变量也覆盖了,而我们只想重新定义环境传来的,而不想重新定义命令行传来的。

shell 函数

shell 函数也不像其它的函数。顾名思义,它的参数应该就是操作系统 Shell 的命令。它和反引号"`"是相同的功能。
这就是说, shell 函数把执行操作系统命令后的输出作为函数返回。于是,我们可以用操作系统命令以及字符串处理命令 awk, sed 等等命令来生成一个变量,如:

contents := $(shell cat foo)
files := $(shell echo *.c)

注意,这个函数会新生成一个 Shell 程序来执行命令,所以你要注意其运行性能,如果你的 Makefile 中有一些比较复杂的规则,并大量使用了这个函数,那么对于你的系统性能是有害的。特别是 Makefile 的隐晦的规则可能会让你的 shell 函数执行的次数比你想像的多得多。

控制 make 的函数

make 提供了一些函数来控制 make 的运行。通常,你需要检测一些运行 Makefile 时的运行时信息,并且根据这些信息来决定,你是让 make 继续执行,还是停止。

error

$(error <text ...> )
产生一个致命的错误, <text ...>是错误信息。注意, error 函数不会在一被使用就会产生错误信息,所以如果你把其定义在某个变量中,并在后续的脚本中使用这个变量,那么也是可以的。例如:
示例一:

ifdef ERROR_001
$(error error is $(ERROR_001))
endif

示例二:

ERR = $(error found an error!)
.PHONY: err
err: ; $(ERR)

示例一会在变量ERROR_001定义了后执行时产生error调用,而示例二则在目录err被执行时才发生error调用。

warning

$(warning <text ...> )
这个函数很像 error 函数,只是它并不会让 make 退出,只是输出一段警告信息,而 make 继续执行。