make 命令 #
make是一个构建自动化工具，用于管理源代码的编译和构建过程。它根据指定的规则（通常定义在名为"Makefile"的文件中）确定哪些部分的程序需要重新编译，并发出必要的命令来重新编译它们。
语法 #
make [选项] [目标] [变量=值]
常用选项 #
| 选项 | 描述 |
|---|---|
-f, --file=文件 |
指定Makefile文件（默认为"Makefile"或"makefile"） |
-j, --jobs=N |
允许N个作业同时运行（并行构建） |
-k, --keep-going |
遇到错误时继续执行，不停止 |
-n, --just-print |
只打印命令，不执行（干运行） |
-s, --silent |
不显示执行的命令 |
-B, --always-make |
无条件重新构建所有目标 |
-C, --directory=目录 |
在执行前先切换到指定目录 |
-d |
打印调试信息 |
-e, --environment-overrides |
环境变量覆盖Makefile中的变量 |
-i, --ignore-errors |
忽略命令错误 |
-p, --print-data-base |
打印make的内部数据库 |
-q, --question |
不运行命令；如果目标已是最新的则退出状态为0 |
-r, --no-builtin-rules |
禁用内置隐含规则 |
-t, --touch |
更新目标的时间戳而不实际重新构建它们 |
-v, --version |
显示版本信息 |
-w, --print-directory |
打印当前目录 |
--help |
显示帮助信息 |
Makefile基本结构 #
Makefile由一系列规则组成，每个规则定义了如何构建一个目标文件：
目标: 依赖1 依赖2 ...
命令1
命令2
...
- 目标：要创建的文件名或动作名称
- 依赖：构建目标所需的文件或其他目标
- 命令：构建目标的shell命令（必须以制表符开头）
常见用法 #
1. 基本构建 #
make
这将构建Makefile中的第一个目标（默认目标）。
2. 构建特定目标 #
make target_name
3. 并行构建 #
make -j4
这将允许最多4个作业同时运行，加速构建过程。
4. 干运行（不实际执行命令） #
make -n
5. 使用特定的Makefile #
make -f MyMakefile
6. 在特定目录中运行make #
make -C src
7. 传递变量 #
make CFLAGS="-O2 -Wall"
8. 忽略错误继续构建 #
make -k
Makefile示例 #
1. 简单的C程序Makefile #
CC = gcc
CFLAGS = -Wall -g
all: program
program: main.o utils.o
$(CC) $(CFLAGS) -o program main.o utils.o
main.o: main.c utils.h
$(CC) $(CFLAGS) -c main.c
utils.o: utils.c utils.h
$(CC) $(CFLAGS) -c utils.c
clean:
rm -f program *.o
.PHONY: all clean
2. 使用变量和模式规则 #
CC = gcc
CFLAGS = -Wall -g
SOURCES = main.c utils.c helper.c
OBJECTS = $(SOURCES:.c=.o)
TARGET = program
all: $(TARGET)
$(TARGET): $(OBJECTS)
$(CC) $(CFLAGS) -o $@ $^
%.o: %.c
$(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@
clean:
rm -f $(TARGET) $(OBJECTS)
.PHONY: all clean
3. 多目录项目 #
CC = gcc
CFLAGS = -Wall -g
INCLUDES = -Iinclude
SOURCES = src/main.c src/utils.c
OBJECTS = $(SOURCES:.c=.o)
TARGET = bin/program
all: directories $(TARGET)
directories:
mkdir -p bin
$(TARGET): $(OBJECTS)
$(CC) $(CFLAGS) -o $@ $^
%.o: %.c
$(CC) $(CFLAGS) $(INCLUDES) -c $< -o $@
clean:
rm -f $(TARGET) $(OBJECTS)
rmdir bin
.PHONY: all clean directories
特殊变量和函数 #
特殊变量 #
| 变量 | 描述 |
|---|---|
$@ |
当前目标的名称 |
$< |
第一个依赖项的名称 |
$^ |
所有依赖项的列表，去除重复项 |
$+ |
所有依赖项的列表，保留重复项 |
$* |
目标的主干部分（不包括后缀） |
$? |
比目标更新的依赖项列表 |
$(@D) |
目标的目录部分 |
$(@F) |
目标的文件部分 |
$(<D) |
第一个依赖项的目录部分 |
$(<F) |
第一个依赖项的文件部分 |
常用函数 #
| 函数 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
$(wildcard 模式) |
获取匹配模式的文件列表 | $(wildcard *.c) |
$(patsubst 模式,替换,文本) |
模式替换 | $(patsubst %.c,%.o,$(SOURCES)) |
$(subst 字符串1,字符串2,文本) |
字符串替换 | $(subst .c,.o,$(SOURCES)) |
$(dir 名称) |
提取目录部分 | $(dir src/file.c) 返回 src/ |
$(notdir 名称) |
提取文件名部分 | $(notdir src/file.c) 返回 file.c |
$(addprefix 前缀,名称) |
添加前缀 | $(addprefix src/,file1.c file2.c) |
$(addsuffix 后缀,名称) |
添加后缀 | $(addsuffix .c,file1 file2) |
$(shell 命令) |
执行shell命令并返回结果 | $(shell ls -1) |
$(foreach 变量,列表,文本) |
对列表中的每个元素执行操作 | $(foreach file,$(FILES),$(file).o) |
$(if 条件,真值,假值) |
条件判断 | $(if $(DEBUG),debug,release) |
$(filter 模式,文本) |
过滤匹配模式的单词 | $(filter %.c %.h,$(FILES)) |
$(filter-out 模式,文本) |
过滤不匹配模式的单词 | $(filter-out %.o,$(FILES)) |
$(sort 列表) |
排序并去重 | $(sort $(FILES)) |
$(word N,文本) |
返回文本中的第N个单词 | $(word 2,foo bar baz) 返回 bar |
$(wordlist 开始,结束,文本) |
返回文本中的单词范围 | $(wordlist 2,3,foo bar baz) |
$(words 文本) |
返回文本中的单词数 | $(words foo bar baz) 返回 3 |
$(firstword 文本) |
返回文本中的第一个单词 | $(firstword foo bar) 返回 foo |
$(lastword 文本) |
返回文本中的最后一个单词 | $(lastword foo bar) 返回 bar |
高级特性 #
1. 伪目标 #
伪目标是不代表实际文件的目标，通常用于执行操作。使用.PHONY声明伪目标：
.PHONY: clean all install test
clean:
rm -f *.o program
all: program
install: program
cp program /usr/local/bin/
test: program
./program --test
2. 条件语句 #
DEBUG = 1
ifeq ($(DEBUG), 1)
CFLAGS = -g -Wall
else
CFLAGS = -O2 -Wall
endif
ifdef VERBOSE
ECHO = @echo
else
ECHO = @:
endif
3. 包含其他Makefile #
include common.mk
include rules/*.mk
4. 自动依赖生成 #
SOURCES = main.c utils.c
DEPENDS = $(SOURCES:.c=.d)
%.d: %.c
@$(CC) -MM -MP -MT "$*.o $@" $< > $@
-include $(DEPENDS)
5. 目录搜索 #
VPATH = src:include
program: main.o utils.o
$(CC) $(CFLAGS) -o $@ $^
实用示例 #
1. 自动查找源文件 #
SOURCES := $(wildcard src/*.c)
OBJECTS := $(SOURCES:.c=.o)
TARGET = program
$(TARGET): $(OBJECTS)
$(CC) $(CFLAGS) -o $@ $^
2. 多目标构建 #
all: program1 program2
program1: program1.o common.o
$(CC) $(CFLAGS) -o $@ $^
program2: program2.o common.o
$(CC) $(CFLAGS) -o $@ $^
3. 静态模式规则 #
OBJECTS = main.o utils.o helper.o
$(OBJECTS): %.o: %.c
$(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@
4. 递归调用make #
SUBDIRS = lib src tests
all:
for dir in $(SUBDIRS); do \
$(MAKE) -C $$dir; \
done
clean:
for dir in $(SUBDIRS); do \
$(MAKE) -C $$dir clean; \
done
5. 自定义错误处理 #
check-env:
ifndef ENV_VAR
$(error Environment variable ENV_VAR is not set)
endif
target: check-env
echo "ENV_VAR is set to $(ENV_VAR)"
常见问题排查 #
1. 制表符与空格 #
Makefile中的命令必须以制表符开头，不能使用空格。如果使用空格，会出现以下错误：
Makefile:3: *** missing separator. Stop.
2. 循环依赖 #
当目标直接或间接依赖于自身时，会出现循环依赖错误：
make: Circular target1 <- target2 <- target1 dependency dropped.
3. 命令执行错误 #
当命令返回非零退出状态时，make会停止执行：
make: *** [target] Error 1
使用-k选项可以让make在遇到错误时继续执行其他目标。
4. 文件时间戳问题 #
make依赖文件的修改时间来决定是否需要重新构建目标。如果时钟被调整或文件系统不支持精确的时间戳，可能会导致不必要的重新构建或跳过必要的构建。
使用touch命令或-t选项可以更新文件的时间戳。
与其他构建工具的比较 #
| 工具 | 优点 | 缺点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| make | 简单、广泛可用、灵活 | 语法严格、跨平台性差 | 小到中型项目、C/C++项目 |
| CMake | 跨平台、生成本地构建文件 | 学习曲线陡峭 | 大型跨平台项目 |
| Ninja | 非常快速、简单 | 不适合直接编写 | 大型项目、作为其他构建系统的后端 |
| Ant/Maven | Java生态系统集成 | 主要针对Java | Java项目 |
| Gradle | 灵活、基于Groovy/Kotlin | 较复杂 | 大型Java/Android项目 |
提示 #
- 使用
-j选项启用并行构建，加速构建过程 - 使用
-n选项进行干运行，查看将要执行的命令 - 使用变量和函数使Makefile更加灵活和可维护
- 为常用操作（如clean、install、test）创建伪目标
- 使用自动依赖生成避免手动维护依赖关系
- 将复杂的Makefile分解为多个文件，使用
include包含它们 - 使用条件语句处理不同的构建配置
- 使用
.PHONY声明所有不代表实际文件的目标 - 使用
$(shell)函数与系统交互，但要注意可移植性 - 使用
make -p查看make的内部数据库，了解内置规则和变量