Makefile的引入及规则

ARM裸机1期加强版视频课程配套WiKi第9课第5节_Makefile的引入及规则。

使用keil, mdk, avr等工具编译程序时点点鼠标就可以，它的内部机制是什么？它怎么组织管理程序？怎么决定编译哪一个文件？

答：实际上keil等IDE开发工具管理程序的内部机制也是Makefile，在linux下开发裸板程序的时候，使用Makefile组织管理这些程序，本节讲解Makefile最基本的规则。

Makefile要做什么事情呢？ 组织管理程序和文件，不妨写一个小程序实验：

文件a.c

  #include <stdio.h>
  int main()
  {
    func_b();
    return 0;
}

文件b.c

  #include <stdio.h>
  void func_b()
  {
       printf("This is B\n");
   }

编译：

gcc -o test a.c b.c

运行：

./test

结果：

This is B

gcc -o test a.c b.c这条命令虽然简单，但是它完成的功能不简单。

来看看它做了哪些事情。

我们知道.c程序 –> 得到可执行程序

要经过四个步骤：

1.预处理

2.编译

3.汇编

4.链接

我们经常把前三个步骤统称为编译。具体分析这条命令：gcc -o test a.c b.c

它们要经过下面几个步骤：

1）.对于a.c执行：预处理 编译 汇编 的过程，a.c –>xxx.s –>xxx.o 文件。

2）.对于b.c执行：预处理 编译 汇编 的过程，b.c –>yyy.s –>yyy.o 文件。

3）.最后：xxx.o和yyy.o链接在一起得到一个test应用程序。

提示：gcc -o test a.c b.c -v ：加上一个‘-v’选项可以看到它们的处理过程

第一次编译a.c得到xxx.o文件，这合乎情理， 执行完第一次之后，如果修改a.c ，又再次执行：gcc -o test a.c b.c，对于a.c应该重新生成xxx.o，但是对于b.c，又会重新编译一次，这完全没必要：b.c根本没有修改，直接使用第一次生成的yyy.o文件即可。

以上,不用Makefile的缺点：对所有的文件都会再处理一次，即使b.c没有经过修改，b.c也会被重新编译一次， 当文件比较少时，没什么问题，文件非常多的时候，编译的效率会很低。

如果文件非常多的时候，只是修改了一个文件，所有文件都会被重新编译一次，编译的时候就会需要很长时间。

对于这些源文件，我们应该分别处理，执行：预处理 编译 汇编 ，先分别编译它们，最后再把它们链接在一起，比如：

编译：

gcc -o a.o a.c
gcc -o b.o b.c

链接：

gcc -o test a.o b.o

比如：上面的例子，当我们修改a.c之后，a.c会重新编译, 然后再把它们链接在一起就可以，b.c 不需要重新编译。

问题又来了，怎么知道哪些文件被更新了/被修改了？

比较时间：比较a.o和a.c的时间，如果a.c的时间比a.o的时间更加新的话，就表明a.c被修改了。

同理，b.o和b.c也会进行同样的比较。比较test和a.o, b.o的时间，如果a.o或者b.o的时间比test更加新的话，就表明应该重新生成test。

Makefile 就是这样做的。

现在写出一个简单的Makefile:

makefie最基本的语法是规则，规则：

目标 : 依赖1 依赖2 …

[TAB]命令

当“依赖”比“目标”新，执行它们下面的命令。我们把上面三个命令写成makefile规则，如下：

test ：a.o b.o //test是目标，它依赖于a.o b.o文件，一旦a.o或者b.o比test新的时候，需要执行下面的命令，重新生成test可执行程序。

gcc -o test a.o b.o

a.o : a.c //a.o依赖于a.c，当a.c更加新的话，执行下面的命令来生成a.o

gcc -c -o a.o a.c

b.o : b.c //b.o依赖于b.c,当b.c更加新的话，执行下面的命令来生成b.o

gcc -c -o b.o b.c

来做一个实验：

在该目录下写一个Makefile文件：

文件：Makefile

  test:a.o b.o
      gcc -o test a.o b.o
  
  a.o : a.c
     gcc -c -o a.o a.c
 
   b.o : b.c
      gcc -c -o b.o b.c

上面是makefile中的三条规则。makefile就是名字为“makefile”的文件。当我们编译程序时，直接执行make命令即可，一执行make命令它会生成第一个目标test可执行程序, 如果发现a.o 或者b.o没有，会先生成a.o或者b.o，发现a.o依赖a.c，有a.c但是没有a.o,它会认为a.c比a.o新，则执行它们下面的命令来生成a.o，同理，b.o和b.c的处理关系也是这样的。

如果修改a.c ，再次执行make，它的本意是想生成第一个目标test应用程序, 它需要先生成a.o, 发现a.o依赖a.c(假设我们修改了a.c)，发现a.c比a.o更加新，就会执行gcc -c -o a.o a.c命令生成a.o文件。b.o依赖b.c，发现b.c并没有被修改，则不会执行gcc -c -o b.o b.c来重新生成b.o文件。

现在a.o b.o都有了，其中的a.o比test更加新，就会执行gcc -o test a.o b.o重新链接得到test可执行程序。所以当执行make命令，则会执行下面两条命令：

gcc -c -o a.o a.c
gcc -o test a.o b.o

第一次执行make的时候，会执行下面三条命令(三条命令都执行)：

gcc -c -o a.o a.c
gcc -c -o b.o b.c
gcc -o test a.o b.o

再次执行make 会有下面的提示：

make: `test` is up to date.

再次执行make 会判断Makefile文件中的依赖，发现依赖没有更新，所以目标文件就不会重新生成，于是有上面的提示。当我们修改a.c后，重新执行make会执行下面两条指令：

gcc -c -o a.o a.c
gcc -o test a.o b.o

同时修改a.c b.c，执行make则会执行下面三条指令。

gcc -c -o a.o a.c
gcc -c -o b.o b.c
gcc -o test a.o b.o

a.c文件被修改了，重新编译生成a.o,

b.c被修改了，重新编译生成b.o，

a.o, b.o都更新了，则重新链接生成test可执行程序，makefile的规则其实不难.

规则是Makefie的核心，执行make命令的时候，会在当前目录下找到名为：Makefile的文件，根据里面的内容来执行里面的判断/命令。

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