makefile 自動處理頭文件的依賴關系 (zz)
現在我們的Makefile寫成這樣:
all: main
main: main.o stack.o maze.o
gcc $^ -o $@
main.o: main.h stack.h maze.h
stack.o: stack.h main.h
maze.o: maze.h main.h
clean:
-rm main *.o
.PHONY: clean
按照慣例,用all做缺省目標。現在還有一點比較麻煩,在寫main.o、stack.o和maze.o這三個目標的規則時要查看源代碼,找出它們依賴于哪些頭文件,這很容易出錯,一是因為有的頭文件包含在另一個頭文件中,在寫規則時很容易遺漏,二是如果以后修改源代碼改變了依賴關系,很可能忘記修改Makefile的規則。為了解決這個問題,可以用gcc的-M選項自動生成目標文件和源文件的依賴關系:
$ gcc -M main.c
main.o: main.c /usr/include/stdio.h /usr/include/features.h \
/usr/include/sys/cdefs.h /usr/include/bits/wordsize.h \
/usr/include/gnu/stubs.h /usr/include/gnu/stubs-32.h \
/usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.3.2/include/stddef.h \
/usr/include/bits/types.h /usr/include/bits/typesizes.h \
/usr/include/libio.h /usr/include/_G_config.h /usr/include/wchar.h \
/usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.3.2/include/stdarg.h \
/usr/include/bits/stdio_lim.h /usr/include/bits/sys_errlist.h main.h \
stack.h maze.h
-M選項把stdio.h以及它所包含的系統頭文件也找出來了,如果我們不需要輸出系統頭文件的依賴關系,可以用-MM選項:
$ gcc -MM *.c
main.o: main.c main.h stack.h maze.h
maze.o: maze.c maze.h main.h
stack.o: stack.c stack.h main.h
接下來的問題是怎么把這些規則包含到Makefile中,GNU make的官方手冊建議這樣寫:

- all: main
- main: main.o stack.o maze.o
- gcc $^ -o $@
- clean:
- -rm main *.o
- .PHONY: clean
- sources = main.c stack.c maze.c
- include $(sources:.c=.d)
- %.d: %.c
- set -e; rm -f $@; \
- $(CC) -MM $(CPPFLAGS) $< > $@. ; \
- sed 's,$∗\.o[ :]*,\1.o $@ : ,g' < $@. > $@; \
- rm -f $@.
sources變量包含我們要編譯的所有.c文件,$(sources:.c=.d)是一個變量替換語法,把sources變量中每一項的.c替換成.d,所以include這一句相當于:
include main.d stack.d maze.d
類似于C語言的#include指示,這里的include表示包含三個文件main.d、stack.d和maze.d,這三個文件也應該符合Makefile的語法。如果現在你的工作目錄是干凈的,只有.c文件、.h文件和Makefile,運行make的結果是:
$ make
Makefile:13: main.d: No such file or directory
Makefile:13: stack.d: No such file or directory
Makefile:13: maze.d: No such file or directory
set -e; rm -f maze.d; \
cc -MM maze.c > maze.d.
> maze.d; \
rm -f maze.d.
; \
sed 's,stack\.o[ :]*,\1.o stack.d : ,g' < stack.d.
set -e; rm -f main.d; \
cc -MM main.c > main.d.
> main.d; \
rm -f main.d.$$
cc -c -o main.o main.c
cc -c -o stack.o stack.c
cc -c -o maze.o maze.c
gcc main.o stack.o maze.o -o main
一開始找不到.d文件,所以make會報警告。但是make會把include的文件名也當作目標來嘗試更新,而這些目標適用模式規則%.d: %c,所以執行它的命令列表,比如生成maze.d的命令:
set -e; rm -f maze.d; \
cc -MM maze.c > maze.d.
> maze.d; \
rm -f maze.d.$$
注意,雖然在Makefile中這個命令寫了四行,但其實是一條命令,make只創建一個Shell進程執行這條命令,這條命令分為5個子命令,用;號隔開,并且為了美觀,用續行符\拆成四行來寫。執行步驟為:
set -e命令設置當前Shell進程為這樣的狀態:如果它執行的任何一條命令的退出狀態非零則立刻終止,不再執行后續命令。
把原來的maze.d刪掉。
重新生成maze.c的依賴關系,保存成文件maze.d.1234(假設當前Shell進程的id是1234)。注意,在Makefile中$有特殊含義,如果要表示它的字面意思則需要寫兩個$,所以Makefile中的四個$傳給Shell變成兩個$,兩個$在Shell中表示當前進程的id,一般用它給臨時文件起名,以保證文件名唯一。
這個sed命令比較復雜,就不細講了,主要作用是查找替換。maze.d.1234的內容應該是maze.o: maze.c maze.h main.h,經過sed處理之后存為maze.d,其內容是maze.o maze.d: maze.c maze.h main.h。
最后把臨時文件maze.d.1234刪掉。
不管是Makefile本身還是被它包含的文件,只要有一個文件在make過程中被更新了,make就會重新讀取整個Makefile以及被它包含的所有文件,現在main.d、stack.d和maze.d都生成了,就可以正常包含進來了(假如這時還沒有生成,make就要報錯而不是報警告了),相當于在Makefile中添了三條規則:
main.o main.d: main.c main.h stack.h maze.h
maze.o maze.d: maze.c maze.h main.h
stack.o stack.d: stack.c stack.h main.h
如果我在main.c中加了一行#include "foo.h",那么:
1、main.c的修改日期變了,根據規則main.o main.d: main.c main.h stack.h maze.h要重新生成main.o和main.d。生成main.o的規則有兩條:
main.o: main.c main.h stack.h maze.h
%.o: %.c
# commands to execute (built-in):
$(COMPILE.c) $(OUTPUT_OPTION) $<
第一條是把規則main.o main.d: main.c main.h stack.h maze.h拆開寫得到的,第二條是隱含規則,因此執行cc命令重新編譯main.o。生成main.d的規則也有兩條:
main.d: main.c main.h stack.h maze.h
%.d: %.c
set -e; rm -f $@; \
$(CC) -MM $(CPPFLAGS) $< > $@.
; \
sed 's,$∗\.o[ :]*,\1.o $@ : ,g' < $@.> $@; \
rm -f $@.
因此main.d的內容被更新為main.o main.d: main.c main.h stack.h maze.h foo.h。
2、由于main.d被Makefile包含,main.d被更新又導致make重新讀取整個Makefile,把新的main.d包含進來,于是新的依賴關系生效了。
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