Linux学习（二）：makefile

gcc

gcc 是用来编译代码的编译器 编译完后有一些常见的输出文件： .a 静态库（文档） .c 需要预处理的C语言源代码 .h C语言源代码的头文件 .i 经过预处理后的C语言源代码 .o 目标文件（经过汇编产生） .s 经过编译后产生的汇编语言代码

gcc编译过程：

首先对.c和.h文件进行预处理操作，生成.i文件，然后将其编译产生汇编语言代码.s，再对.s文件进行处理，生成目标文件.o，.o文件就是计算机能看懂，且可以执行的机器语言。

先创建文件写一个简单代码

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("HelloWorld");
}

预处理

预处理指令：

gcc -E helloWorld.c -o helloWorld.i

执行后多出一个.i文件 再通过ls -l指令查看文件详细内容，可以看到文件的大小，在经过预处理后由59B变为16335B，翻了好几倍 变大的原因：我们之前引用了头文件stdio.h，在执行预处理后，等同于将.h中的所有内容拷贝到了该文件，所以文件大小变大。

通过less helloWorld.i 可以查看该文件详细内容：

产生汇编

这里主要使用 -s 命令，可以看见下图能直接对.c 和 .i 文件进行操作，这是因为-s中已经集成了预处理操作

生成目标文件

同理，-o同样集成了预处理和转为汇编的操作，因此可以直接对.c文件进行操作： 我们再看文件的详细信息： 这里可以看到.o 文件要小于.s和.i文件，这是因为.o文件只是一个可执行文件，但是它不具备可执行的能力，.o文件是将汇编文件转为的机器码，也就是二进制文件。

执行文件

gcc可以直接读懂二进制.o文件，所以可以直接使用这种指令生成可执行文件：gcc helloWorld.o -o myHello

再看看myHello 的文件大小，再次变大，前面我们提到.o文件是可执行文件，但是不具备可执行能力。为了让它具备可执行能力，gcc需要在.o文件原来的基础上再添加一些配置，让它具备可执行文件。

题外话

可以看到，我们可以直接编译.c 生成可执行文件，那么，我们之前学的那些生成.i，.s，.o的过程有什么用呢。虽然现在的指令都集成好了，可以直接用，但是我们还是需要对这些过程做一些了解，因为c语言不同于java，Java是解释型语言，而c则是编译型语言，例如程序有时候出错可能不是错在.c文件，而是在其他文件中出了一些问题，所以这些基本性的内容仍然需要做一些了解。

此外，这种方法只试用于头文件为官方库的情况，如果用到了其他的库则这种一步会出错，遇到这种情况的做法到后面再说。

Makefile

概念：在我们使用gcc进行编译时，如果有很多个.c文件，那么我们就需要一条一条的输入指令，这样做太过麻烦，所以Makefile就应运而生。Makefile本质上就是一种脚本，帮我们简化了许多重复性的操作。

多文件编译

首先准备好多个.c文件和.h文件，这里准备的是加减除三个函数，用c语言简单写一下就可以。 然后myProject.c中写的是主函数：

#include <stdio.h>
#include "myadd.h"
#include "mysub.h"
#include "mymul.h"

void main()
{
    int n1 = 5;
    int n2 = 20;
    int n3 = 3;
    printf("%d\n", myAdd(n1, n2));
    printf("%d\n", mySub(n2, n3));
    printf("%d\n", myMul(n1, n2));
}

那么，怎样将几个文件编译起来呢，具体操作如下所示： 很显然，这样做的操作比较麻烦。需要执行很多指令，我们可以用makefile来进行操作。

makefile 规则

target:depend command

target：目标，可以是一个中间文件，也可以是最终的执行文件 depend：依赖，指要生成目标文件所需要的文件或目标 command：make需要执行的命令

比如在这个指令中：

gcc -c mymul.c -o mymul.o

mymul.c为依赖，mymul.o为目标

makefile 执行顺序： 默认执行第一条，在执行第一条时，先找所有的依赖文件，如果没有，继续往下找有没有脚本能生成这个依赖文件，如果有就会先执行下面生成依赖的语句，当需要的依赖齐全后再执行那个语句。 事例：

test:prog.o code.o
		gcc -o test prog.o code.o
prog.o:prog.c
		gcc -c prog.c -o prog.o
code.o:code.c
		gcc -c code.c -o code.o
clean:
		rm -f *.o

没有第一条命令中需要的prog.o 和 code.o文件时，就先往下执行，通过编译.c 文件得到了prog.o和code.o文件，然后再执行第一条命令，就可以生成需要的test文件。

简单的makefile实例

写一个makefile文档：

myProject: myProject.o myadd.o mysub.o mymul.o
	gcc *.o -o myProject
myProject.o: myProject.c
	gcc -c myProject.c -o myProject.o
myadd.o:myadd.c
	gcc -c myadd.c -o myadd.o
mysub.o:mysub.c
	gcc -c mysub.c -o mysub.o
mymul.o:mymul.c
	gcc -c mymul.c -o mymul.o
clean:
	rm -f *.o

如图所示，写好makefile文件后，直接输入make就可以执行已经写好的指令，十分方便 全部编译好后，如果想要清除掉没用的文件，如.o文件，可以使用在makefile中写好的文件make clean。

makefile变量和通配符

变量理解为字符串
OBJ = a b c —— 表示OBJ就是a b c 这三个，不能改变了
OBJ := a b c —— 表示OBJ是a b c 但可以用+=再去追加
OBJ += a b c —— 表示OBJ变量添加了d这一个变量
变量引用：
$(变量名)
通配符：
% —— 表示任意一个
* —— 表示所有
？—— 表示匹配一个未知的东西

所以，原来的代码就可以进化成这样了：

OBJ:=myadd.o mysub.o mymul.o
OBJ+=myProject.o

myProject:$(OBJ)
	gcc $(OBJ) -o myProject

*.o:*.c
	gcc -c *.c -o *.o

clean:
	rm -f *.o myProject

可见代码更加简洁，且后续修改也更加方便，但是还可以更加简洁。

$@ —— 表示目标文件 $^ —— 表示依赖文件

代码再次进化：

target=myProject
OBJ:=myadd.o mysub.o mymul.o
OBJ+=myProject.o

CC:=gcc
CFLAGS:=-c

$(target):$(OBJ)
	$(CC) $^ -o $@

*.o:*.c
	$(CC) $(CFLAGS) $^ -o $@

clean:
	rm -f *.o $(target)

这样后续修改直接改变量就可以了，非常方便