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Makefile 简介
Makefile 是一个管理项目的配置文件，它主要有 2 个作用：
- 组织工程文件，编译成复杂的程序
- 安装及卸载程序
Makefile 是被 make 这个程序执行的，当执行 make 时，如果发现当前目录下有 Makefile 或者 makefile 文件，那么 make 命令就会根据这个文件的内容来找到相关的文件，然后去执行编译，链接，安装，卸载等操作，这就实现了使用 make + Makefile 来管理项目的功能。
这篇文章主要是介绍编写 Makefile 的基础语法，帮助你能够编写和理解一般的 Makefile 文件。
如何系统的学习 Makefile
想要系统的学习 Makefile，需要 2 个条件：
- Makefile 官网帮助文档：Makefile
- 大量练习编写 Makefile：想要系统学习，必须自己练习
因为 make 是 GNU 开发的开源软件，所以官网的资料可以说是最好的，这也是开源的力量，这篇文章只是带你入门，想要精通还要自己努力。
make 的工作流程
在学习 Makefile 语法之前，我们先来学习下 make 是如何解析 Makefile 文件的，主要分为下面 4 个步骤：
- 在当前目录下查找 Makefile 或者 makefile 的文件
- 找到之后，解析并得到最终要生成的目标文件
- 根据时间戳生成目标文件
- 递归去寻找其他目标文件的依赖文件，并递归生成
只需要了解这个步骤即可，这是为帮助你理解执行 make 后发生了什么事情，清楚自己在做些什么。
第一个 Makefile
我们先写一个最简单的 Makefile 来熟悉编译，执行，清理，安装，卸载 Hello World 的操作，以此来熟悉通用的过程。
编写 hello.c
这个程序打印 Hello World，非常简单：
#include <stdio.h>
int main(void) {
printf("Hello World!\n");
return 0;
}
编写 Makefile
这个 Makefile 其中包含的就是基本的 gcc 编译指令和一些 shell 指令：
hello:
gcc hello.c -o hello
clean:
rm ./hello
install:
cp ./hello /usr/local/bin/hello
uninstall:
rm /usr/local/bin/hello
注意：使用 Table 键来缩进，否则会出现语法错误！
编译
现在有了 Makefile，我们就可以直接在终端键入 make 来编译啦：
make
# make 之后打印的信息
gcc hello.c -o hello
我们看到只有一条打印信息，就是我们写的那条编译指令，联想到我们手动编译别人的软件时，我们也是键入 make 然后屏幕就被一大串信息刷屏了，其实那些信息跟这个本质上是一样，也是 Makefile 中的指令。
执行
执行 ./hello：
./hello
# 结果
Hello World!
可见这种方法更加简单了，不仅如此，还可以很容易清理可执行文件。
清理
还记得我们在 Makefile 中写了一个 clean: 吗，它下面还有一条删除文件的指令，我们在终端键入：
make clean
# make clean 打印的信息
rm ./hello
可以看到 make clean 帮助我们删除了 hello，是不是特别方便，以后再也不用敲那一大串 gcc 编译命令和手动删除文件了，效率瞬间又提升了。
安装
还记得使用 sudo make install 来安装程序吗？我们也在终端键入下面的命令：
sudo make install
# 提示输入 root 密码
[sudo] password for orange:
cp ./hello /usr/local/bin/hello
# 直接执行 hello
hello
# 输出
Hello World!
可以看出安装的过程其实就是拷贝程序的过程。
卸载
卸载使用 sudo make uninstall，我们卸载 hello：
# 卸载
sudo make uninstall
rm /usr/local/bin/hello
# 再次执行 hello，提示没找到即已经删除
bash: /usr/local/bin/hello: No such file or directory
至此，我们已经了解使用一个简单的 Makefile 来编译，清理，安装，卸载程序的例子，下面就来学习一些常用的 Makefile 语法吧。
Makefile 基础语法
先来看看 Makefile 的编写规则。
Makefile 编写规则
Makefile 由若干条规则组成，规则格式如下：
目标（target）: 依赖（prerequisites）
命令（command）
例如：
main : main.o
gcc main.o -o main
main.o : main.c
gcc -c main.c -o main.o
其中 main 是最后生成的目标文件，main.o 是依赖文件，gcc main.o -o main 是编译命令，要注意的是 main.o 是由 main.c 生成的，所以还需要一条编译 main.c 生成 main.o 的规则，这些依赖关系规则共同组成了最后的 Makefile。
Makefile 变量
Makefile 的变量分为 3 类：
- 用户自定义变量
- 预定义变量
- 环境变量
1. 用户自定义变量
定义格式如下：
VAR_NAME = var_value
使用 $(VAR_NAME)来引用变量，比如：
file_name = hello.c
hello:
gcc $(file_name) -o hello
2. 预定义变量
Makefile 常见的预定义变量有下面这些：
- AR：库文件维护程序，默认为
ar - AS：汇编程序，默认为
as - CC：C 编译器，默认为
cc - CXX：C++ 编译器，默认为
g++ - ARFLAGS：库文件维护程序选项，无默认值
- ASFLAGS：汇编程序选项，无默认值
- CFLAGS：C 编译器选项，无默认值
- CXXFLAGS：C++ 编译器选项，无默认值
我们可以直接使用或者重新定义这些变量，来看个使用 CFLAGS 和 CC 的例子：
CFLAGS = -g
CC = gcc
hello:
$(CC) $(CFLAGS) hello.c -o hello
这句编译指令就相当于 gcc -g hello.c -o hello，我们增加了 [-g] 编译参数，来看看实际 make 的效果：
make
# make 后的效果
gcc -g hello.c -o hello
3. 环境变量
Makefile 常用的环境变量有下面这些：
-
$*：不包含扩展名的目标文件名称 -
$<：第一个依赖文件名称 -
$?：所有时间戳比目标文件晚的依赖文件 -
$@：目标文件完整名称 -
$^：所有不重复的依赖文件
这里我们以 $^ 和 $@ 为例：
hello : hello.o
gcc $^ -o $@
hello.o : hello.c
gcc -c hello.c
看看 make 的结果：
make
# 一共执行了 2 条指令
gcc -c hello.c
gcc hello.o -o hello
可以发现 $^ = hello.o，$@ = hello，符合这两个预定义变量的定义。
Makefile 伪目标
先来看一个伪目标：
.PHONY: install
install:
cp hello /usr/local/bin/hello
伪目标 install 表示即使当前文件夹内有 install 这个文件，但是 make 执行的仍然是 Makefile 内部的 install，不会使用外部的文件，相当于进行了一个内部封装。
Makefile 包含
一个 Makefile 可以包含另一个 Makefile，需要使用 include 指令，例如：
include dir/Makefile
这里我们包含了当前目录下 dir 下的 Makefile 文件。
Makefile 嵌套
在大型的项目中，我们经常需要一个 Makefile 来嵌套调用另一个目录下的 Makefile，这是可以使用下面的指令：
submake:
cd dir && gcc hello.c -o hello
意思是先进入 dir，之后执行后面的编译指令。例如我们在 dir 目录下新建 hello.c，在上一级目录下使用上面的命令作为 Makefile，我们来 make：
make
# 结果
cd dir && gcc hello.c -o hello
Makefile 条件判断
在 Makefile 中也可以进行条件判断，格式如下：
ifeq
...
else
...
endif
注意：前面不能用 table 分隔，来看一个例子：
CC = gcc
hello:
ifeq ($(CC),gcc)
gcc hello.c -o $@
else
gcc hello.c -o hello2
endif
意思很容易理解，当 CC = gcc 时编译的输出文件名为 hello，否则为 hello2，我们看看 make 的结果：
# CC = gcc
make
gcc hello.c -o hello
# CC != gcc
make
gcc hello.c -o hello2
可以看到输出文件名是不同的，说明判断是有效的。
Makeifle 管理命令
Makefile 有几个管理命令需要了解：
-
[-C dir]：读入指定目录下面的 Makefile -
[-f file]:读入当前目录下的file文件为 Makefile -
[-i]：忽略所有命令执行错误 -
[-l dir]：指定被包含的 Makefile 所在的目录
我们这里介绍下前面两个：
比如，我们在 dir 目录下放了 hello.c 和 Makefile 2 个文件，使用下面的 shell 命令来在上一级目录编译：
make -C dir/
# make 结果
make: Entering directory '/home/orange/Desktop/Makefile/hello/dir'
gcc hello.c -o hello2
make: Leaving directory '/home/orange/Desktop/Makefile/hello/dir'
可以看到 make 先进入这个 dir 目录，之后编译，然后退出。
我们可以使用 [-f] 指定一个文件作为 Makefile，例如：
make -f cdeveloper.mk
gcc hello.c -o hello
cdeveloper.mk 内容就是普通 Makefile 的内容，只是名字变了而已，当然名字你可以随意改，但是内容必须符合 Makefile 语法。
结语
通过这篇博客，我们学习了 Makefile 的基础语法，如果需要更加系统的学习建议你看 GNU Makefile 的官方文档 来学习，这是最好最权威的学习资料，看这些英文文档，不仅能够学到知识，还能锻炼英文水平，这是再好不过了事了，不过你需要有毅力，不能怕困难。
最后，谢谢你的阅读，我们下次再见 :)
