GCC & Maker

All we did must depend on compiler, and then What we did can run on machine.
What does compiler do behind our programm?
Reference to :http://gcc.gnu.org/
http://www.cnblogs.com/lingqing/archive/2012/08/04/2623241.html
 : -c GCC 把给它的文件编译成目标文件，用源文件的文件名命名

 e.g

   gcc -c  Zhanglong.c longzhang.c

 生成如下：

   Zhanglong.o  longzhang.o

 :如果给的是一列目标文件，则会连接成可执行文件

 e.g

   gcc zhanglong.o longzhang.o

 生成如下：

   a.out

 e.g.

   gcc -o zhanglong_execfile *.o

 生成如下：

   zhanglong_execfile

 :如果改变了一个HEADR文档，需要重新编译所有文档

 e.g.

   gcc -c zhanglong1.c zhanglong2.c zhanglong3.c *.c

 生成如下：

   zhanglong1.o zhanglong2.o zhanglong3.o *.o

 继续：

   gcc -o ZhangLong *.o

 生成如下：

   ZhangLong

 :makefile 主要包含一系列规则

 ：.............

 (tab)<command>

 (tab)<command>

 .

 .

 .

 e.g.

 ZLProg:long.o zhang.o

 gcc long.o zhang.o ZLProg

 long.o: long.c long.h zhang.h

 gcc -c long.c -o long.o

 zhang.o:zhang.c zhang.h

 gcc -c zhang.c -o zhang.o

 注释：

 ZLProg 是主要目标，一个它需要保 证其总是最新的最终目标；

 给出的规则说明只要文件‘myprog’

 比文件‘foo.o’或‘bar.o’中的任何一个旧，下一行的命令将 会被执行。

     但是，在检查文件 foo.o 和 bar.o 的时间戳之前，它会往下查 找那些把 foo.o 或

 bar.o 做为目标文件的规则。它找到的关于 foo.o 的规则，该文件的依靠文件是 foo.c,

 foo.h 和 bar.h 。

     它从下面再找不到生成这些依靠文件的规则，它就开始检查磁碟

 上这些依靠文件的时间戳。如果这些文件中任何一个的时间戳比 foo.o 的新，命令 'gcc

 -o foo.o foo.c' 将会执行，从而更新 文件 foo.o 。

 接下来对文件 bar.o 做类似的检查，依靠文件在这里是文件 bar.c 和 bar.h 。

     现在， make 回到‘myprog’的规则。如果刚才两个规则中的任 一个被执行，myprog

 就需要重建（因为其中一个 .o 档就会比 ‘myprog’新），因此连接命令将被执行。

 ：编写 make 规则 (Rules)

    最明显的（也是最简单的）编写规则的方法是一个一个的查

 看源码文件，把它们的目标文件做为目的，而Ｃ源码文件和被它 #include 的 header

 档做为依靠文件。但是你也要把其它被这些 header 档 #include 的 header

 档也列为依靠文件，还有那些被

 包括的文件所包括的文件……然后你会发现要对越来越多的文件进行管理。

    使用 gcc 的时候，用 -M

 开关，它会为每一个你给它的Ｃ文件输出一个规则，把目标文件

 做为目的，而这个Ｃ文件和所有应该被 #include 的 header 文

 件将做为依靠文件。注意这个规则会加入所有 header 文件，包 括被角括号(`<',

 `>')和双引号(`"')所包围的文件。其实我们可以 相当肯定系统 header 档（比如

 stdio.h, stdlib.h 等等）不会 被我们更改，如果你用 -MM 来代替 -M 传递给

 gcc，那些用角括 号包围的 header 档将不会被包括。（这会节省一些编译时间）由 gcc

 输出的规则不会含有命令部分；你可以自己写入你的命令 或者什么也不写，而让 make

 使用它的隐含的规则

 e.g.

 file: Main.c

 #include <stdlib.h>

 #include "zhang.h"

 #include "long.h"

 int main()

 {

   printf("Hello wold!\n");

 }

 编译：

  gcc -M Main.c

 生成如下：

 Main.c:stdlib.h  zhang.h long.h

 :Makefile 变量

 i) 贮存一个文件名列表。在上面的例子里，生成可执行文件的

 规则包含一些目标文件名做为依靠。在这个规则的命令行 里同样的那些文件被输送给 gcc

 做为命令参数。如果在这 里使用一个变数来贮存所有的目标文件名，加入新的目标

 文件会变的简单而且较不易出错。

 ii) 贮存可执行文件名。如果你的项目被用在一个非 gcc 的系

 统里，或者如果你想使用一个不同的编译器，你必须将所

 有使用编译器的地方改成用新的编译器名。但是如果使用一

 个变量来代替编译器名，那么你只需要改变一个地方，其

 它所有地方的命令名就都改变了。

 iii) 贮存编译器旗标。假设你想给你所有的编译命令传递一组 相同的选项（例如 -Wall

 -O -g）；如果你把这组选项存 入一个变量，那么你可以把这个变量放在所有呼叫编译器

 的地方。而当你要改变选项的时候，你只需在一个地方改

 变这个变量的内容。要设定一个变量，你只要在一行的开始写下这个变量的名字，后

 面跟一个 = 号，后面跟你要设定的这个变量的值。以后你要引用 这个变量，写一个 $

 符号，后面是围在括号里的变量名。比如在 下面，我们把前面的 makefile

 利用变量重写一遍：

 === makefile 开始 ===

 OBJS = foo.o bar.o

 CC = gcc

 CFLAGS = -Wall -O -g

 myprog : $(OBJS)

   $(CC) $(OBJS) -o myprog

 foo.o : foo.c foo.h bar.h

   $(CC) $(CFLAGS) -c foo.c -o foo.o

 bar.o : bar.c bar.h

   $(CC) $(CFLAGS) -c bar.c -o bar.o

 === makefile 结束 ===

 还有一些设定好的内部变量，它们根据每一个规则内容定义。三个 比较有用的变量是

 $@,$< 和 $^ （这些变量不需要括号括住）。

 $@ 扩展成当前规则的目的文件名，

 $< 扩展成依靠列表中的第 一个依靠文件，

 而 $^ 扩展成整个依靠的列表

 === makefile 开始 ===

 OBJS = foo.o bar.o

 CC = gcc

 CFLAGS = -Wall -O -g

 myprog:$(OBJS)

 $(CC) $^ -o $@

 foo.o:foo.c foo.h bar.h

 $(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@

 bar.o:bar.c bar.h

 $(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@

 === makefile 结束======

 :

 如果你把生成 foo.o 和 bar.o 的命令从它们的规则中删除， make

 将会查找它的隐含规则，然后会找到一个适当的命令。它的命令会

 使用一些变量，因此你可以按照你的想法来设定它：它使用变量 CC

 做为编译器（象我们在前面的例子），并且传递变量 CFLAGS （给 C 编译器，C++

 编译器用 CXXFLAGS ），CPPFLAGS （ C 预 处理器旗标）， TARGET_ARCH

 （现在不用考虑这个），然后它加 入旗标 '-c' ，后面跟变量 $<

 （第一个依靠名），然后是旗 标 '-o' 跟变量 $@

 （目的文件名）。一个Ｃ编译的具体命令将 会是：

 $(CC) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) $(TARGET_ARCH) -c $< -o $@

 :

     在 GNU Make 里有一个叫 'wildcard' 的函

 数，它有一个参数，功能是展开成一列所有符合由其参数描述的文

 件名，文件间以空格间隔。你可以像下面所示使用这个命令：

 SOURCES = $(wildcard *.c)

 这行会产生一个所有以 '.c' 结尾的文件的列表，然后存入变量 SOURCES

 里。当然你不需要一定要把结果存入一个变量。

 :

     另一个有用的函数是 patsubst （ patten substitude, 匹配替

 换的缩写）函数。它需要３个参数——第一个是一个需要匹配的

 式样，第二个表示用什么来替换它，第三个是一个需要被处理的

 由空格分隔的字列。例如，处理那个经过上面定义后的变量，

 OBJS = $(patsubst %.c,%.o,$(SOURCES))

     这行将处理所有在 SOURCES 字列中的字（一列文件名），如果它的 结尾是 '.c'

 ，就用 '.o' 把 '.c' 取代。注意这里的 % 符号将匹

 配一个或多个字符，而它每次所匹配的字串叫做一个‘柄’(stem) 。 在第二个参数里， %

 被解读成用第一参数所匹配的那个柄。

 :

 === makefile 开始 ===

 ######################################

 #

 # Generic makefile

 #

 # by George Foot

 # email: george.foot@merton.ox.ac.uk

 #

 # Copyright (c)  George Foot

 # All rights reserved.

 # 保留所有版权

 #

 # No warranty, no liability;

 # you use this at your own risk.

 # 没保险，不负责

 # 你要用这个，你自己担风险

 #

 # You are free to modify and

 # distribute this without giving

 # credit to the original author.

 # 你可以随便更改和散发这个文件

 # 而不需要给原作者什么荣誉。

 # （你好意思？）

 #

 ######################################

 ### Customising

 # 用户设定

 #

 # Adjust the following if necessary; EXECUTABLE is the target

 # executable's filename, and LIBS is a list of libraries to link in

 # (e.g. alleg, stdcx, iostr, etc). You can override these on make's

 # command line of course, if you prefer to do it that way.

 #

 # 如果需要，调整下面的东西。 EXECUTABLE 是目标的可执行文件名， LIBS

 # 是一个需要连接的程序包列表（例如 alleg, stdcx, iostr 等等）。当然你

 # 可以在 make 的命令行覆盖它们，你愿意就没问题。

 #

 EXECUTABLE := mushroom.exe

 LIBS := alleg

 # Now alter any implicit rules' variables if you like, e.g.:

 #

 # 现在来改变任何你想改动的隐含规则中的变量，例如

 CFLAGS := -g -Wall -O3 -m486

 CXXFLAGS := $(CFLAGS)

 # The next bit checks to see whether rm is in your djgpp bin

 # directory; if not it uses del instead, but this can cause (harmless)

 # `File not found' error messages. If you are not using DOS at all,

 # set the variable to something which will unquestioningly remove

 # files.

 #

 # 下面先检查你的 djgpp 命令目录下有没有 rm 命令，如果没有，我们使用

 # del 命令来代替，但有可能给我们 'File not found' 这个错误信息，这没

 # 什么大碍。如果你不是用 DOS ，把它设定成一个删文件而不废话的命令。

 # （其实这一步在 UNIX 类的系统上是多余的，只是方便 DOS 用户。 UNIX

 # 用户可以删除这５行命令。）

 ifneq ($(wildcard $(DJDIR)/bin/rm.exe),)

 RM-F := rm -f

 else

 RM-F := del

 endif

 # You shouldn't need to change anything below this point.

 #

 # 从这里开始，你应该不需要改动任何东西。（我是不太相信，太ＮＢ了！）

 SOURCE := $(wildcard *.c) $(wildcard *.cc)

 OBJS := $(patsubst %.c,%.o,$(patsubst %.cc,%.o,$(SOURCE)))

 DEPS := $(patsubst %.o,%.d,$(OBJS))

 MISSING_DEPS := $(filter-out $(wildcard $(DEPS)),$(DEPS))

 MISSING_DEPS_SOURCES := $(wildcard $(patsubst %.d,%.c,$(MISSING_DEPS)) \

 $(patsubst %.d,%.cc,$(MISSING_DEPS)))

 CPPFLAGS += -MD

 .PHONY : everything deps objs clean veryclean rebuild

 everything : $(EXECUTABLE)

 deps : $(DEPS)

 objs : $(OBJS)

 clean :

   @$(RM-F) *.o

   @$(RM-F) *.d

 veryclean: clean

   @$(RM-F) $(EXECUTABLE)

 rebuild: veryclean everything

 ifneq ($(MISSING_DEPS),)

 $(MISSING_DEPS) :

   @$(RM-F) $(patsubst %.d,%.o,$@)

 endif

 -include $(DEPS)

 $(EXECUTABLE) : $(OBJS)

   gcc -o $(EXECUTABLE) $(OBJS) $(addprefix -l,$(LIBS))

 === makefile 结束 ===

 有几个地方值得解释一下的。首先，我在定义大部分变量的时候使 用的是 := 而不是 =

 符号。它的作用是立即把定义中参考到的函 数和变量都展开了。如果使用 =

 的话，函数和变量参考会留在那

 儿，就是说改变一个变量的值会导致其它变量的值也被改变。例 如：

 A = foo

 B = $(A)

 # 现在 B 是 $(A) ，而 $(A) 是 'foo' 。

 A = bar

 # 现在 B 仍然是 $(A) ，但它的值已随着变成 'bar' 了。

 B := $(A)

 # 现在 B 的值是 'bar' 。

 A = foo

 # B 的值仍然是 'bar' 。

 make 会忽略在 # 符号后面直到那一行结束的所有文字。

 ifneg...else...endif 系统是 makefile 里让某一部分码有条件的 失效／有效的工具。

 ifeq 使用两个参数，如果它们相同，它把直 到 else （或者 endif ，如果没有 else

 的话）的一段码加进 makefile 里；如果不同，把 else 到 endif 间的一段码加入

 makefile （如果有 else ）。 ifneq 的用法刚好相反。

 'filter-out' 函数使用两个用空格分开的列表，它把第二列表中所

 有的存在于第一列表中的项目删除。我用它来处理 DEPS 列表，把所

 有已经存在的项目都删除，而只保留缺少的那些。

 我前面说过， CPPFLAGS 存有用于隐含规则中传给预处理器的一些 旗标。而 -MD 开关类似

 -M 开关，但是从源码文件 .c 或 .cc 中 形成的文件名是使用后缀 .d

 的（这就解释了我形成 DEPS 变量的 步骤）。DEPS 里提到的文件后来用 '-include'

 加进了 makefile 里，它隐藏了所有因文件不存在而产生的错误信息。

 如果任何依靠文件不存在， makefile 会把相应的 .o 文件从磁碟 上删除，从而使得 make

 重建它。因为 CPPFLAGS 指定了 -MD ， 它的 .d 文件也被重新产生。

 最后， 'addprefix' 函数把第二个参数列表的每一项前缀上第一 个参数值。

 这个 makefile 的那些目的是（这些目的可以传给 make 的命令行 来直接选用）：

 everything:（预设） 更新主要的可执行程序，并且为每一个 源码文件生成或更新一个

 '.d' 文件和一个 '.o' 文件。

 deps: 只是为每一个源码程序产生或更新一个 '.d' 文件。

 objs: 为每一个源码程序生成或更新 '.d' 文件和目标文件。

 clean: 删除所有中介／依靠文件（ *.d 和 *.o ）。

 veryclean: 做 `clean' 和删除可执行文件。

 rebuild: 先做 `veryclean' 然后 `everything' ；既完全重建。

 除了预设的 everything 以外，这里头只有 clean ， veryclean ， 和 rebuild

 对用户是有意义的。

 我还没有发现当给出一个源码文件的目录，这个 makefile 会失败的

 情况，除非依靠文件被弄乱。如果这种弄乱的情况发生了，只要输入 `make clean'

 ，所有的目标文件和依靠文件会被删除，问题就应该

 被解决了。当然，最好不要把它们弄乱。如果你发现在某种情况下这 个 makefile

 文件不能完成它的工作，请告诉我，我会把它整好的。

  总结

 ~~~~~~~~~~~~~~~

 我希望这篇文章足够详细的解释了多文件项目是怎么运作的，也说明了

 怎样安全而合理的使用它。到此，你应该可以轻松的利用 GNU Make 工

 具来管理小型的项目，如果你完全理解了后面几个部分的话，这些对于

 你来说应该没什么困难。

 GNU Make 是一件强大的工具，虽然它主要是用来建立程序，它还有很多

 别的用处。如果想要知道更多有关这个工具的知识，它的句法，函数，

 和许多别的特点，你应该参看它的参考文件 (info pages, 别的 GNU

 工具也一样，看它们的 info pages. )。
巴特西

GCC & Maker

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