前言

我们刚开始在Linux系统下进行编程时，采用的编译方法为：将程序所引用的文件打包成静态库/共享库，再使用生成的静态库/共享库与源程序一起编译成可执行文件。
然而，我们发现在一个中大型的C/C++工程中，往往包含了成百上千个源文件。如果我们使用上述方法编译，编译命令就会变得十分冗长，在输入命令的过程中容易出错。即便是正确输入了编译命令，在进行编译过程中，也会耗费较长的编译时间。显然，手动编译并不适用于大部分的Linux编程场景。
为解决以上问题，我们将在本篇中学习如何编写Makefile文件完成自动化编译。

一、make工具简介

在学习编写Makefile文件之前，我们需要先了解Linux系统中一个非常重要的编译命令make。

1.什么是make?

make是用于自动编译，链接程序的实用工具。它最主要最基本的功能就是通过makefile文件来描述源程序之间的相应关系，并自动维护编译工作。
使用make工具的好处在于，在编译完成之后，若修改了某个源代码，make只对修改后的部分进行编译，其他目标文件不会更改，并且会安装文件依赖性来更新执行文件。大大提高了编译效率。

2.如何安装make?

（1）进入root权限，终端命令：sudo su。

（2）进入更新列表，终端命令：apt-get update。

（3）Linux安装make，终端命令：apt-get install ubuntu-make。

（4）验证是否安装成功，终端命令：make -v，显示所安装make的版本号即安装成功。

二、编写Makefile文件

1.文件组成

makefile三要素：targets（目标），prequisities（依赖），command（命令）。
每个依赖关系由一个目标文件和一组该目标所需的源文件（依赖文件）构成。
命令则描述了如何通过这些依赖关系文件创建目标。

makefile文件格式如下：
目标文件：依赖文件
[tab键] gcc -o 目标文件依赖文件

2.工作原理

目标生成：检查规则中的依赖是否存在，若依赖文件不存在，则寻找是否有规则生成依赖文件。
目标更新：检查目标文件的所有依赖文件，任何一个依赖文件有更新时，就重新生成目标文件。

3.Makefile文件优点

（1）减少重复编译时间

在改动其中一个文件时，能判断哪些文件被修改过，只对该文件进行重新编译，然后重新链接所有目标文件，大大提高了编译效率，节省了编译时间。

（2）利于大量代码关系维护

中大型工程中源代码较多，手工维护编译时间长，且编译命令复杂，把代码维护命令和编译命令写在makefile文件中，然后再用make工具解析此文件自动执行相应命令，实现高效编译。

4.单级目录下的Makefile文件编写

（1）第一版本，通俗易懂但不通用

在这里插入图片描述

（2）第二版本，变量obj类似C/C++中的宏定义，进行等量替换

在这里插入图片描述

（3）第三版本，将依赖文件改成相应的头文件，make命令在编译过程中会自动推导

在这里插入图片描述

（4）第四版本，$@目标文件；$^所有依赖文件；$<第一个依赖文件

在这里插入图片描述

（5）第五版本，wildcard函数，查找文件下所有文件名；patsubst函数，查找替换

在这里插入图片描述

5.多级目录下的Makefile文件编写

当工程文件比较大时，我们可以采用文件分类的方式，将工程文件分为头文件（include）、源文件（src）、目标文件（obj）、可执行文件（bin），并在这几个文件的同级目录下编写makefile文件，如下图所示。

在这里插入图片描述

此时，对应的makefile文件通用写法，如下所示。

DIR_INC = ./include
DIR_SRC = ./src
DIR_OBJ = ./obj
DIR_BIN = ./binSRC = $(wildcard ${DIR_SRC}/*.c)
OBJ = $(patsubst %.c,${DIR_OBJ}/%.o,$(notdir ${SRC}))TARGET = mainBIN_TARGET = ${DIR_BIN}/${TARGET}CC = gcc
CFLAGS = -g -Wall -I${DIR_INC}${BIN_TARGET}:${OBJ}$(CC) $(OBJ)  -o $@${DIR_OBJ}/%.o:${DIR_SRC}/%.c$(CC) $(CFLAGS) -c  $< -o $@clean:find ${DIR_OBJ} -name *.o -exec rm -rf {} \;