概述

什么是makefile?或许很多Winodws的程序员都不知道这个东西,因为那些Windows的集成开发环境 (integrated development environment,IDE)都为你做了这个工作,但我觉得要作一个好的和专 业的程序员,makefile还是要懂。这就好像现在有这么多的HTML编辑器,但如果你想成为一个专业人士, 你还是要了解HTML的标签的含义。特别在Unix下的软件编译,你就不能不自己写makefile了,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。

因为,makefile关系到了整个工程的编译规则。一个工程中的源文件不计其数,并且按类型、功能、模块分 别放在若干个目录中,makefile定义了一系列的规则来指定,哪些文件需要先编译,哪些文件需要后编译, 哪些文件需要重新编译,甚至于进行更复杂的功能操作,因为makefile就像一个Shell脚本一样,其中也可 以执行操作系统的命令。

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,比如:Delphi的make,Visual C++的nmake,Linux下GNU的make。可见 ,makefile都成为了一种在工程方面的编译方法。

现在讲述如何写makefile的文章比较少,这是我想写这篇文章的原因。当然,不同产商的make各不相同, 也有不同的语法,但其本质都是在 “文件依赖性”上做文章,这里,我仅对GNU的make进行讲述,我的环境 是RedHat Linux 8.0,make的版本是3.80。毕竟,这个make是应用最为广泛的,也是用得最多的。而且 其还是最遵循于IEEE 1003.2-1992标准的(POSIX.2)。

在这篇文档中,将以C/C++的源码作为基础,所以必然涉及一些关于C/C++的编译的知识。关于这方面的内 容,还请各位查看相关的编译器的文档。这里所默认的编译器是UNIX下的GCC和CC。

关于程序的编译和链接

在此,我想多说关于程序编译的一些规范和方法。一般来说,无论是C还是C++,首先要把源文件编译成中间 代码文件,在Windows下也就是 .obj 文件,UNIX下是 .o 文件,即Object File,这个动 作叫做编译(compile)。然后再把大量的Object File合成执行文件,这个动作叫作链接(link)。

编译时,编译器需要的是语法的正确,函数与变量的声明的正确。对于后者,通常是你需要告诉编译器头文 件的所在位置(头文件中应该只是声明,而定义应该放在C/C++文件中),只要所有的语法正确,编译器就 可以编译出中间目标文件。一般来说,每个源文件都应该对应于一个中间目标文件( .o 文件或 .obj 文件)。

链接时,主要是链接函数和全局变量。所以,我们可以使用这些中间目标文件( .o 文件或 .obj 文件)来链接我们的应用程序。链接器并不管函数所在的源文件,只管函数的中间目标文件 (Object File),在大多数时候,由于源文件太多,编译生成的中间目标文件太多,而在链接时需要明显 地指出中间目标文件名,这对于编译很不方便。所以,我们要给中间目标文件打个包,在Windows下这种包 叫“库文件”(Library File),也就是 .lib 文件,在UNIX下,是Archive File,也就是 .a 文件。

总结一下,源文件首先会生成中间目标文件,再由中间目标文件生成执行文件。在编译时,编译器只检测程 序语法和函数、变量是否被声明。如果函数未被声明,编译器会给出一个警告,但可以生成Object File。 而在链接程序时,链接器会在所有的Object File中找寻函数的实现,如果找不到,那到就会报链接错误码 (Linker Error),在VC下,这种错误一般是: Link 2001错误 ,意思说是说,链接器未能找到 函数的实现。你需要指定函数的Object File。

好,言归正传,gnu的make有许多的内容,闲言少叙。