多目錄，多目標的makefile問題

一、Makefile里有什么？

Makefile里主要包含了五個東西：顯式規(guī)則、隱晦規(guī)則、變量定義、文件指示和注釋。

1、顯式規(guī)則。顯式規(guī)則說明了，如何生成一個或多的的目標文件。這是由Makefile的書寫者明顯指出，要生成的文件，文件的依賴文件，生成的命令。

2、隱晦規(guī)則。由于我們的make有自動推導的功能，所以隱晦的規(guī)則可以讓我們比較粗糙地簡略地書寫Makefile，這是由make所支持的。

3、變量的定義。在Makefile中我們要定義一系列的變量，變量一般都是字符串，這個有點你C語言中的宏，當Makefile被執(zhí)行時，其中的變量都會被擴展到相應的引用位置上。

4、文件指示。其包括了三個部分，一個是在一個Makefile中引用另一個Makefile，就像C語言中的include一樣；另一個是指根據(jù)某些情況指定Makefile中的有效部分，就像C語言中的預編譯#if一樣；還有就是定義一個多行的命令。有關這一部分的內(nèi)容，我會在后續(xù)的部分中講述。

5、注釋。Makefile中只有行注釋，和UNIX的Shell腳本一樣，其注釋是用“#”字符，這個就像C/C++中的“//”一樣。如果你要在你的Makefile中使用“#”字符，可以用反斜框進行轉(zhuǎn)義，如：“\#”。

最后，還值得一提的是，在Makefile中的命令，必須要以[Tab]鍵開始。


二、Makefile的文件名

默認的情況下，make命令會在當前目錄下按順序找尋文件名為“GNUmakefile”、“makefile”、“Makefile”的文件，找到了解釋這個文件。在這三個文件名中，最好使用“Makefile”這個文件名，因為，這個文件名第一個字符為大寫，這樣有一種顯目的感覺。最好不要用“GNUmakefile”，這個文件是GNU的make識別的。有另外一些make只對全小寫的“makefile”文件名敏感，但是基本上來說，大多數(shù)的make都支持“makefile”和“Makefile”這兩種默認文件名。

當然，你可以使用別的文件名來書寫Makefile，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”參數(shù)，如：make -f Make.Linux或make --file Make.AIX。


三、引用其它的Makefile

在Makefile使用include關鍵字可以把別的Makefile包含進來，這很像C語言的#include，被包含的文件會原模原樣的放在當前文件的包含位置。include的語法是：

include <filename>;

filename可以是當前操作系統(tǒng)Shell的文件模式（可以保含路徑和通配符）

在include前面可以有一些空字符，但是絕不能是[Tab]鍵開始。include和<filename>;可以用一個或多個空格隔開。舉個例子，你有這樣幾個Makefile：a.mk、b.mk、c.mk，還有一個文件叫foo.make，以及一個變量$(bar)，其包含了e.mk和f.mk，那么，下面的語句：

include foo.make *.mk $(bar)

等價于：

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

make命令開始時，會把找尋include所指出的其它Makefile，并把其內(nèi)容安置在當前的位置。就好像C/C++的#include指令一樣。如果文件都沒有指定絕對路徑或是相對路徑的話，make會在當前目錄下首先尋找，如果當前目錄下沒有找到，那么，make還會在下面的幾個目錄下找：

1、如果make執(zhí)行時，有“-I”或“--include-dir”參數(shù)，那么make就會在這個參數(shù)所指定的目錄下去尋找。
2、如果目錄<prefix>;/include（一般是：/usr/local/bin或/usr/include）存在的話，make也會去找。

如果有文件沒有找到的話，make會生成一條警告信息，但不會馬上出現(xiàn)致命錯誤。它會繼續(xù)載入其它的文件，一旦完成makefile的讀取，make會再重試這些沒有找到，或是不能讀取的文件，如果還是不行，make才會出現(xiàn)一條致命信息。如果你想讓make不理那些無法讀取的文件，而繼續(xù)執(zhí)行，你可以在include前加一個減號“-”。如：

-include <filename>;
其表示，無論include過程中出現(xiàn)什么錯誤，都不要報錯繼續(xù)執(zhí)行。和其它版本make兼容的相關命令是sinclude，其作用和這一個是一樣的。


四、環(huán)境變量 MAKEFILES

如果你的當前環(huán)境中定義了環(huán)境變量MAKEFILES，那么，make會把這個變量中的值做一個類似于include的動作。這個變量中的值是其它的Makefile，用空格分隔。只是，它和include不同的是，從這個環(huán)境變中引入的Makefile的“目標”不會起作用，如果環(huán)境變量中定義的文件發(fā)現(xiàn)錯誤，make也會不理。

但是在這里我還是建議不要使用這個環(huán)境變量，因為只要這個變量一被定義，那么當你使用make時，所有的Makefile都會受到它的影響，這絕不是你想看到的。在這里提這個事，只是為了告訴大家，也許有時候你的Makefile出現(xiàn)了怪事，那么你可以看看當前環(huán)境中有沒有定義這個變量。


五、make的工作方式

GNU的make工作時的執(zhí)行步驟入下：（想來其它的make也是類似）

1、讀入所有的Makefile。
2、讀入被include的其它Makefile。
3、初始化文件中的變量。
4、推導隱晦規(guī)則，并分析所有規(guī)則。
5、為所有的目標文件創(chuàng)建依賴關系鏈。
6、根據(jù)依賴關系，決定哪些目標要重新生成。
7、執(zhí)行生成命令。

1-5步為第一個階段，6-7為第二個階段。第一個階段中，如果定義的變量被使用了，那么，make會把其展開在使用的位置。但make并不會完全馬上展開，make使用的是拖延戰(zhàn)術，如果變量出現(xiàn)在依賴關系的規(guī)則中，那么僅當這條依賴被決定要使用了，變量才會在其內(nèi)部展開。

當然，這個工作方式你不一定要清楚，但是知道這個方式你也會對make更為熟悉。有了這個基礎，后續(xù)部分也就容易看懂了。

三、在規(guī)則中使用通配符

如果我們想定義一系列比較類似的文件，我們很自然地就想起使用通配符。make支持三各通配符：“*”，“?”和“[...]”。這是和Unix的B-Shell是相同的。

波浪號（“~”）字符在文件名中也有比較特殊的用途。如果是“~/test”，這就表示當前用戶的$HOME目錄下的test目錄。而“~hchen/test”則表示用戶hchen的宿主目錄下的test目錄。（這些都是Unix下的小知識了，make也支持）而在Windows或是MS-DOS下，用戶沒有宿主目錄，那么波浪號所指的目錄則根據(jù)環(huán)境變量“HOME”而定。

通配符代替了你一系列的文件，如“*.c”表示所以后綴為c的文件。一個需要我們注意的是，如果我們的文件名中有通配符，如：“*”，那么可以用轉(zhuǎn)義字符“\”，如“\*”來表示真實的“*”字符，而不是任意長度的字符串。

好吧，還是先來看幾個例子吧：

clean:
rm -f *.o

上面這個例子我不不多說了，這是操作系統(tǒng)Shell所支持的通配符。這是在命令中的通配符。

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

上面這個例子說明了通配符也可以在我們的規(guī)則中，目標print依賴于所有的[.c]文件。其中的“$?”是一個自動化變量，我會在后面給你講述。

objects = *.o

上面這個例子，表示了，通符同樣可以用在變量中。并不是說[*.o]會展開，不！objects的值就是“*.o”。Makefile中的變量其實就是C/C++中的宏。如果你要讓通配符在變量中展開，也就是讓objects的值是所有[.o]的文件名的集合，那么，你可以這樣：

objects := $(wildcard *.o)

這種用法由關鍵字“wildcard”指出，關于Makefile的關鍵字，我們將在后面討論。


四、文件搜尋

在一些大的工程中，有大量的源文件，我們通常的做法是把這許多的源文件分類，并存放在不同的目錄中。所以，當make需要去找尋文件的依賴關系時，你可以在文件前加上路徑，但最好的方法是把一個路徑告訴make，讓make在自動去找。

Makefile文件中的特殊變量“VPATH”就是完成這個功能的，如果沒有指明這個變量，make只會在當前的目錄中去找尋依賴文件和目標文件。如果定義了這個變量，那么，make就會在當當前目錄找不到的情況下，到所指定的目錄中去找尋文件了。

VPATH = src:../headers

上面的的定義指定兩個目錄，“src”和“../headers”，make會按照這個順序進行搜索。目錄由“冒號”分隔。（當然，當前目錄永遠是最高優(yōu)先搜索的地方）

另一個設置文件搜索路徑的方法是使用make的“vpath”關鍵字（注意，它是全小寫的），這不是變量，這是一個make的關鍵字，這和上面提到的那個VPATH變量很類似，但是它更為靈活。它可以指定不同的文件在不同的搜索目錄中。這是一個很靈活的功能。它的使用方法有三種：

1、vpath <pattern>; <directories>;

為符合模式<pattern>;的文件指定搜索目錄<directories>;。

2、vpath <pattern>;

清除符合模式<pattern>;的文件的搜索目錄。

3、vpath

清除所有已被設置好了的文件搜索目錄。

vapth使用方法中的<pattern>;需要包含“%”字符�！�%”的意思是匹配零或若干字符，例如，“%.h”表示所有以“.h”結尾的文件。<pattern>;指定了要搜索的文件集，而<directories>;則指定了<pattern>;的文件集的搜索的目錄。例如：

vpath %.h ../headers

該語句表示，要求make在“../headers”目錄下搜索所有以“.h”結尾的文件。（如果某文件在當前目錄沒有找到的話）

我們可以連續(xù)地使用vpath語句，以指定不同搜索策略。如果連續(xù)的vpath語句中出現(xiàn)了相同的<pattern>;，或是被重復了的<pattern>;，那么，make會按照vpath語句的先后順序來執(zhí)行搜索。如：

vpath %.c foo
vpath % blish
vpath %.c bar

其表示“.c”結尾的文件，先在“foo”目錄，然后是“blish”，最后是“bar”目錄。

vpath %.c foo:bar
vpath % blish

而上面的語句則表示“.c”結尾的文件，先在“foo”目錄，然后是“bar”目錄，最后才是“blish”目錄。


五、偽目標

最早先的一個例子中，我們提到過一個“clean”的目標，這是一個“偽目標”，

clean:
rm *.o temp

正像我們前面例子中的“clean”一樣，即然我們生成了許多文件編譯文件，我們也應該提供一個清除它們的“目標”以備完整地重編譯而用。 （以“make clean”來使用該目標）

因為，我們并不生成“clean”這個文件�！皞文繕恕辈⒉皇且粋�文件，只是一個標簽，由于“偽目標”不是文件，所以make無法生成它的依賴關系和決定它是否要執(zhí)行。我們只有通過顯示地指明這個“目標”才能讓其生效。當然，“偽目標”的取名不能和文件名重名，不然其就失去了“偽目標”的意義了。

當然，為了避免和文件重名的這種情況，我們可以使用一個特殊的標記“.PHONY”來顯示地指明一個目標是“偽目標”，向make說明，不管是否有這個文件，這個目標就是“偽目標”。

.PHONY : clean

只要有這個聲明，不管是否有“clean”文件，要運行“clean”這個目標，只有“make clean”這樣。于是整個過程可以這樣寫：

.PHONY: clean
clean:
rm *.o temp

偽目標一般沒有依賴的文件。但是，我們也可以為偽目標指定所依賴的文件。偽目標同樣可以作為“默認目標”，只要將其放在第一個。一個示例就是，如果你的Makefile需要一口氣生成若干個可執(zhí)行文件，但你只想簡單地敲一個make完事，并且，所有的目標文件都寫在一個Makefile中，那么你可以使用“偽目標”這個特性：

all : prog1 prog2 prog3
.PHONY : all

prog1 : prog1.o utils.o
cc -o prog1 prog1.o utils.o

prog2 : prog2.o
cc -o prog2 prog2.o

prog3 : prog3.o sort.o utils.o
cc -o prog3 prog3.o sort.o utils.o

我們知道，Makefile中的第一個目標會被作為其默認目標。我們聲明了一個“all”的偽目標，其依賴于其它三個目標。由于偽目標的特性是，總是被執(zhí)行的，所以其依賴的那三個目標就總是不如“all”這個目標新。所以，其它三個目標的規(guī)則總是會被決議。也就達到了我們一口氣生成多個目標的目的�！�.PHONY : all”聲明了“all”這個目標為“偽目標”。

隨便提一句，從上面的例子我們可以看出，目標也可以成為依賴。所以，偽目標同樣也可成為依賴�？聪旅娴睦�子：

.PHONY: cleanall cleanobj cleandiff

cleanall : cleanobj cleandiff
rm program

cleanobj :
rm *.o

cleandiff :
rm *.diff

“make clean”將清除所有要被清除的文件�！癱leanobj”和“cleandiff”這兩個偽目標有點像“子程序”的意思。我們可以輸入“make cleanall”和“make cleanobj”和“make cleandiff”命令來達到清除不同種類文件的目的。


先看代碼：

1. app : create_directories $(BDIR)$(LIB_PREFIX)app$(LIB_SUFFIX)
2. $(BDIR)$(LIB_PREFIX)app$(LIB_SUFFIX) : build_trace test.lib $(STAPP_OBJECTS)
3. @$(BUILD_APP_LIBRARY)


其中：$(BUILD_APP_LIBRARY)是這樣定義的

1. ifeq "$(ARCHITECTURE)" "ST40"
2. define BUILD_STAPP_LIBRARY
3. $(if $(wildcard $@),@$(RM) $@)
4. $(if $(wildcard ar.mac),@$(RM) ar.mac)
5. $(if $(filter %.o,$^),@$(AR) 2>$(NULL) -q $@ $(filter %.o,$^))
6. $(if $(filter %.a,$^),@echo OPEN $@ > ar.mac
7. $(foreach LIB,$(filter %.a,$^),
8. @echo ADDLIB $(LIB) >> ar.mac
9. )
10. @echo SAVE >> ar.mac
11. @echo END >> ar.mac
12. @$(AR) 2>$(NULL) -M <ar.mac
13. @$(RM) ar.mac
14. )
15. @$(AR) 2>$(NULL) -s $@
16. endef
17. endif


整個編譯沒有問題，但是最后鏈接的時候，在APP中要用到test中的函數(shù)，卻總是提示undefined reference to，
test.lib是另一個目標：

1. test.lib :
2. @$(MAKE) -C test