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Linux项目自动化构建工具-make/Makefile

  学会使用Makefile可以极大的提高了软件开发的效率，makefile的特色“自动化编译”，使得我们一旦写好makefile，只需要一个make命令，整个工程完全自动编译。同时是否会写makefile，也从一个侧面说明了一个人是否具备完成大型工程的能力。
  通过make命令，与makefile文件，两个搭配使用，完成项目自动化构建。
  讲是这么讲，makefile到底怎么就提高了我们软件开发的效率呢？
  先来看一看如果没有makefile我们编写程序到底会多麻烦
  我们有两个简单的文件，其实现如下图所示

  现在我们要制作一个属于自己的MyMath库，并将其发布，如果没有makefile我们要怎么做？

    gcc -c my_add.c my_sub.c                      //生成可重定位二进制文件
    ar -rc libMyMath.a my_add.o my_sub.o         //生成库文件
    mkdir -p mylib/include                      //创建目录结构
    mkdir -p mylib/lib                         //创建目录结构
    cp -rf *.h mylib/include/                 //拷贝文件到对应目录
    cp -rf *.a mylib/lib/                    //拷贝文件到对应目录
    tar czf mylib.tgz mylib                 //打包

最终结果如下：
  现在我们有了makefile就可以大大提高工作效率
  我们在命令行运行makefile生成目标文件，make output发布我们自己的库，make clean清理文件。

  现在知道为什么说makefile可以极大提高开发效率了吧。
  现在我们就来正式学习如何使用makefile吧。

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语法规则

目标文件:依赖文件列表  
	依赖方法    #注意依赖方法前面要有一个TAB键

  1.目标文件：我们要生成的文件。
  2.依赖文件列表：简单来讲就是目标文件需要哪些文件用来生成目标文件。
  3.依赖方法：就是目标文件如何用依赖文件列表中的文件来生成目标文件。

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make/Makefile工作原理

  make是如何工作的,在默认的方式下，也就是我们只输入make命令。那么：

1. make会在当前目录下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。
2. 如果找到，它会找文件中的第一个目标文件（target），并把这个文件识别为 终极目标
3. 根据目标文件是否存在以及目标文件所依赖文件ACM时间来决定是否会生成目标文件。
4. 如果目标文件的依赖文件同时也依赖其他文件生成，make就会解决目标文件依赖文件的依赖关系，这就是整个make的依赖性，make会一层又一层地去找文件的依赖关系，直到最终编译出第一个目标文件。
5. 在找寻的过程中，如果出现错误，比如最后被依赖的文件找不到，那么make就会直接退出，并报错，而对于所定义的命令的错误，或是编译不成功，make根本不理。
6. make只管文件的依赖性即，如果在我找了依赖关系之后，冒号后面的文件还是不在，那么对不起，我就挂掉了。

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目标文件生成规则

终极目标

  对于我们的makefile可能其目的是要生成多个目标文件，但是makefile会默认从上向下扫描文件，并且把识别到的第一个文件识别为终极目标文件，且只会生成这个终极目标文件。
  如下：
 在此文件中有两个目标文件，我们运行make
MAKE:
 如我们所预料，只生成了一个目标文件，如何生成所有目标文件呢，接着往下看
  我们可以通过all 指定所需要生成的目标文件

MAKE:
  如上图所示，存在回显问题，如果想要取消回显，可在makefile文件中在指令前面加@

MAKE:

ACM时间

  对于我们多次运行make生成目标文件，会发生什么？
  它会告知我们目标文件已经存在。

  如果我们touch更新目标文件时间呢？
  文件重新生成。
  结论:当我们已经存在该目标文件时，make后目标文件是否会重新生成取决于该目标文件所依赖文件的ACM时间（严格来讲是M时间）
  那到底什么是ACM时间呢？
  1.A（access时间）：即文件最后一次访问时间，对于我们频繁访问某一文件，并不是每一次访问都会更新该文件的A时间，在我们访问该文件后短时间内再次访问并不会更新A时间。
  2.C（change时间）：即文件最后一次属性修改时间（一个文件由内容与属性所构成）
  3.M（modify时间）：即文件最后一次内容修改时间。（修改文件内容必定引起AC时间改变）
  我们可以通过stat指令查看文件的ACM时间。

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变量赋值

以下用A B C代指某些文件例如main.c文件或指令例如gcc main.c

直接赋值

  直接赋值是最简单的方式，只需要使用 = 符号。这种方式定义的变量被称为递归扩展变量,其值为整个Makefile中最后被指定的值。

VARIABLE_A=A
VARIABLE_B=$(VARIABLE_A) B   #$(VARIABLE_A)表示取VARIABLE_A值
VARIABLE_A=AA

  最后VARIABLE_B的值为AA B

立即赋值

  使用 := 符号进行赋值会立即扩展变量的值，这种方式定义的变量被称为简单扩展变量.

SIMPLE_VARIABLE := $(ANOTHER_VARIABLE)

  在这个例子中，SIMPLE_VARIABLE 会立即被赋值为 ANOTHER_VARIABLE 的值。如果 ANOTHER_VARIABLE 在后面被改变，SIMPLE_VARIABLE 的值不会受到影响。

条件赋值

  你可以使用条件语句来为变量赋值，例如：

ifeq ($(DEBUG),1)  #ifeq 是条件指令，用于比较两个参数是否相等
    DEBUG_FLAGS = A

else  

    DEBUG_FLAGS = B

endif

  在这个例子中，DEBUG_FLAGS 会根据 DEBUG 变量的值被赋予不同的值。
  ?=赋值

MY_VARIABLE?=default_value

  在这个例子中，如果 MY_VARIABLE 在这个 Makefile 或任何包含它的 Makefile 中之前没有被设置过值，那么它就会被设置为 default_value。但是，如果 MY_VARIABLE 在这之前已经被设置过了，那么它就不会被 default_value 覆盖。

追加赋值

  使用 += 符号可以将值追加到变量的现有值上。

OBJECTS = A B  

OBJECTS += C

  在这个例子中，OBJECTS 变量最初包含 A 和B，然后C被追加到它的值上。

使用环境变量

  Makefile 中的变量也可以从环境变量中继承。如果你想在 Makefile 中使用环境变量的值，你可以直接引用它。

CC = $(CC_ENV)

  在这个例子中，如果环境变量 CC_ENV 存在，它将被赋值给 CC 变量。

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特殊变量

$@ #表示目标文件
$^ #表示依赖文件列表
&< #表示依次取依赖文件列表文件生成对应目标文件

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使用变量

$符号表示取变量的值，当变量名多于一个字符时，使用"( )"

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伪目标 .PHONY

  伪目标是一个特殊的目标，它不代表一个真实的文件。形象的来讲它只是一个标签，用于执行与该目标关联的命令。因为伪目标不代表任何文件，所以make工具不会检查文件系统来确定该目标是否已经是最新的。这意味着，无论何时你尝试构建这个伪目标，与其关联的命令都会被执行。
  假设当前目录下存在一个名为clean的文件和一个Makefile文件，Makefile文件内容如下：

clean:
	rm temp

  当我们执行make clean命令后，目标clean并不会被执行，因为make会首先查找名为clean的文件，而不是将clean作为目标来执行，又因为我们不会生成新的clean文件，所以使得clean文件的ACM时间一直被判定为最新时间，导致不会执行clean，为了解决这个问题，可以在Makefile文件中将clean声明为伪目标，修改后的Makefile文件内容如下：

.PHONY: clean
clean:
	rm temp

  再次执行make clean命令后，伪目标clean就会被执行，从而删除temp文件或目录（如果存在的话）。
  伪目标用途：伪目标在Makefile中的作用主要是用来定义一些不代表实际文件的目标，这些目标通常用于执行一些额外的操作，比如清理临时文件、生成文档、运行测试等。使用伪目标可以将这些操作集中到一个目标中，方便管理。同时，伪目标还可以用来定义一些常用的操作，比如编译、运行、安装等，以及定义依赖关系，确保目标的正确顺序。

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嵌套执行Makefile

  嵌套 Makefile 是指在一个 Makefile 中包含另一个 Makefile。这种技术常用于大型项目中，将项目划分为多个子目录或子模块，每个子目录或子模块都有自己的 Makefile，然后在主 Makefile 中包含这些子 Makefile。
  现在有以下结构：
  主makefile文件内容如下：
嵌套执行makefile语法规则：
在主makefile中，执行

make -C  路径

  两个子makefile文件内容如下（两个子makefile内容相同）：

MAKE:

MAKE CLEAN:

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本章到此结束，感谢阅读！