Makefile详解（二） - 清风行云的日志 - 网易博客

Makefile详解（二）

编译器 2008-07-16 18:53:58 阅读227 评论0   字号：大中小 订阅

六、多行变量
 
还有一种设置变量值的方法是使用define关键字。使用define关键字设置变量的值可以有换行，这有利于定义一系列的命令（前面我们讲过“命令包”的技术就是利用这个关键字）。

define指示符后面跟的是变量的名字，而重起一行定义变量的值，定义是以endef关键字结束。其工作方式和“=”操作符一样。变量的值可以包含函数、命令、文字，或是其它变量。因为命令需要以[Tab]键开头，所以如果你用define定义的命令变量中没有以[Tab]键开头，那么make就不会把其认为是命令。

下面的这个示例展示了define的用法：

    define two-lines
    echo foo
    echo $(bar)
    endef

七、环境变量

make运行时的系统环境变量可以在make开始运行时被载入到Makefile文件中，但是如果Makefile中已定义了这个变量，或是这个变量由make命令行带入，那么系统的环境变量的值将被覆盖。（如果make指定了“-e”参数，那么，系统环境变量将覆盖Makefile中定义的变量）

因此，如果我们在环境变量中设置了“CFLAGS”环境变量，那么我们就可以在所有的Makefile中使用这个变量了。这对于我们使用统一的编译参数有比较大的好处。如果Makefile中定义了CFLAGS，那么则会使用Makefile中的这个变量，如果没有定义则使用系统环境变量的值，一个共性和个性的统一，很像“全局变量”和“局部变量”的特性。

当make嵌套调用时（参见前面的“嵌套调用”章节），上层Makefile中定义的变量会以系统环境变量的方式传递到下层的Makefile中。当然，默认情况下，只有通过命令行设置的变量会被传递。而定义在文件中的变量，如果要向下层Makefile传递，则需要使用exprot关键字来声明。（参见前面章节）

当然，我并不推荐把许多的变量都定义在系统环境中，这样，在我们执行不用的Makefile时，拥有的是同一套系统变量，这可能会带来更多的麻烦。

八、目标变量

前面我们所讲的在Makefile中定义的变量都是“全局变量”，在整个文件，我们都可以访问这些变量。当然，“自动化变量”除外，如“$<”等这种类量的自动化变量就属于“规则型变量”，这种变量的值依赖于规则的目标和依赖目标的定义。

当然，我样同样可以为某个目标设置局部变量，这种变量被称为“Target-specific Variable”，它可以和“全局变量”同名，因为它的作用范围只在这条规则以及连带规则中，所以其值也只在作用范围内有效。而不会影响规则链以外的全局变量的值。

其语法是：

    ; : ;

    ; : overide ;

;可以是前面讲过的各种赋值表达式，如“=”、“:=”、“+=”或是“？=”。第二个语法是针对于make命令行带入的变量，或是系统环境变量。

这个特性非常的有用，当我们设置了这样一个变量，这个变量会作用到由这个目标所引发的所有的规则中去。如：

    prog : CFLAGS = -g
    prog : prog.o foo.o bar.o
            $(CC) $(CFLAGS) prog.o foo.o bar.o

    prog.o : prog.c
            $(CC) $(CFLAGS) prog.c

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

    bar.o : bar.c
            $(CC) $(CFLAGS) bar.c
 
在这个示例中，不管全局的$(CFLAGS)的值是什么，在prog目标，以及其所引发的所有规则中（prog.o foo.o bar.o的规则），$(CFLAGS)的值都是“-g”

九、模式变量

在GNU的make中，还支持模式变量（Pattern-specific Variable），通过上面的目标变量中，我们知道，变量可以定义在某个目标上。模式变量的好处就是，我们可以给定一种“模式”，可以把变量定义在符合这种模式的所有目标上。

我们知道，make的“模式”一般是至少含有一个“%”的，所以，我们可以以如下方式给所有以[.o]结尾的目标定义目标变量：

    %.o : CFLAGS = -O

同样，模式变量的语法和“目标变量”一样：

    ; : ;

    ; : override ;

override同样是针对于系统环境传入的变量，或是make命令行指定的变量。
 

使用条件判断
——————

使用条件判断，可以让make根据运行时的不同情况选择不同的执行分支。条件表达式可以是比较变量的值，或是比较变量和常量的值。

一、示例

下面的例子，判断$(CC)变量是否“gcc”，如果是的话，则使用GNU函数编译目标。

    libs_for_gcc = -lgnu
    normal_libs =

    foo: $(objects)
    ifeq ($(CC),gcc)
            $(CC) -o foo $(objects) $(libs_for_gcc)
    else
            $(CC) -o foo $(objects) $(normal_libs)
    endif

可见，在上面示例的这个规则中，目标“foo”可以根据变量“$(CC)”值来选取不同的函数库来编译程序。

我们可以从上面的示例中看到三个关键字：ifeq、else和endif。ifeq的意思表示条件语句的开始，并指定一个条件表达式，表达式包含两个参数，以逗号分隔，表达式以圆括号括起。else表示条件表达式为假的情况。endif表示一个条件语句的结束，任何一个条件表达式都应该以endif结束。

当我们的变量$(CC)值是“gcc”时，目标foo的规则是：

    foo: $(objects)
            $(CC) -o foo $(objects) $(libs_for_gcc)

而当我们的变量$(CC)值不是“gcc”时（比如“cc”），目标foo的规则是：

    foo: $(objects)
            $(CC) -o foo $(objects) $(normal_libs)

当然，我们还可以把上面的那个例子写得更简洁一些：

    libs_for_gcc = -lgnu
    normal_libs =

    ifeq ($(CC),gcc)
      libs=$(libs_for_gcc)
    else
      libs=$(normal_libs)
    endif

    foo: $(objects)
            $(CC) -o foo $(objects) $(libs)

二、语法

条件表达式的语法为：

    ;
    ;
    endif

以及：

    ;
    ;
    else
    ;
    endif

其中;表示条件关键字，如“ifeq”。这个关键字有四个。

第一个是我们前面所见过的“ifeq”

    ifeq (;, ;) 
    ifeq ';' ';' 
    ifeq ";" ";" 
    ifeq ";" ';' 
    ifeq ';' ";" 

比较参数“arg1”和“arg2”的值是否相同。当然，参数中我们还可以使用make的函数。如：

    ifeq ($(strip $(foo)),)
    ;
    endif

这个示例中使用了“strip”函数，如果这个函数的返回值是空（Empty），那么;就生效。

第二个条件关键字是“ifneq”。语法是：

    ifneq (;, ;) 
    ifneq ';' ';' 
    ifneq ";" ";" 
    ifneq ";" ';' 
    ifneq ';' ";" 

其比较参数“arg1”和“arg2”的值是否相同，如果不同，则为真。和“ifeq”类似。

第三个条件关键字是“ifdef”。语法是：

    ifdef ; 

如果变量;的值非空，那到表达式为真。否则，表达式为假。当然，;同样可以是一个函数的返回值。注意，ifdef只是测试一个变量是否有值，其并不会把变量扩展到当前位置。还是来看两个例子：

    示例一：
    bar =
    foo = $(bar)
    ifdef foo
    frobozz = yes
    else
    frobozz = no
    endif

    示例二：
    foo =
    ifdef foo
    frobozz = yes
    else
    frobozz = no
    endif

第一个例子中，“$(frobozz)”值是“yes”，第二个则是“no”。

第四个条件关键字是“ifndef”。其语法是：

    ifndef ;

这个我就不多说了，和“ifdef”是相反的意思。

在;这一行上，多余的空格是被允许的，但是不能以[Tab]键做为开始（不然就被认为是命令）。而注释符“#”同样也是安全的。“else”和“endif”也一样，只要不是以[Tab]键开始就行了。

特别注意的是，make是在读取Makefile时就计算条件表达式的值，并根据条件表达式的值来选择语句，所以，你最好不要把自动化变量（如“$@”等）放入条件表达式中，因为自动化变量是在运行时才有的。

而且，为了避免混乱，make不允许把整个条件语句分成两部分放在不同的文件中。

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 gunguymadman 回复于：2004-09-16 12:23:29

使用函数
————

在Makefile中可以使用函数来处理变量，从而让我们的命令或是规则更为的灵活和具有智能。make所支持的函数也不算很多，不过已经足够我们的操作了。函数调用后，函数的返回值可以当做变量来使用。

一、函数的调用语法

函数调用，很像变量的使用，也是以“$”来标识的，其语法如下：

    $(; ;)

或是

    ${; ;}

这里，;就是函数名，make支持的函数不多。;是函数的参数，参数间以逗号“,”分隔，而函数名和参数之间以“空格”分隔。函数调用以“$”开头，以圆括号或花括号把函数名和参数括起。感觉很像一个变量，是不是？函数中的参数可以使用变量，为了风格的统一，函数和变量的括号最好一样，如使用“$(subst a,b,$(x))”这样的形式，而不是“$(subst a,b,${x})”的形式。因为统一会更清楚，也会减少一些不必要的麻烦。

还是来看一个示例：

    comma:= ,
    empty:=
    space:= $(empty) $(empty)
    foo:= a b c
    bar:= $(subst $(space),$(comma),$(foo))

在这个示例中，$(comma)的值是一个逗号。$(space)使用了$(empty)定义了一个空格，$(foo)的值是“a b c”，$(bar)的定义用，调用了函数“subst”，这是一个替换函数，这个函数有三个参数，第一个参数是被替换字串，第二个参数是替换字串，第三个参数是替换操作作用的字串。这个函数也就是把$(foo)中的空格替换成逗号，所以$(bar)的值是“a,b,c”。

二、字符串处理函数

$(subst ;,;,;) 

    名称：字符串替换函数——subst。
    功能：把字串;中的;字符串替换成;。
    返回：函数返回被替换过后的字符串。

    示例：
        
        $(subst ee,EE,feet on the street)，
        
        把“feet on the street”中的“ee”替换成“EE”，返回结果是“fEEt on the strEEt”。

$(patsubst ;,;,;) 

    名称：模式字符串替换函数——patsubst。
    功能：查找;中的单词（单词以“空格”、“Tab”或“回车”“换行”分隔）是否符合模式;，如果匹配的话，则以;替换。这里，;可以包括通配符“%”，表示任意长度的字串。如果;中也包含“%”，那么，;中的这个“%”将是;中的那个“%”所代表的字串。（可以用“\”来转义，以“\%”来表示真实含义的“%”字符）
    返回：函数返回被替换过后的字符串。

    示例：

        $(patsubst %.c,%.o,x.c.c bar.c)

        把字串“x.c.c bar.c”符合模式[%.c]的单词替换成[%.o]，返回结果是“x.c.o bar.o”

    备注：

        这和我们前面“变量章节”说过的相关知识有点相似。如：

        “$(var:;=;)”
         相当于
        “$(patsubst ;,;,$(var))”，

         而“$(var: ;=;)”
         则相当于
         “$(patsubst %;,%;,$(var))”。

         例如有：objects = foo.o bar.o baz.o，
         那么，“$(objects:.o=.c)”和“$(patsubst %.o,%.c,$(objects))”是一样的。

$(strip ;)

    名称：去空格函数——strip。
    功能：去掉;字串中开头和结尾的空字符。
    返回：返回被去掉空格的字符串值。
    示例：
        
        $(strip a b c )

        把字串“a b c ”去到开头和结尾的空格，结果是“a b c”。

$(findstring ;,;)

    名称：查找字符串函数——findstring。
    功能：在字串;中查找;字串。
    返回：如果找到，那么返回;，否则返回空字符串。
    示例：

        $(findstring a,a b c)
        $(findstring a,b c)

        第一个函数返回“a”字符串，第二个返回“”字符串（空字符串）

$(filter ;,;)

    名称：过滤函数——filter。
    功能：以;模式过滤;字符串中的单词，保留符合模式;的单词。可以有多个模式。
    返回：返回符合模式;的字串。
    示例：

        sources := foo.c bar.c baz.s ugh.h
        foo: $(sources)
                cc $(filter %.c %.s,$(sources)) -o foo

        $(filter %.c %.s,$(sources))返回的值是“foo.c bar.c baz.s”。

$(filter-out ;,;)

    名称：反过滤函数——filter-out。
    功能：以;模式过滤;字符串中的单词，去除符合模式;的单词。可以有多个模式。
    返回：返回不符合模式;的字串。
    示例：

        objects=main1.o foo.o main2.o bar.o
        mains=main1.o main2.o
        
        $(filter-out $(mains),$(objects)) 返回值是“foo.o bar.o”。
        
$(sort ;)

    名称：排序函数——sort。
    功能：给字符串;中的单词排序（升序）。
    返回：返回排序后的字符串。
    示例：$(sort foo bar lose)返回“bar foo lose” 。
    备注：sort函数会去掉;中相同的单词。

$(word ;,;)

    名称：取单词函数——word。
    功能：取字符串;中第;个单词。（从一开始）
    返回：返回字符串;中第;个单词。如果;比;中的单词数要大，那么返回空字符串。
    示例：$(word 2, foo bar baz)返回值是“bar”。

$(wordlist ;,;,;)  

    名称：取单词串函数——wordlist。
    功能：从字符串;中取从;开始到;的单词串。;和;是一个数字。
    返回：返回字符串;中从;到;的单词字串。如果;比;中的单词数要大，那么返回空字符串。如果;大于;的单词数，那么返回从;开始，到;结束的单词串。
    示例： $(wordlist 2, 3, foo bar baz)返回值是“bar baz”。

$(words ;)

    名称：单词个数统计函数——words。
    功能：统计;中字符串中的单词个数。
    返回：返回;中的单词数。
    示例：$(words, foo bar baz)返回值是“3”。
    备注：如果我们要取;中最后的一个单词，我们可以这样：$(word $(words ;),;)。

$(firstword ;)

    名称：首单词函数——firstword。
    功能：取字符串;中的第一个单词。
    返回：返回字符串;的第一个单词。
    示例：$(firstword foo bar)返回值是“foo”。
    备注：这个函数可以用word函数来实现：$(word 1,;)。

以上，是所有的字符串操作函数，如果搭配混合使用，可以完成比较复杂的功能。这里，举一个现实中应用的例子。我们知道，make使用“VPATH”变量来指定“依赖文件”的搜索路径。于是，我们可以利用这个搜索路径来指定编译器对头文件的搜索路径参数CFLAGS，如：

    override CFLAGS += $(patsubst %,-I%,$(subst :, ,$(VPATH)))

    如果我们的“$(VPATH)”值是“src:../headers”，那么“$(patsubst %,-I%,$(subst :, ,$(VPATH)))”将返回“-Isrc -I../headers”，这正是cc或gcc搜索头文件路径的参数。

三、文件名操作函数

下面我们要介绍的函数主要是处理文件名的。每个函数的参数字符串都会被当做一个或是一系列的文件名来对待。

$(dir ;) 

    名称：取目录函数——dir。
    功能：从文件名序列;中取出目录部分。目录部分是指最后一个反斜杠（“/”）之前的部分。如果没有反斜杠，那么返回“./”。
    返回：返回文件名序列;的目录部分。
    示例： $(dir src/foo.c hacks)返回值是“src/ ./”。

$(notdir ;) 

    名称：取文件函数——notdir。
    功能：从文件名序列;中取出非目录部分。非目录部分是指最后一个反斜杠（“/”）之后的部分。
    返回：返回文件名序列;的非目录部分。
    示例： $(notdir src/foo.c hacks)返回值是“foo.c hacks”。
 
$(suffix ;) 
    
    名称：取后缀函数——suffix。
    功能：从文件名序列;中取出各个文件名的后缀。
    返回：返回文件名序列;的后缀序列，如果文件没有后缀，则返回空字串。
    示例：$(suffix src/foo.c src-1.0/bar.c hacks)返回值是“.c .c”。

$(basename ;)

    名称：取前缀函数——basename。
    功能：从文件名序列;中取出各个文件名的前缀部分。
    返回：返回文件名序列;的前缀序列，如果文件没有前缀，则返回空字串。
    示例：$(basename src/foo.c src-1.0/bar.c hacks)返回值是“src/foo src-1.0/bar hacks”。

$(addsuffix ;,;) 

    名称：加后缀函数——addsuffix。
    功能：把后缀;加到;中的每个单词后面。
    返回：返回加过后缀的文件名序列。
    示例：$(addsuffix .c,foo bar)返回值是“foo.c bar.c”。

$(addprefix ;,;) 

    名称：加前缀函数——addprefix。
    功能：把前缀;加到;中的每个单词后面。
    返回：返回加过前缀的文件名序列。
    示例：$(addprefix src/,foo bar)返回值是“src/foo src/bar”。

$(join ;,;)

    名称：连接函数——join。
    功能：把;中的单词对应地加到;的单词后面。如果;的单词个数要比;的多，那么，;中的多出来的单词将保持原样。如果;的单词个数要比;多，那么，;多出来的单词将被复制到;中。
    返回：返回连接过后的字符串。
    示例：$(join aaa bbb , 111 222 333)返回值是“aaa111 bbb222 333”。

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 gunguymadman 回复于：2004-09-16 12:24:08

四、foreach 函数
 

foreach函数和别的函数非常的不一样。因为这个函数是用来做循环用的，Makefile中的foreach函数几乎是仿照于Unix标准Shell（/bin/sh）中的for语句，或是C-Shell（/bin/csh）中的foreach语句而构建的。它的语法是：

    $(foreach ;,;,;)

这个函数的意思是，把参数;中的单词逐一取出放到参数;所指定的变量中，然后再执行;所包含的表达式。每一次;会返回一个字符串，循环过程中，;的所返回的每个字符串会以空格分隔，最后当整个循环结束时，;所返回的每个字符串所组成的整个字符串（以空格分隔）将会是foreach函数的返回值。

所以，;最好是一个变量名，;可以是一个表达式，而;中一般会使用;这个参数来依次枚举;中的单词。举个例子：

    names := a b c d

    files := $(foreach n,$(names),$(n).o)

上面的例子中，$(name)中的单词会被挨个取出，并存到变量“n”中，“$(n).o”每次根据“$(n)”计算出一个值，这些值以空格分隔，最后作为foreach函数的返回，所以，$(files)的值是“a.o b.o c.o d.o”。

注意，foreach中的;参数是一个临时的局部变量，foreach函数执行完后，参数;的变量将不在作用，其作用域只在foreach函数当中。

五、if 函数
 

if函数很像GNU的make所支持的条件语句——ifeq（参见前面所述的章节），if函数的语法是：

    $(if ;,;) 

或是

    $(if ;,;,;)

可见，if函数可以包含“else”部分，或是不含。即if函数的参数可以是两个，也可以是三个。;参数是if的表达式，如果其返回的为非空字符串，那么这个表达式就相当于返回真，于是，;会被计算，否则;会被计算。

而if函数的返回值是，如果;为真（非空字符串），那个;会是整个函数的返回值，如果;为假（空字符串），那么;会是整个函数的返回值，此时如果;没有被定义，那么，整个函数返回空字串。

所以，;和;只会有一个被计算。

六、call函数
 

call函数是唯一一个可以用来创建新的参数化的函数。你可以写一个非常复杂的表达式，这个表达式中，你可以定义许多参数，然后你可以用call函数来向这个表达式传递参数。其语法是：

    $(call ;,;,;,;...)

当make执行这个函数时，;参数中的变量，如$(1)，$(2)，$(3)等，会被参数;，;，;依次取代。而;的返回值就是call函数的返回值。例如：

    reverse =  $(1) $(2)

    foo = $(call reverse,a,b)

那么，foo的值就是“a b”。当然，参数的次序是可以自定义的，不一定是顺序的，如：

    reverse =  $(2) $(1)

    foo = $(call reverse,a,b)

此时的foo的值就是“b a”。

七、origin函数
origin函数不像其它的函数，他并不操作变量的值，他只是告诉你你的这个变量是哪里来的？其语法是：

    $(origin ;)

注意，;是变量的名字，不应该是引用。所以你最好不要在;中使用“$”字符。Origin函数会以其返回值来告诉你这个变量的“出生情况”，下面，是origin函数的返回值:

“undefined”

      如果;从来没有定义过，origin函数返回这个值“undefined”。

“default”

      如果;是一个默认的定义，比如“CC”这个变量，这种变量我们将在后面讲述。

“environment”

      如果;是一个环境变量，并且当Makefile被执行时，“-e”参数没有被打开。

“file”

      如果;这个变量被定义在Makefile中。

“command line”

      如果;这个变量是被命令行定义的。

“override”

      如果;是被override指示符重新定义的。

“automatic”

      如果;是一个命令运行中的自动化变量。关于自动化变量将在后面讲述。

这些信息对于我们编写Makefile是非常有用的，例如，假设我们有一个Makefile其包了一个定义文件Make.def，在Make.def中定义了一个变量“bletch”，而我们的环境中也有一个环境变量“bletch”，此时，我们想判断一下，如果变量来源于环境，那么我们就把之重定义了，如果来源于Make.def或是命令行等非环境的，那么我们就不重新定义它。于是，在我们的Makefile中，我们可以这样写：

    ifdef bletch

    ifeq "$(origin bletch)" "environment"

    bletch = barf, gag, etc.

    endif

    endif

当然，你也许会说，使用override关键字不就可以重新定义环境中的变量了吗？为什么需要使用这样的步骤？是的，我们用override是可以达到这样的效果，可是override过于粗暴，它同时会把从命令行定义的变量也覆盖了，而我们只想重新定义环境传来的，而不想重新定义命令行传来的。

八、shell函数
 

shell函数也不像其它的函数。顾名思义，它的参数应该就是操作系统Shell的命令。它和反引号“`”是相同的功能。这就是说，shell函数把执行操作系统命令后的输出作为函数返回。于是，我们可以用操作系统命令以及字符串处理命令awk，sed等等命令来生成一个变量，如：

    contents := $(shell cat foo)

    files := $(shell echo *.c)

注意，这个函数会新生成一个Shell程序来执行命令，所以你要注意其运行性能，如果你的Makefile中有一些比较复杂的规则，并大量使用了这个函数，那么对于你的系统性能是有害的。特别是Makefile的隐晦的规则可能会让你的shell函数执行的次数比你想像的多得多。