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前言：一、认识make和makefile二、依赖关系和依赖方法三、make工作原理

前言：

上一期分享了在Linux下编译源代码的两个工具，gcc和g++。每次编译源代码，都要输入一串很长的指令，这个过程显然是十分复杂，且容易出错的，尤其是在一些大型的项目中，源代码可能有多个，此时编译起来就会更费劲。为了解决上面的问题，今天就给大家分享一个，Linux环境下的项目自动化构建工具——make/makefile。

一、认识make和makefile

一个工程中的源文件不计其数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，<code>makefile定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作。

📖makefile带来的好处

“自动化编译”，一旦写好，只需要一个make命令，整个工程完全自动编译，极大的提高了软件开发的效率。

📖make和makefile

make是一个命令工具，是一个解释makefile中指令的工具，make是一条命令，makefile是一个文件，两个搭配使用，完成项目的自动化构建。

📖见见猪跑

先在当前目录创建一个makefile文件，m大小写都可以。

在makefile文件中写入依赖关系和依赖方法。

使用make。

二、依赖关系和依赖方法

将一个源文件编译得到可执行文件，这是一件具体的事情。举个例子：月底，你的生活费用完了，于是你就要给你的老爸打电话，告诉他：“老爸，我是你儿子，我没钱啦”。这个过程中，你为什么不给你舍友的父亲打电话呢？哈哈，其实，给你的老爸打电话，说你是他儿子，就叫做表明依赖关系。打了电话，如果什么都没说，把电话挂了，那打电话不就没什么意义，所以让老爸给你打钱，就叫做依赖方法。因此，只有依赖关系加上依赖方法，才能完成打钱这件事情。

📖依赖关系

<code>mytest:test.c

同理，对于编译代码这件事情，我们希望把test.c这个源文件，编译得到一个mytest的可执行程序。首先我们要告诉make，要得到mytest这个可执行程序，所依赖的源文件。其中:左边就是我们想要创建的信息，也就是我们想要干的事情，一般也叫做标签，右边就是完成这件事情所依赖的东西，一般都是文件（可以有多个，中间用空格隔开）。

📖依赖方法

gcc -o mytest test.c

有了依赖关系，接下来该告诉编译器，要完成这件事情，需要对依赖的文件，执行什么操作。注意：依赖方法前面有一个Tab。

三、make工作原理

📖先来看一个完整的编译过程

mytest:test.o

gcc test.o -o mytest

test.o:test.s

gcc -c test.s -o test.o

test.s:test.i

gcc -S test.i -o test.s

test.i:test.c

gcc -E test.c -o test.i

从上图可以看出，输入make指令以后，它实际执行makefile文件中指令的顺序，和我们写在makefile文件中的指令顺序是反的。这是因为，要得到<code>mytest必须要依赖test.o，但是当前目录下没有test.o这个文件，但是makefile文件中有得到test.o的方法，但是，要得到test.o又必须依赖test.s，但当前目录下依旧没有test.s，以此类推，要先得到test.i文件，才能得到test.s文件，然后才能得到test.o文件，最后才能得到mytest，所以实际指令的执行顺序，于我们在makefile文件中写入的，是反过来的。所以，实际上保存这些依赖关系的是一种栈式的结构。

📖结论

上面说的过程，就叫做makefile依赖关系的自动化推导，由于是自动推导，所以makefile文件中的依赖方法可以是任意顺序，但是不能缺少。像下面这样，也是可以的。

这里只是为了演示makefile的自动化推导能力，所以才把编译过程拆解的如此详细，一般我们只需要一个依赖关系和一个依赖方法，就可以完成编译工作。

📖清理生成的文件

<code>clean:

rm -rf test.i test.s test.o mytest

清理编译生成文件的依赖关系和依赖方法，如上所示。清理文件这个操作，不需要依赖任何其他文件，所以:右边的依赖关系什么也没写，直接执行对应的操作，也就是执行依赖方法的指令即可。clean是我用来表示删除操作，自己取的名字，大家也可以根据自己的喜好，取其他的名字。有了上面的依赖关系和依赖方法，此时只需要在命令行中执行make clean指令，就可以把编译过程中产生的文件全删除了。

📖为什么删除时make后面要加clean

通过上面截图可以看到，在编译源代码的时候，直接用make，但是删除的时候，却要在make后面加上clean。因为，make会自顶向下扫描makefile，单独的make指令，会默认执行第一个依赖方法。

📖不能连续编译

如下图，当执行完一次make，对源代码编译后，再去执行make，就不会对源代码重新编译。

📖结论

对于一个源代码，进行一次编译，得到一个可执行文件后，如果没有对源代码做任何修改，再去对源代码进行编译，make会觉得没必要，不会重新编译。

📖如何实现

一定是源文件 形成可执行文件，先有源文件，才有可执行文件，一般而言，源文件的最近修改，比可执行文件要早。如果，更改了源文件，那和之前形成的可执行文件相比，此时的源文件最近修改时间就比可执行文件新。

所以，只需要比较可执行文件的最近修改时间和源文件的最近修改时间，如果<code>.out文件的最近修改时间晚于.c文件，就不需要重新编译。反知，则需要重新编译。

📖查看文件时间

stat mytest：查看mytest文件的有关时间。

<code>Access：文件最近一次被访问的时间，查看文件内容、修改文件内容，都属于访问文件。Modify：最近一次修改文件内容的时间。Change：最近一次修改文件属性的时间。

这三个时间是相互关联的，有的操作可能会同时更新多个时间。例如：修改文件的内容，那这三个时间都会更新，因为修改文件内容，首先要访问该文件，其次修改后，文件的大小会发生变化，所以这三个时间都会更新。

如上图所示：修改文件内容，三个时间都更新了，但是修改文件属性，Modify没更新可以理解，为什么Access也没有更新？？？

正是因为对文件的各种操作，都会导致Access时间改变，早期的Linux系统，确实会随着对文件的操作，时刻更新Access时间，这些时间信息都存储在计算机的硬盘上，而硬盘都属于外部设备，进行读写操作会比较慢，过高频率的更新一个文件的Access，当整个系统在被多个用户使用的时候，就会有大量的Access更新行为，这些行为都会往硬盘中写数据，这就会导致整个系统的运行速度下降。所以，在现在的Linux中，对Access的更新策略进行了修改，维护了一个计数器，会根据Modify和Access的更新达到一定次数的时候，才会更新Access，以此来提高系统的运行效率。（注：不同系统的更新策略会有差异）

📖手动更新文件时间

<code>touch test.c：将test.c文件的所有时间更至最新。touch -m test.c：将test.c文件的Modify时间更至最新。touch -a test.c：将test.c文件的Access时间更至最新。touch -c test.c：将test.c文件的Change时间更至最新。

📖再回到编译

是否重新编译，其实就是比较源文件和可执行文件的Modify时间。

📖结论

make会根据源文件和目标文件的新旧，判定是否需要重新执行依赖方法进行编译。这意味着，依赖方法并不是每次都会执行。

📖.PHONY伪目标

要想让makefile文件中的依赖方法总是被执行，可以用<code>.PHONY对相应的标签进行修饰。

.PHONY:mytest

mytest:test.c

gcc test.c -o mytest

告诉make，mytest对应的依赖方法总是被执行。

上面只是给大家演示<code>.PHONY的作用，一般情况下，对编译操作不加.PHONY进行修饰，而是对清理操作加.PHONY修饰。

mytest:test.c

gcc test.c -o mytest

.PHONY:clean

clean:

rm -rf mytest

📖特殊符号

$@：表示标签，依赖关系冒号左边的内容。$^：表示依赖的文件，依赖关系冒号右边的内容。

mytest:test.c

gcc $^ -o $@

.PHONY:clean

clean:

rm -rf mytest

📖取消执行make指令时的回显

在前面的介绍中，每次执行make指令，都会把对应的依赖方法回显出来，像下面这样：

可以在makefile文件中的依赖方法前面加上<code>@，取消回显。

mytest:test.c

@gcc $^ -o $@

.PHONY:clean

clean:

@rm -rf mytest

📖一次编译多个可执行文件

<code>.PHONY:all

all:mycommand otherexe

mycommand:mycommand.c

gcc -o $@ $^

otherexe:otherexe.cc

g++ -o $@ $^ -std=c++11

.PHONY:clean

clean:

rm -rf mycommand otherexe

🎁结语：

今天的分享到这里就结束啦！如果觉得文章还不错的话，可以三连支持一下，您的支持就是春人前进的动力！