Linux自动化构建神器：make/makefile深度解析

Linux自动化构建工具make和makefile是开发者必备的利器。make是一个命令，makefile是一个文件，用于管理和自动化编译过程。通过定义依赖关系和依赖方法，makefile可以简化重复的编译操作，提高开发效率。本文详细介绍了make/makefile的基本概念、操作步骤、多层依赖关系、默认设置以及特殊符号的使用，帮助读者全面掌握这一强大工具的应用。

1. make/makefile介绍

1.1 基本认识

make是一个命令，makefile是一个文件（Makefile和makefile是相同的，字母大小写不影响），这是我们首先需要了解的。

1.2 依赖关系、依赖方法

为什么需要这个自动化构建工具呢？当我们创建一个文件并在其中写入内容后，需要使用gcc或g++工具进行编译。如果文件被修改后，我们需要重新编译，这时又得输入命令gcc -o 目标文件 源文件。每一次修改后输入编译命令都很麻烦，这时我们可以使用自动化构建工具，通过依赖关系和依赖方法来解决这个问题。

1.3 具体操作步骤

首先，创建一个test.c文件，并使用vim在其中写入内容，可以通过不同模式之间的切换来实现。然后，创建一个makefile文件，里面包含依赖关系和依赖方法。

在makefile中，"test:test.c"表示依赖关系，意思是test文件是test.c文件编译后的结果。第二行是依赖方法，即编译的命令。

clean命令用于清理编译生成的文件，使用的是"rm -f test"。

创建makefile文件和写入test.c文件后，直接使用make命令。make命令会执行makefile中的第一个命令，即编译test.c文件。这样，我们就不需要重复输入编译命令。但要注意，第一次使用make后，如果再次使用，系统会提示"test up to date"，表示test文件（编译后的文件）已保存，除非对test.c内容进行修改，否则无法重新编译。

输入"make clean"命令，可以清除编译生成的文件。

1.4 进一步理解源文件到可执行文件

我们可以将这个过程写得更复杂一些，显示中间文件的生成过程，然后重新编译，分析依赖关系和依赖方法。

在这个例子中，test文件依赖于test.o文件，test.o依赖于test.s文件，test.s依赖于test.i文件，test.i依赖于test.c文件。这个过程类似于递归过程（实际操作中可以使用简便写法）。

这个例子是为了说明多层依赖关系在执行时的顺序问题。使用make命令时，执行顺序与makefile中写入的顺序相反，类似于递归的归过程。由于依赖关系，后出现的指令会先被执行，因为最先需要的是test.i文件，它直接由test.c文件生成，按照这个顺序才能实现编译过程。

实际上，我们输入的是4组指令，每组都有依赖关系和依赖方法。我们可以随意更换这4组指令的顺序，输出结果不变，可以正常运行。因此，make会自动推导makefile中的依赖关系，与顺序无关。但如果缺少任意一个中间环节，过程将无法正常运行，因为它们之间是相互依赖的。

1.5 默认设置

make会自顶向下访问命令。我们在makefile中添加新的内容，即文件的清理。什么是默认设置呢？就是在执行make命令时，会默认执行文件编译的中间过程。要清理文件，需要使用"make clean"命令。这是因为在默认的make命令作用下，会先执行上面的文件指令。如果我们将清理指令放在gcc命令的前面，就会优先执行清理命令。

但我们一般不会将文件清理放在前面，因为我们还需要对相关文件进行操作，删除清理后就无法操作了。

1.6 make二次使用的解释

第一次编译后使用make会执行相关操作，但第二次或更多次使用make就无法有效发挥作用，这是为了提高编译效率。

如何做到：源文件编译成可执行文件时，如果源文件最近修改时间早于可执行文件，我们对源文件修改后（未编译），新文件比可执行程序更新，这时可以直接使用make命令（这时会重新编译）。

这也是为什么文件编译一次后只能make一次，但修改后就可以再次使用make命令的原因。

1.7 两个文件的时间问题

我们上面介绍了源文件和可执行文件的时间早晚问题，以确定make命令能否有效使用。在Linux中，我们可以使用stat命令查看相关时间。

"stat test.c"显示源文件的相关时间，"stat test"显示编译后的可执行文件的相关时间，stat命令用于查看时间，后面可以跟文件名。

显示的内容相同，只是具体数值不同：

下面显示了文件的相关信息，access是访问文件的最新时间（访问范围较广，使用cat查看文件内容、修改文件内容、打开文件等都算访问），modify是修改时间，change相当于改变，两个很相似，有什么区别呢？简称ACM。

之前介绍权限时说过，文件=文件内容+文件属性，modify相当于改变文件内容，只对文件属性进行修改，我们称之为change。因此，对文件操作时，可能修改文件内容和属性，内容就是modify，属性就是change。

但这三个时间不是割裂的，改变文件内容时，modify时间肯定变，文件内容改变会引起文件大小改变，change时间也会改变，要修改内容肯定要打开文件，access时间也会改变，因此这三个时间不是没有联系。

1.8 总是被执行

我们上面介绍的时间，实际上是判断源文件和目标文件的生成时间，以决定make是否会被执行。如果我们希望make命令输入后一定被执行，可以在第一行前面添加".PHONY:文件名字"。

上面的就是makefile中应该输入的内容，使用make后就会发现它一定会被执行。但我们一般不会这样做，可以将总是被执行的设置放在clean那一行，这样我们的清除操作就可以总是被执行（默认实际上也可以被多次执行），但并不一定只有文件清理的其他指令，这不是多此一举，书写格式如下所示：

1.9 特殊符号介绍

我们在使用gcc进行编译时，@可以表示依赖关系前面的文件，^可以表示依赖关系后面的文件，我们可以使用这些符号代替涉及到的两个文件。

但实际上在查看文件内容时，这些特殊符号会以文件名的形式回显出来。

我们在命令前面添加一个@符号，就可以让make后的结果不会显示在屏幕上，这是隐藏功能。

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