Linux之make/Makefile联系

前言

Linux的学习之路是异常地艰难。有关Linux的知识点多而复杂，学习要有耐心并且要花费相对长的时间，下定决心去搞定一个知识点。在介绍make/Makefile的联系前，我想先告诉你们的是，make是一个命令，Makefile是一个文件。另外注意，Makefile的m可大写，可小写，本文为做更好地区分，Makefile中的m一贯保持大写。

正文开始

一、make/Makefile的演示

如果是朋友想直接使用make命令，那么可以仿照下面的代码块。

第一步，写想要编译的源文件。本文将用c语言来编写。

#include
int main()
{
        printf("hello world");
        printf("hello world");
        printf("hello world");
        return 0;
}

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第二步，创建与test.c文件对应的Makefile文件，并且进行相应的编译。

在这里插入图片描述

mytest:test.c
        gcc -o mytest test.c
.PHONY:clean
clean:
        rm -f mytest

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第三步使用make指令编译第一步所编写的源文件

在这里插入图片描述

第四步清理所编译生成的可执行文件

在这里插入图片描述

二、与Makefile文件内容有关的原理

1.Makefile文件存在的意义

Makefile文件存在的意义是为了构建项目的。（要做一件事情）
通俗地讲，Makefile文件是为了更简便地执行程序。以以上的程序作为一个例子，当编写与test.c对应的Makefile文件后，在编译是只需要写make命令，而不是一长串地输入gcc -o mytest test.c指令，操作更加简便。

2.依赖关系

目标文件与源文件的关系

比如，以上程序中
在这里插入图片描述
就是要把test.c编译成一个可执行文件，并且起名为mytest。
mytest:test.c就是表明一个依赖关系，mytest是在test.c基础上进行某种依赖方法而得到的文件。

另外可以拿生活中的社会关系举例，比如父子关系
小张：老张
小张是老张的儿子，小张可以视为是依赖于老张的

3.依赖方法

目标文件在源文件的基础进行的操作
gcc -o mytest test.c 这条指令就可以称得上是mytest和test.c的依赖关系

上个例子，小张怎样依赖于老张的，他们的依赖关系是什么？
小张是个大学生，他依赖于老张给的生活费而生存。所以据此要编写这个Makefile文件。

小张:老张
			老张给小张生活费
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4.依赖性

编写Makefile文件如下

test.out:test.o
        gcc -o test.out test.o
test.o:test.s
        gcc -c -o test.o test.s 
test.s:test.i
        gcc -S -o test.s test.i 
test.i:test.c
        gcc -E -o test.i test.c 

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执行make指令
在这里插入图片描述
输入make命令，操作系统会自动在当前目录下寻找名称为makefile或者Makefile的文件，并且默认第一个目标文件为最终的目标文件。该文件以实现第一个目标文件的依赖关系为主，如果该目标文件所依赖的文件并不存在，那么操作系统会在Makefile文件向下寻找，通过完成其他的依赖关系找到此文件，如果并没有依赖关系生成此文件或者是该文件并不存在就会报错。
比如，以上程序中test.out依赖的文件test.o并不存在，操作系统就会在文件中向下去寻找有无可生成test.o的依赖关系，发现第二个依赖关系可以生成，但是test.o依赖的test.s并不存在，则在去循环前几步。该make的命令则通过实现 gcc -E -o test.i test.c生成test.i，再通过实现 gcc -S -o test.s test.i生成test.s，再通过实现 gcc -c -o test.o test.s 生成test.o，最后通过实现gcc -o test.out test.o生成test.out。
make命令的依赖性就像是剥洋葱，一层一层地实现依赖关系，编译获得最终的目标文件。

5.项目清理

在项目中往往存在生成某个可执行文件，在某个时机需要删除该可执行文件，便会用到clean命令。
在使用时要输入make clean才能完成clean命令。

三.对Makefile的初步理解

1.stat命令的补充

stat命令显示文件或目录的详细属性信息包括文件系统状态，比ls命令输出的信息更详细。

其中，三个表示时间的名称分别表示的含义：

1.Modify（修改时间）:文件内容被修改的时间
2.Change（改动时间）:文件属性（不只rwx的执行，还有文件内容大小）被修改的时间
往往在修改文件内容时Modify和Change都会修改
3.Access（访问时间）：访问文件的时间
特别地，只有读取够一定次数才修改Access的时间

为什么只有读取一定次数才能修改Accsess的时间，而不是访问一次就修改呢？

因为文件操作时是访问的次数多。每次修改文件的属性就会进行一次IO操作。如果每次访问文件就修改文件属性，过多的IO操作会给系统增加负担，影响效率。

2.make为什么只能有效使用一次

在这里插入图片描述
在使用make命令时，发现make命令只有效生成一次。make命令防止源文件被多次重复编译，节省了项目编译的时间，提高效率。
可make命令是怎么防止源文件被多次重复编译的呢？
在查阅相关资料后，不难发现make命令是依据源文件Modify的时间是否早于目标文件Modify时间来更新来编译的。前提是编译过的文件存在，如果源文件Modify的时间晚于Modify的便可以编译。如果未编译过该文件则可以编译。通俗地讲，就是在有效编译一次后，如果源文件被修改，才可以被再次编译。