Linux基础之makefile/make

一、背景

二、makefile和make的讲解

2.1 使用方法

2.2 伪目标文件

2.3 文件的属性以及属性的更新

2.4 makefile的自动推导

一、背景

这里会提及为什么要使用makefile和make，以及他们是什么和作用。

会不会写makefile，从一个侧面说明了一个人是否具备完成大型工程的能力
一个工程中的源文件不计数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，makefile定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作
makefile带来的好处就是——“自动化编译”，一旦写好，只需要一个make命令，整个工程完全自动编译，极大的提高了软件开发的效率。
make是一个命令工具，是一个解释makefile中指令的命令工具，一般来说，大多数的IDE都有这个命令，比如：Delphi的make，Visual C++的nmake，Linux下GNU的make。可见，makefile都成为了一种在工程方面的编译方法。
make是一条命令，makefile是一个文件，两个搭配使用，完成项目自动化构建。

简单来说：

makefile 是一个在当前目录下存在的一个具有特定格式的文本文件

make是一条指令

二、makefile和make的讲解

2.1 使用方法

既然makefile和make是这么好的一个工具，那我们该如何去使用他呢。莫急，且听我与你细细道来。首先在上文我们就说了，makefile是一个文件，那我们就得创建一个文件，且其命名必须为makefile（首字母可以大写）。例如我编写的这个：

文件创建好了，那么其内容我们该怎么去编写呢，先看例子：

这里先简单的说明一下这段代码是什么意思，随着我之后的讲解你们会逐渐地理解。
首先第一行代码，表明mybin和code.c具有依赖关系呢，这个大家慢慢就可以理解，其中：左边的文件主要依赖于右边的文件，：右边可以有多个文件（先简单这样理解）。
第二行代码，表面第一行依赖关系的依赖方法，通过这行代码我们也可以看出通过gcc指令将code.c编译生成mybin文件。
第三行代码，表示clean是一个伪目标，这个下文我们会具体的说明。
第四行代码，表示clean没有具体的依赖文件。
第五行代码，同样表示其依赖方法，这里主要是删除mybin这个可执行文件。
接下来，让我们看看效果：

可以发现，我们仅仅通过make指令就形成了我们的可执行文件，同样我们还通过make clean指令删除了我们的mybin文件。
我相信细心的同学肯定会发现，为什么我们生成mybin文件的时候不需要写成make mybin呢？
这是因为当我们输入make指令时，其会自动在Makefile文件中从上自下的去检索第一个有效指令。如果我们把clean和mybin换一下位置，结果可就不一样了哦，大家可以自行尝试一下。

我们其实还可以用其他方式来编写我们的makefile，这里我直接给大家上代码，再根据代码进行介绍。

在编写makefile时，我们可以像前三行一样，去给我们的文件重新起一个名字，使用格式为
$(+命名名字)。
在看第一个关联关系，出现一个 $^ 和一个 $@ ，那这两个符号是什么意思呢。

$^ ：表示关联关系的右边即：的右边

$@：表示关联关系的左边即：的左边

2.2 伪目标文件

在刚刚的代码中我们看到了这样一段代码：

首先将结论：

.PHONY 将clean修饰成了一个伪目标

那么这个伪目标有什么作用呢

作用：当被修饰成伪目标后，该指令可以总是被执行（依赖方法总是被执行的，不会被任何方式所拦截）

为什么要说可以总是被执行呢，难道系统还会拦截我们的指令不成，事实上确实时会的。例如：

可以发现我们的make mybin在执行一次之后就不在让我们去执行了，而make clean 却可以反复的去执行。那这是为什么呢，系统是如何去拦截我们的命令的呢？，请看下文。

2.3 文件的属性以及属性的更新

首先我们来介绍一个指令：

stat + 文件名 ------------------可以查看一个文件的属性

例如我们现在就来看看刚刚通过make指令创建的code.c文件：

我们可以看到在文件中有很多属性，这里我们具体来说是后面三个。

Access : 访问时间。

Modify:最近一次文件内容被修改的时间

Change:最近一次文件属性被修改的时间
注意：文件 = 内容 + 属性

回归正题，为什么make/makefile总是不让我们重新编译代码？

其实这是为了去提高我们的编译效率。如果我们的源代码什么都没改，那么我们一直的反复编译时没有任何意义的，所以其总是不让我们重新编译代码。

那么其是怎么做到这一点的呢？

主要通过一个文件的修改时间，光一个时间有什么用呢。所以时间并不是本质，通过时间对比出文件的新旧才是本质（更新后的文件才有重新编译的价值）。那么其和谁去对比呢？不要忘了，我们生成的可执行程序也是一个文件，要知道重新编译的本质不就是重新写入一个二进制可执行文件吗，那么其的修改时间就一定会更改。
这里还有一个逻辑，第一次编译的时候，一定是先有的源文件，才有的bin文件，那么
源文件的修改时间一定会小于bin文件的修改时间。那么在之后，我们对源文件做修改的时候一定有，源文件的修改时间大于bin文件的修改时间（此时还没进行编译）。这样不就可以对比出文件的新旧，进而去达到防止我们对一个文件反复编译的效果了吗。

这里重新介绍一下touch，其还可以更新一个文件的时间。可以用man指令进行查看。（我这只截取了一部分）

可以看到 -a是修改访问时间，-m是修改mtime。

我们在这里可以通过这个指令来印证上面我们所说的。
这个时候是不让make的：

其时间属性如下：

接着我们touch一下，然后再次观察code.c的时间属性：

可以很明显的发现其发生了变化，我们在试一试可不可以make：

实验成功，刚好印证了我们上面所说。

补充：

我们所看到的文件，一般在哪里存放着呢？一般是放在磁盘，更改文件时间的本质其实就是访问磁盘。其实系统不是很愿意去访问外设的，因为很慢，会导致效率的降低。但是一般而言，一个文件被查看的频率是非常高的（不是用户访问），如果每次都要去更改Access的话，会导致Linux系统充满大量的访问磁盘的IO操作，变相的减慢系统效率。为了减少这样的访问，系统设置了一个每经过一定次数的查看，再进行一次修改Access的操作。

2.4 makefile的自动推导

这里我们同样先用代码举例:

这段代码很有意思，当我们要创建mybin时，目录中却没有code.o，怎么办，那么他就会在makefile中从上至下的去找，看有没有关于code.o的依赖关系，很明显根据这段代码他一直会往下找，直到遇到code.c（该文件在目录中存在），这往下找的过程其实可以看做时一个入栈的过程，而当找到code.c，那么接下来就会相当于一个出栈的过程一直生成所要的文件。
这部分过程可以看做makefile/make的推导能力（当然这只是很小的一部分）。