Linux项目自动化构建工具make/makefile

1.背景

• 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其数，其按类型，功能，模块分别放在若干目录中，makefile定义了一系列的规则来制定，那些文件需要先编译，那些文件需要后编译，那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。
• 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

2.实例代码

1. 首先在Linux下创建两个文件，一个用来完成代码的编写，另一个是makefile（也可以是大写的Makefile）。
   

2. 在mycode.c中简单的编写一个hello world的代码
   

3. 在makefile编写依赖关系，和依赖方法
   
   说明：makefile中的第一行表明依赖关系：mycode的可执行程序依赖mycode.c；第二行表明依赖方法：用gcc进行编译mycode.c生成mycode。后面三行是进行项目清理，下面会有介绍，现在可以忽略。

4. 之后我们编译代码就再也不用用gcc mycode.c这样的指令，而是可以直接make，可执行程序mycode就会生成了。
   

5. 当然我们也可以运行这个可执行程序
   

6. 如果我们不想要mycode可执行程序，在命令行直接输入make clean即可。
   
   注意： 通过make/Makefile管理的方式，就是Linux下的自动化构建工具。

3.三个时间

3.1 三个时间的引入

通过上述例子，细心的同志就会发现如果你连续make生成可执行程序，就会生成一个报错mycode is up to date(mycode 是最新生成的)，那么Linux是如何判断mycode是不是最新的呢？

毫无疑问，通过比较两个时间，mycode和mycode.c时间，那怎么查看文件的时间呢？stat + 文件名 用来查看时间。

这里通过比较两个文件Modify时间（后文具体介绍三个时间），来判断是否需要生成最新的mycode可执行程序

这里发现mycode的Modefy时间比mycode.c的文件新,所以不需要生成最新的可执行程序mycode，所以报错mycode is up to date也不难理解了。

3.2 三个时间的具体介绍

3.2.1 Access访问时间

Access是最近访问文件的时间，但是由于用户访问文件的次数过多，而且用户对Access的时间需求不大。所以Linux系统优化了这Access的访问时间。可能是访问一定次数更改一次，也可能间隔一定的时间。如果需要准确了解，可能需要源码剖析，有兴趣的同志自行研究。

这里cat访问文件之后，Access的时间并没有进行修改。

3.2.2 Change文件属性修改时间

这个就很好理解了，当文件属性属性修改的时候，Change的时间也会修改。

3.2.3 Modify文件内容修改时间

举例：把mycode.c中的printf赋值三遍

比较两个Modify时间

毫无疑问，modify的时间变了，但这里其实还有一个问题：
问：为什么在Change的时间也更新的呢？
答：当文件的大小发生改变，那大小算不算文件属性的一部分呢？

4.makefile的推导规则

我们在Makefile中编写这样的依赖关系和依赖方法

makefile的推导规则类似于stack结构，先进后出。
mycode 依赖于mycode.o
mycode.o 依赖于 mycode.s
mycode.s 依赖于 mycode.i
mycode.i 依赖于 mycode.c
所以先执行那个依赖方法就很明显了后进去的先执行

5.原理

那么make是如何工作的？

1. make会在当前目录下找名字叫Makefile或者makefile的文件。
2. 如果找到，它会找文件中的第一个目标文件（target），并把这个目标文件作为最终的文件。
3. 如果mycode文件不存在，或者mycode所依赖的后面的mycode.o文件修改时间要比mycode要新。那么他会执行后面所定义的命令来生成这个mycode文件。
4. 如果mycode依赖的文件mycode.o不存在，那么make会在当前文件夹找目标为mycode.o文件的依赖性，如果找到，再根据那个规则生成mycode.o文件。
5. 这就是整个make的依赖性，make会一层一层去寻找文件的依赖关系，直到最终编译出第一个目标文件。当编译成功第一个目标文件后，make就不往下面进行编译了。
6. 在寻找的过程中，如果发现错误，那么make会直接退出，并报错。而对于所定义的命令错误，或者编译不成功，make根本不理。
7. make只管文件的依赖性。即，如果我找到依赖关系后，冒号后面的文件还是不在，那么make就直接罢工。

6.项目清理

• 还记的我们编写Makefile中的.PHONY：clean吗？它表明clean总是被执行。跳出时间比较，那如果我们进行.PHONY:mycode操作呢？
  
  
  结果显而易见，我们可以一直make了，在也不用比较两个Modify时间了
• 像clean这种，没有被第一个目标文件直接或间接关联，那么他后面的所定义的命令不会被自动执行。所以如果我们需要执行它，需要显示执行，如make clean 来清除目标文件，以便重新编译。
  
• 但是一般我们这种clean目标文件，我们将它设置为伪目标。用.PHONY修饰。伪目标的特点：总是被执行。