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前言

• 前面的博客里我們講解了vim編譯，g++/gcc編譯的步驟和動靜態鏈接與庫的相關知識
• 接下來我們繼續講解Linux開發工具自動化構建-make/Makefile

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一、 make/Makefile是什么？

1. 我們先想個問題：手動編譯代碼有多麻煩？

• 假設你寫了一個小項目，里面有好幾個 .c 源文件（比如 a.c、b.c、main.c）。
• 要讓它們變成能運行的程序，得用 gcc 編譯，比如：
  gcc a.c b.c main.c -o myprogram

這看起來簡單，但如果項目變大呢？

• 假設有 100 個源文件，每次都手動敲這串命令，累不說，還容易輸錯；
  

• 如果只改了 a.c，手動編譯時還得重新編譯所有文件，浪費時間；

• 不同文件有依賴關系（比如 main.c 要用 a.c 的結果），手動編譯得記清順序，錯一步就失敗。

2. 為了解決麻煩，才有了自動化工具

就像做復雜的菜時，你需要一份「步驟清單」（先切菜、再炒肉、最后燉），再找個「幫手」按清單一步步做。

在編程里，「步驟清單」就是 Makefile，「幫手」就是 make。

3. 什么是 Makefile ？

Makefile 是一個我們自己創建的文件（名字就叫 Makefile，沒有后綴），里面寫的是「編譯規則」。

比如在一個 Makefile 里，你可以在里面寫下：

現在看一下代碼，后面會詳細講

# 規則1：最終要生成的程序叫 myprogram，它依賴 a.o、b.o、main.o
myprogram: a.o b.o main.ogcc a.o b.o main.o -o myprogram  # 生成 myprogram 的命令# 規則2：a.o 依賴 a.c
a.o: a.cgcc -c a.c  # 把 a.c 編譯成 a.o（中間文件）# 規則3：b.o 依賴 b.c
b.o: b.cgcc -c b.c# 規則4：main.o 依賴 main.c
main.o: main.cgcc -c main.c

簡單說，Makefile 就像一份「菜譜」：

• 明確最終要做什么（比如 myprogram 這個程序）；
• 明確需要哪些「原材料」（比如 a.o 這些中間文件）；
• 明確每一步怎么做（比如用什么命令編譯，先編譯哪個、后編譯哪個）。

4. 什么是 make ？

make 是 Linux 自帶的一個命令工具（就像 ls、cd 一樣，輸入 make 就能運行）。

• 它的作用很單純：讀 Makefile 里的規則，然后自動執行命令。

比如剛才寫好了 Makefile，你在終端敲一句 make，它就會：

1. 先看最終要生成 myprogram，發現需要 a.o、b.o、main.o；
2. 檢查這些 .o 文件有沒有，如果沒有，就按規則編譯 a.c 生成 a.o，以此類推；
3. 最后把所有 .o 文件拼起來，生成 myprogram。

如果之后我們只改了 a.c，再敲 make 時，它會聰明地只重新編譯 a.o 和 myprogram，其他沒改的文件不碰——省時間！

二、如何使用 make/Makefile

1. 如何創建第一個Makefile？

（1） 創建源文件

首先，創建一個簡單的C語言程序code.c：

// code.c
#include <stdio.h>
int main() {printf("Hello, Makefile!\n");return 0;
}

（2） 創建Makefile文件

在相同目錄下創建Makefile文件（注意大小寫和文件名）：

touch Makefile
vim Makefile

（3） 編寫Makefile規則

在Makefile中寫入以下內容：

# 目標: 依賴文件
code: code.cgcc -o code code.c  # 注意這行必須以Tab鍵開頭

（4） 執行make命令

在終端輸入make，它會自動讀取Makefile并執行編譯：

$ make
gcc -o code code.c

此時，當前目錄下會生成可執行文件code，運行它：

$ ./code

2. 依賴關系與命令

（1） 依賴關系

在Makefile中，每行規則的基本格式是：

目標文件: 依賴文件列表命令1命令2...

• 目標文件：要生成的文件（如code）
• 依賴文件：生成目標所需要的文件（如code.c）
• 命令：生成目標的具體操作（如gcc -o code code.c）

（2） make的執行邏輯

當你執行make時，它會：

1. 檢查目標文件是否存在
2. 如果不存在，或依賴文件比目標文件更新（即依賴文件被修改過）
3. 則執行對應的命令來生成/更新目標文件

（3） 為什么需要依賴關系？

假設你修改了code.c，再次執行make時：

$ make
make: 'code' is up to date.

make會自動判斷：由于code已存在且code.c未修改，因此無需重新編譯——這就是Makefile的智能編譯能力，大大節省時間！

3. 如何清理編譯結果？

（1） 添加clean目標

在Makefile中新增一個clean目標：

code: code.cgcc -o code code.c.PHONY: clean
clean:rm -f code  # 刪除生成的可執行文件

（2） 執行清理命令

當需要刪除編譯結果時，執行：

$ make clean
rm -f code

（3） .PHONY 標簽的作用

.PHONY用于聲明clean是一個偽目標（即它不是真正的文件名），防止目錄中真的存在名為clean的文件導致沖突。

4. Makefile的執行規則

（1） 默認執行第一個目標

當你直接輸入make時，它會執行Makefile中的第一個目標（如上面的code）。

（2） 如何執行其他目標？

通過指定目標名來執行特定規則，例如：

$ make clean    # 只執行clean目標下的命令
$ make code     # 只執行code目標下的命令（等同于直接make）

（3） 多個目標的執行順序

Makefile會按照依賴關系自動處理執行順序。例如：

all: program1 program2program1: file1.cgcc -o program1 file1.cprogram2: file2.cgcc -o program2 file2.c

執行make all時，會先編譯program1，再編譯program2。

5. 常見錯誤與注意事項

（1） 命令行必須以Tab鍵開頭

在Makefile中，命令行必須以Tab鍵開頭，否則會報錯：

# 錯誤示例（使用空格縮進）
code: code.cgcc -o code code.c  # 錯誤！會提示"*** missing separator.  Stop."# 正確示例（使用Tab鍵縮進）
code: code.cgcc -o code code.c

（2） 文件名大小寫敏感

Makefile和makefile是不同的文件，GNU make默認優先讀取GNUmakefile，然后是makefile，最后是Makefile。建議統一使用Makefile。

三、偽目標是什么，為什么偽目標總被執行？

1. make如何判斷是否需要重新編譯？

當我們執行make時，它會檢查兩件事：

• 目標文件（如code）是否存在
• 依賴文件（如code.c）的修改時間是否比目標文件更新

如果目標文件不存在，或依賴文件被修改過（修改時間比目標文件晚），make就會執行命令重新生成目標文件。

舉個例子

# Makefile
code: code.cgcc -o code code.c

• 第一次執行make：生成code文件
• 第二次執行make：make發現code已存在，且code.c沒修改，==“code”已是最新 ==
  

$ make
gcc -o code code.c  # 第一次執行，生成code
$ make
make: “code”已是最新  

2. 什么是偽目標（.PHONY）？

（1）定義：

偽目標是用.PHONY聲明的目標，它不代表一個真實的文件，而是一個動作名稱。

（2） 常見用途：

• 清理編譯結果（如clean目標）
• 執行測試（如test目標）
• 批量操作（如all目標）

示例：

.PHONY: clean  # 聲明clean是偽目標
clean:rm -f code  # 刪除生成的可執行文件

3. 為什么偽目標總是被執行？

（1）核心原因：

偽目標不對應真實文件，因此make無法檢查它的修改時間。
當你執行make 偽目標名時，make會直接執行對應的命令，而不做任何檢查。

（2） 對比實驗：

情況1：普通目標（無.PHONY）

hello:echo "Hello, World!"

執行效果：

$ make hello
echo "Hello, World!"
Hello, World!
$ make hello
make: 'hello' is up to date.  # 第二次不會執行，因為默認認為hello是文件且已存在

情況2：偽目標（有.PHONY）

.PHONY: hello
hello:echo "Hello, World!"

執行效果：

$ make hello
echo "Hello, World!"
Hello, World!
$ make hello
echo "Hello, World!"  # 每次都會執行！因為hello是偽目標
Hello, World!

4. 為什么需要偽目標？

（1） 避免與文件沖突

如果目錄中真的有一個名為clean的文件，會發生什么？

# 錯誤示例：沒有.PHONY的clean目標
clean:rm -f code

此時執行make clean，make會認為：“clean文件已存在，無需執行任何命令”——這顯然不是你想要的！

（2） 強制執行命令

對于clean、test這類目標，你總是希望它們無條件執行，而不是根據文件時間判斷。

5. 常見偽目標示例

1. clean目標（最常見）

.PHONY: clean
clean:rm -f *.o       # 刪除所有.o文件rm -f executable  # 刪除可執行文件

2. all目標（批量編譯多個程序）

.PHONY: all
all: program1 program2  # 先編譯program1，再編譯program2program1: file1.cgcc -o program1 file1.cprogram2: file2.cgcc -o program2 file2.c

3. install目標（安裝程序到系統）

.PHONY: install
install:cp program /usr/bin/  # 復制程序到系統目錄

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以上就是這篇博客的全部內容，下一篇我們將繼續探索Linux的更多精彩內容。

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