Makefile是一个自动化的编译工具，关系到整个工程的编译规则，极大的提高了软件开发的效率。
（1）Makefile的编译规则
//Makefile 也可以写作 makefile
1）如果这个工程没有编译过，那么我们的所有C文件都要编译并被链接。
2）如果这个工程的某几个C文件被修改，那么我们只编译被修改的C文件，并链接目标程序。
3）如果这个工程的头文件被改变了，那么我们需要编译引用了这个头文件的所有C文件，并链接目标程序。（2）Makefile的书写规则
规则的三个要素：目标、依赖、命令
//Makefile格式
target ... : prerequisites ...
command
//解释
target：目标文件，可以是object file,也可以是可执行文件，还可以是一个标签；
prerequisites:生成target所需要的目标或者文件；
command:任意shell命令
（3）Makefile的工作原理
//当执行make命令生成目标文件时
1.make命令使用时会在当前目录下寻找名为Makefile或者makefile的文件；
2.如果找到，它将会把文件中第一个target当作最终的目标文件；
3.如果target已然存在，并且它所依赖的所有文件的修改时间都没更改，则返回；否则执行后面的内容；
4.一层一层往前推，类似一个堆栈，直到到达所依赖的文件是.h和.c或者.cpp文件为止，此时便可以链式推导生成最终的目标文件了；（4）gcc和g++命令概述
1）gcc和g++简介
GCC（GNU Compiler Collection） GNU编译器套件
gcc和g++均是GCC的一部分，gcc是GNU的c编译器，g++是GNU的c++编译器；
gcc将后缀名为.c的文件当作c程序，将后缀名为.cpp的文件当作c++程序；
g++将后缀名为.c和cpp的均当作c++程序；
2）区别
g++和gcc均可以编译链接c或者c++程序，使用方法有稍微的区别，g++编译链接c程序时可能调用gcc；gcc编译链接c++时，由于c++是c的超集，需要指定使用c++的动态库libstdc++.so；
范例如下，是等价的
// 存在一个main.cpp g++ main.cpp -o test
// 链库的-l参数必须放置在源码之后 gcc main.cpp -lstdc++ -o test
gcc main.cpp -o test -lstdc+
3) GNU的编译步骤
1.预处理（Preprocessing）
//由预处理器cpp完成，将.cpp源文件预处理为.i文件。 g++ -E test.cpp -o test.i 2.编译（Compilation）。由编译器cc1plus完成，将.i文件编译为.s的汇编文件。使用-S选项，只进行编译而不进行汇编，生成汇编代码。 g++ -S test.i -o test.s 3.汇编（Assembly）。由汇编器as完成，将.s文件汇编成.o的二进制目标文件。 g++ -c test.s -o test.o 4.链接（Linking）。由链接器ld，将.o文件连接生成可执行程序。 g++ test.o -o test.out
g++ test.o -o test
（5）Makefile使用简介
1）变量的定义和使用
#定义编译器 cc = gcc 或者 cc = g++ #定义编译参数 -w 不显示任何警告信息 -W 只显示错误警告信息 -Wall 显示所有警告信息 CFLAG = -g -Wall -W
#定义待链接的库 -L后指明待链接的库所在的路径 -l参数待链接的库名
LIBRARY + = -L /usr/lib/ -lstdc++
#添加宏定义
DEBUG = MYDEF
DEF = -D$(DEBUG) #使用 -o参数建议放在编译命令最后，否则可能会将源文件删除 -g参数必须放置在-o参数之前 $(cc) $(CFLAG) $(DEF) $(源文件) -o $(目标文件) $(LIBRARY)
在变量的使用过程中，分为两种，递归展开式变量和直接展开式变量
//递归展开式变量 A = $(B) B = $(C) C = ME 则 A = ME,其优点是前面使用的变量可以使用后续定义的变量的值,缺点是有可能陷入无限循环 //直接展开式变量 A = aaa B := $(A)bbb A = ccc 则 B的值为 aaabbb，后续定义的A的值与其无关 如果写法为 A = aaa B = $(A)bbb A = ccc 则最终 B的值为 cccbbb
2）$相关变量
$^ 所有的依赖目标的集合。以空格分隔。如果在依赖目标中有多个重复的，那个这个变量会去除重复的依赖目标，只保留一份。 $@ 表示规则中的目标文件集。在模式规则中，如果有多个目标，那么，"$@"就是匹配于目标中模式定义的集合 $? 所有比目标新的依赖目标的集合。以空格分隔。 $< 依赖目标中的第一个目标名字。如果依赖目标是以模式（即"%"）定义的，那么"$<"将是符合模式的一系列的文件集。注意，其是一个一个取出来的。 $(@D) 表示"$@"的目录部分（不以斜杠作为结尾)，如果"$@"值是"dir/foo.o"，那么"$(@D)"就是"dir"，而如果"$@"中没有包含斜杠的话，其值就是"."（当前目录） 。 $(@F) 表示"$@"的文件部分，如果"$@"值是"dir/foo.o"，那么"$(@F)"就是"foo.o"，"$(@F)"相当于函数"$(notdir $@)"
// 例1 %.o : %.c gcc -c $< -o $@ 把所以的c文件编译生成对应的o文件，$<代表每次取的c文件，$@代表每次c文件对应的目标文件 // 例2 main ： main.o test.o test1.o test2.o gcc -o $@ $^ 把所有的o文件编译生成可执行的main文件，$^代表所以的依赖文件集合（main.o test.o test1.o test2.o），@代表目标文件（main） // 例3 lib : test.o test1.o test2.o ar r lib $? 把有更新的依赖文件重新打包到库lib中， 如果只有test1.o更新，则$?代表test1.o， 如果test.o test1.o都有更新，则$?代表test.o test1.o的集合。
3）伪目标 clean build rebuild all
CC := gcc Target := helloworld.out $(Target) : func.o main.o $(CC) -o $(Target) main.o func.o main.o : main.c $(CC) -c main.c -o main.o func.o : func.c $(CC) -c func.c -o func.o .PHONY : rebuild clean build rebuild : clean build build : $(Target) # @echo "build" clean : # @echo "clean" rm *.o $(Target)
在上述Makefile中，clean伪目标作用是将编译链接过程中所有生成文件全部删除，回到make执行的初始状态；build的作用是生成target，与make的作用相同；rebuild伪目标依赖于clean 和 build，当用户输入make rebuild时，实际上等效于make clean ，make build依此执行，build依赖于target，此时会将target重新生成，整个工程因此重新编译链接并生成。all伪目标适用于在同一个makefile中生成多个目标库文件时使用。
4）函数
GNU make提供了很多的函数，可以在Makefile文件中调用这些函数来进行文件名、变量以及命令等的处理。
（1） patsubst 主要对字符串进行运算和分析 用法：$(patsubst pattern,replacement,text) 功能：将text文本中出现的所有pattern替换为replacement 例子：$(patsubst %.c,%.o,a.c,b.o,c.c) 输出：a.o,b.o,c.o （2） dir 主要用于获取文件的路径 用法: $(dir text) 功能： 将text中所有文件的对应目录输出 例子： $(dir main.cpp,libstdc++d) 输出 ./ , /usr/lib/ （3）notdir 抽取除去路径意外的其它信息 用法： $(notdir text) 功能： 去除text中所有包含的路径，只留下文件信息 例子： $(notdir /home/perfect/Mywork/C/main.c ./Makefile） 输出： main.c Makefile （4） suffix 获得后缀名 用法：$(suffix text) 功能：将text中所有文件只留下后缀名 例子：$(suffix a.c,b.c) 输出 .c,.c （5） addsuffix 给源目标文件添加前缀 用法：$(addprefix param,text) 功能：将text中每个源文件添加上合适的前缀后缀后输出 例子：$(addprefix -l,$(LIBS)) 输出：完成的库名 （6） wildcard 扩展通配符 用法：$(wildcard PATTERN...) 功能：获取所有复合PATTERN格式的文件 例子：$(wildcard *.c) 输出：当前目录下所有的.c文件 复杂例子：$(patsubst %.c,%.o,$(wildcard *.c)) 首先获取当前路径下所有的.c文件，然后将.c后缀名更改为.o后缀名并返回；
5）include关键字
include命令用于将最新的子Makefile包含进当前Makefile文件，再根据当前Makefile对文件进行编译链接；适用于当系统过大时，Makefile复杂时进行拆分。
（6）Makefile简单范例
//clac_test.h
#ifndef _CALC_TEST_H_
#define _CALC_TEST_H_
namespace test
{
int add(int a,int b);
}//calc_test.cpp
#include "calc_test.h" namespace test { int add(int a,int b) { return a + b ; } }
//make_test.h
#ifndef _MAKE_TEST_
#define _MAKE_TEST_
#include <iostream>
namespace test
{
class MakeTest
{
public:
void run();
};
}
#endif//make_test.cpp
#include "make_test.h" #include "calc_test.h" namespace test { void MakeTest::run() { int a = 10; int b = 10; std::cout<<test::add(a,b)<<std::endl; } }
//main.cpp
#include "string.h"
#include "make_test.h"
using namespace std;
int main()
{
test::MakeTest makeTest;// = new MakeTest();
makeTest.run();
return 0;
}方法1：直接使用g++命令
g++ calc_test.cpp make_test.cpp main.cpp -o test方法2：直接使用gcc命令
gcc calc_test.cpp make_test.cpp main.cpp -lstdc++ -o test方法3：全量的Makefile
test : main.o calc_test.o make_test.o
g++ main.o calc_test.o make_test.o -o test
main.o : main.cpp
g++ -c main.cpp -o main.o
calc_test.o : calc_test.cpp
g++ -c calc_test.cpp -o calc_test.o
make_test.o : make_test.cpp
g++ -c make_test.cpp -o make_test.o
main.cpp : make_test.h
make_test.cpp : make_test.h calc_test.h
calc_test.cpp : calc_test.h
.PHONY : clean
clean :
rm test *.o方法4：Makefile（隐晦推导）
test : main.o calc_test.o make_test.o
g++ main.o calc_test.o make_test.o -o test
main.o : make_test.h main.cpp
g++ -c main.cpp make_test.cpp
make_test.o : make_test.h calc_test.h
g++ -c make_test.cpp calc_test.cpp
calc_test.o : calc_test.h
g++ -c calc_test.cpp
.PHONY: clean
clean:
rm test *.o方法5：Makefile（变量定义）
objects = calc_test.o make_test.o main.o
test:$(objects)
gcc -o test $(objects) -lstdc++
$(objects):calc_test.h make_test.h
.PHONY:clean
clean:
rm test *.o（7）Makefile处理多目标文件
1)单一Makefile利用伪目标 all
新建文件test.cpp 编译为 temp库
//test.cpp
#include <iostream> int main() { std::cout<<10<<std::endl; return 0; }
//Makefile all : test temp temp : test.cpp gcc test.cpp -o temp -lstdc++ test : calc_test.cpp make_test.cpp main.cpp g++ calc_test.cpp make_test.cpp main.cpp -o test .PHONY : clean clean : rm test temp
2）当有多个Makefile时，每个Makefile一个目标文件
新建rapidmain.cpp（当前路径下有rapidxml的所有头文件）
//rapidmain.cpp
#include <iostream> #include "rapidxml_print.hpp" #include "rapidxml_utils.hpp" #include "rapidxml.hpp" using namespace std; int main() { rapidxml::xml_document<> doc; rapidxml::xml_node<> *declaration = doc.allocate_node(rapidxml::node_declaration); declaration->append_attribute(doc.allocate_attribute("version","1.0")); declaration->append_attribute(doc.allocate_attribute("encoding","utf-8")); doc.append_node(declaration); std::cout<<doc<<endl; return 0; }
新建Makefile.rapidxml文件
rapid : rapidmain.cpp g++ -I ./rapidxml/ rapidmain.cpp -o rapid .PHONY : clean rm rapid
新建Makefile.maketest文件
objects = calc_test.o make_test.o main.o test:$(objects) gcc -o test $(objects) -lstdc++ $(objects):calc_test.h make_test.h .PHONY :clean clean: rm test *.o
方法1.新建总Makefile（采用伪目标和make命令）
all : make -f Makefile.rapidxml make -f Makefile.maketest
// make -C [路径名] 进入指定路径执行make命令
方法2.新建总 Makefile（多个目标时，使用include包含子Makefile）
all : test rapid
include Makefile.maketest
include Makefile.rapidxml