9.5Makefile的引入及规则

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使用keil, mdk, avr等工具开发程序时点击鼠标就可以编译了,它的内部机制是什么?它怎么组织管理程序?怎么决定编译哪一个文件?
答:实际上windows工具管理程序的内部机制,也是Makefile,我们在linux下来开发裸板程序的时候,使用Makefile组织管理这些程序,本节我们来讲解Makefile最基本的规则。Makefile要做什么事情呢? 组织管理程序,组织管理文件,我们写一个程序来实验一下:
文件a.c

文件b.c

编译:
gcc -o test a.c b.c
运行:
./test
结果:
This is B
gcc -o test a.c b.c
这条命令虽然简单,但是它完成的功能不简单。
我们来看看它做了哪些事情。
我们知道.c程序 --> 得到可执行程序
它们之间要经过四个步骤:
1.预处理
2.编译
3.汇编
4.链接
我们经常把前三个步骤统称为编译了。我们具体分析:gcc -o test a.c b.c
这条命令 它们要经过下面几个步骤:
1).对于a.c执行:预处理 编译 汇编 的过程,a.c -->xxx.s -->xxx.o 文件。
2).对于b.c执行:预处理 编译 汇编 的过程,b.c -->yyy.s -->yyy.o 文件。
3).最后:xxx.o和yyy.o链接在一起得到一个test应用程序。
提示:gcc -o test a.c b.c -v
:加上一个‘-v’选项可以看到它们的处理过程,
第一次编译a.c得到xxx.o文件,这是很合乎情理的, 执行完第一次之后,如果修改a.c
又再次执行:gcc -o test a.c b.c
,对于a.c应该重新生成xxx.o,但是对于b.c又会重新编译一次,这完全没有必要,b.c根本没有修改,直接使用第一次生成的yyy.o文件就可以了。
缺点:
对所有的文件都会再处理一次,即使b.c没有经过修改,b.c也会重新编译一次, 当文件比较少时,这没有没有什么问题,当文件非常多的时候,就会带来非常多的效率问题。
如果文件非常多的时候,我们,只是修改了一个文件,所用的文件就会重新处理一次,编译的时候就会等待很长时间。
对于这些源文件,我们应该分别处理,执行:预处理 编译 汇编 ,先分别编译它们,最后再把它们链接在一次,比如:
编译:
gcc -o a.o a.c
gcc -o b.o b.c
链接:
gcc -o test a.o b.o
比如:上面的例子,当我们修改a.c之后,a.c会重现编译然后再把它们链接在一起就可以了。,b.c 就不需要重新编译。
那么问题又来了,怎么知道哪些文件被更新了/被修改了?
比较时间:比较a.o和a.c的时间,如果a.c的时间比a.o的时间更加新的话,就表明a.c被修改了,同理b.o和b.c也会进行同样的比较。比较test和a.o, b.o的时间,如果a.o或者b.o的时间比test更加新的话,就表明应该重新生成test。Makefile 就是这样做的。
我们现在来写出一个简单的Makefile: makefie最基本的语法是规则,规则:
目标 : 依赖1 依赖2 ...
[TAB]命令
当“依赖”比“目标”新,执行它们下面的命令。我们要把上面三个命令写成makefile规则,如下:
test :a.o b.o //test是目标,它依赖于a.o b.o文件,一旦a.o或者b.o比test新的时候,
就需要执行下面的命令,重新生成test可执行程序。

我们来作一下实验:
在改目录下我们写一个Makefile文件:
文件:Makefile

上面是makefile中的三条规则。makefile,就是名字为“makefile”的文件。当我们想编译程序时,直接执行make命令就可以了,一执行make命令它想生成第一个目标test可执行程序, 如果发现a.o 或者b.o没有,就要先生成a.o或者b.o,发现a.o依赖a.c,有a.c
但是没有a.o,他就会认为a.c比a.o新,就会执行它们下面的命令来生成a.o,同理b.o和b.c的处理关系也是这样的。
如果修改a.c ,我们再次执行make,它的本意是想生成第一个目标test应用程序,
它需要先生成a.o, 发现a.o依赖a.c(执行我们修改了a.c)发现a.c比a.o更加新,就会执行gcc -c -o a.o a.c
命令来生成a.o文件。b.o依赖b.c,发现b.c并没有修改,就不会执行gcc -c -o b.o b.c
来重新生成b.o文件。现在a.o b.o都有了,其中的a.o比test更加新,就会执行gcc -o test a.o b.o
来重新链接得到test可执行程序。所以当执行make命令时候就会执行下面两条执行:
gcc -c -o a.o a.c
gcc -o test a.o b.o
我们第一次执行make的时候,会执行下面三条命令(三条命令都执行): gcc -c -o a.o a.c gcc -c -o b.o b.c gcc -o test a.o b.o
再次执行make 就会显示下面的提示:
make: `test' is up to date.
我们再次执行make 就会判断Makefile文件中的依赖,发现依赖没有更新,所以目标文件就不会重现生成,就会有上面的提示。当我们修改a.c后,重新执行make,
就会执行下面两条指令:
gcc -c -o a.o a.c
gcc -o test a.o b.o
我们同时修改a.c b.c,执行make就会执行下面三条指令。
gcc -c -o a.o a.c
gcc -c -o b.o b.c
gcc -o test a.o b.o
a.c文件修改了,重新编译生成a.o, b.c修改了重新编译生成b.o,a.o, b.o都更新了重新链接生成test可执行程序,makefile的规则其实还是比较简单的。
规则是Makefie的核心,执行make命令的时候,就会在当前目录下面找到名字为:Makefile的文件,根据里面的内容来执行里面的判断/命令。
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