## 21.3 用 make 進行宏編譯 在本章一開始我們提到過 make 的功能是可以簡化編譯過程里面所下達的指令，同時還具有很多很方便的功能！那么下面咱們就來試看看使用 make 簡化下達編譯指令的流程吧！ ### 21.3.1 為什么要用 make 先來想像一個案例，假設我的可執行文件里面包含了四個源代碼文件，分別是 main.c haha.c sin_value.c cos_value.c 這四個文件，這四個文件的目的是： * main.c ：主要的目的是讓使用者輸入角度數據與調用其他三支副程序； * haha.c ：輸出一堆有的沒有的訊息而已； * sin_value.c ：計算使用者輸入的角度（360） sin 數值； * cos_value.c ：計算使用者輸入的角度（360） cos 數值。 這四個文件你可以到 [http://linux.vbird.org/linux_basic/0520source/main.tgz](http://linux.vbird.org/linux_basic/0520source/main.tgz) 來下載。由于這四個文件里面包含了相關性，并且還用到數學函數在里面，所以如果你想要讓這個程序可以跑， 那么就需要這樣編譯： ``` # 1\. 先進行目標文件的編譯，最終會有四個 *.o 的文件名出現： [root@study ~]# gcc -c main.c [root@study ~]# gcc -c haha.c [root@study ~]# gcc -c sin_value.c [root@study ~]# gcc -c cos_value.c # 2\. 再進行鏈接成為可執行文件，并加入 libm 的數學函數，以產生 main 可執行文件： [root@study ~]# gcc -o main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o -lm # 3\. 本程序的執行結果，必須輸入姓名、360 度角的角度值來計算： [root@study ~]# ./main Please input your name: VBird <==這里先輸入名字 Please enter the degree angle （ex> 90）: 30 <==輸入以 360 度角為主的角度 Hi, Dear VBird, nice to meet you. <==這三行為輸出的結果喔！ The Sin is: 0.50 The Cos is: 0.87 ``` 編譯的過程需要進行好多動作啊！而且如果要重新編譯，則上述的流程得要重新來一遍，光是找出這些指令就夠煩人的了！ 如果可以的話，能不能一個步驟就給他完成上面所有的動作呢？那就利用 make 這個工具吧！ 先試看看在這個目錄下創建一個名為 makefile 的文件，內容如下： ``` # 1\. 先編輯 makefile 這個規則檔，內容只要作出 main 這個可執行文件 [root@study ~]# vim makefile main: main.o haha.o sin_value.o cos_value.o gcc -o main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o -lm # 注意：第二行的 gcc 之前是 <tab> 按鍵產生的空格喔！ # 2\. 嘗試使用 makefile 制訂的規則進行編譯的行為： [root@study ~]# rm -f main *.o <==先將之前的目標文件去除 [root@study ~]# make cc -c -o main.o main.c cc -c -o haha.o haha.c cc -c -o sin_value.o sin_value.c cc -c -o cos_value.o cos_value.c gcc -o main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o -lm # 此時 make 會去讀取 makefile 的內容，并根據內容直接去給他編譯相關的文件啰！ # 3\. 在不刪除任何文件的情況下，重新執行一次編譯的動作： [root@study ~]# make make: `main' is up to date. # 看到了吧！是否很方便呢！只會進行更新 （update） 的動作而已。 ``` 或許你會說：“如果我創建一個 shell script 來將上面的所有動作都集結在一起，不是具有同樣的效果嗎？”呵呵！ 效果當然不一樣，以上面的測試為例，我們僅寫出 main 需要的目標文件，結果 make 會主動的去判斷每個目標文件相關的源代碼文件，并直接予以編譯，最后再直接進行鏈接的動作！ 真的是很方便啊！此外，如果我們更動過某些源代碼文件，則 make 也可以主動的判斷哪一個源代碼與相關的目標文件文件有更新過， 并僅更新該文件，如此一來，將可大大的節省很多編譯的時間呢！要知道，某些程序在進行編譯的行為時，會消耗很多的 CPU 資源呢！所以說， make 有這些好處： * 簡化編譯時所需要下達的指令； * 若在編譯完成之后，修改了某個源代碼文件，則 make 僅會針對被修改了的文件進行編譯，其他的 object file 不會被更動； * 最后可以依照相依性來更新 （update） 可執行文件。 既然 make 有這么多的優點，那么我們當然就得好好的了解一下 make 這個令人關心的家伙啦！而 make 里面最需要注意的大概就是那個規則文件，也就是 makefile 這個文件的語法啦！所以下面我們就針對 makefile 的語法來加以介紹啰。 ### 21.3.2 makefile 的基本語法與變量 make 的語法可是相當的多而復雜的，有興趣的話可以到 GNU [[1]](#ps1) 去查閱相關的說明，鳥哥這里僅列出一些基本的規則，重點在于讓讀者們未來在接觸源代碼時，不會太緊張啊！ 好了，基本的 makefile 規則是這樣的： ``` 標的（target）: 目標文件1 目標文件2 <tab> gcc -o 欲創建的可執行文件 目標文件1 目標文件2 ``` 那個標的 （target） 就是我們想要創建的信息，而目標文件就是具有相關性的 object files ，那創建可執行文件的語法就是以 <tab> 按鍵開頭的那一行！特別給他留意喔，“命令列必須要以 tab 按鍵作為開頭”才行！他的規則基本上是這樣的： * 在 makefile 當中的 # 代表注解； * <tab> 需要在命令行 （例如 gcc 這個編譯器指令） 的第一個字符； * 標的 （target） 與相依文件（就是目標文件）之間需以“:”隔開。 同樣的，我們以剛剛上一個小節的范例進一步說明，如果我想要有兩個以上的執行動作時， 例如下達一個指令就直接清除掉所有的目標文件與可執行文件，該如何制作呢？ ``` # 1\. 先編輯 makefile 來創建新的規則，此規則的標的名稱為 clean ： [root@study ~]# vi makefile main: main.o haha.o sin_value.o cos_value.o gcc -o main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o -lm clean: rm -f main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o # 2\. 以新的標的 （clean） 測試看看執行 make 的結果： [root@study ~]# make clean <==就是這里！通過 make 以 clean 為標的 rm -rf main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o ``` 如此一來，我們的 makefile 里面就具有至少兩個標的，分別是 main 與 clean ，如果我們想要創建 main 的話，輸入“make main”，如果想要清除有的沒的，輸入“make clean”即可啊！而如果想要先清除目標文件再編譯 main 這個程序的話，就可以這樣輸入：“make clean main”，如下所示： ``` [root@study ~]# make clean main rm -rf main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o cc -c -o main.o main.c cc -c -o haha.o haha.c cc -c -o sin_value.o sin_value.c cc -c -o cos_value.o cos_value.c gcc -o main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o -lm ``` 這樣就很清楚了吧！但是，你是否會覺得，咦！ makefile 里面怎么重復的數據這么多啊！沒錯！所以我們可以再借由 shell script 那時學到的“變量”來更簡化 makefile 喔： ``` [root@study ~]# vi makefile LIBS = -lm OBJS = main.o haha.o sin_value.o cos_value.o main: ${OBJS} gcc -o main ${OBJS} ${LIBS} clean: rm -f main ${OBJS} ``` 與 [bash shell script](../Text/index.html) 的語法有點不太相同，變量的基本語法為： 1. 變量與變量內容以“=”隔開，同時兩邊可以具有空格； 2. 變量左邊不可以有 <tab> ，例如上面范例的第一行 LIBS 左邊不可以是 <tab>； 3. 變量與變量內容在“=”兩邊不能具有“:”； 4. 在習慣上，變量最好是以“大寫字母”為主； 5. 運用變量時，以 ${變量} 或 $（變量） 使用； 6. 在該 shell 的環境變量是可以被套用的，例如提到的 CFLAGS 這個變量！ 7. 在命令行界面也可以給予變量。 由于 gcc 在進行編譯的行為時，會主動的去讀取 CFLAGS 這個環境變量，所以，你可以直接在 shell 定義出這個環境變量，也可以在 makefile 文件里面去定義，更可以在命令行當中給予這個咚咚呢！例如： ``` [root@study ~]# CFLAGS="-Wall" make clean main # 這個動作在上 make 進行編譯時，會去取用 CFLAGS 的變量內容！ ``` 也可以這樣： ``` [root@study ~]# vi makefile LIBS = -lm OBJS = main.o haha.o sin_value.o cos_value.o CFLAGS = -Wall main: ${OBJS} gcc -o main ${OBJS} ${LIBS} clean: rm -f main ${OBJS} ``` 咦！我可以利用命令行進行環境變量的輸入，也可以在文件內直接指定環境變量，那萬一這個 CFLAGS 的內容在命令行與 makefile 里面并不相同時，以那個方式輸入的為主？呵呵！問了個好問題啊！ 環境變量取用的規則是這樣的： 1. make 命令行后面加上的環境變量為優先； 2. makefile 里面指定的環境變量第二； 3. shell 原本具有的環境變量第三。 此外，還有一些特殊的變量需要了解的喔： * $@：代表目前的標的（target） 所以我也可以將 makefile 改成： ``` [root@study ~]# vi makefile LIBS = -lm OBJS = main.o haha.o sin_value.o cos_value.o CFLAGS = -Wall main: ${OBJS} gcc -o $@ ${OBJS} ${LIBS} <==那個 $@ 就是 main ！ clean: rm -f main ${OBJS} ``` 這樣是否稍微了解了 makefile （也可能是 Makefile） 的基本語法？這對于你未來自行修改源代碼的編譯規則時，是很有幫助的喔！^_^！