makefile学习（一）

为了使得rtems的源代码在自己的编译器上能够编译通过，不得不写makefile，否则对每个C文件的改动都要手动去编译，没有makefile只会感到越来越麻烦。
一。刚开始，没想那么多，就用sed提取出所有的C文件的文件名，然后借助sed的强大之处，一条sed命令生成冗长的一个makefile，比如有一个xxx.c文件，我就用sed命令把他处理成：

xxx.o: xxx.c
cc -c xxx.c

这样一来，有多少个c文件就有多少个以上操作，想想吧，一个makefile有几十k。
二。这样虽然看起来也简单，但是当我去静下心来看下makefile的相关文章之后，发现了自己的愚蠢之处，一条语句就可以解决的，这就是所谓的静态模式，例如，我们有a.c，b.c这两个源文件，我就可以这样写：

objects = a.o b.o

all: $(objects)

$(objects): %.o: %.c
$(CC) -c  $< -o $@

    上面的规则等价于以下规则：

a.o : a.c
$(CC) -c a.c -o a.o
b.o : b.c
$(CC) -c b.c -o b.o

      这样一来，我们的makefile就一条规则就搞定了，只有1k的大小。解释一下上面的代码：上面的例子中，指明了我们的目标从$objects中获取，“%.o”表明要所有以“.o”结尾的目标，也就是“a.o b.o”，也就是变量$object集合的模式，而依赖模式“%.c”则取模式“%.o”的“%”，也就是“a b”，并为其加下“.c”的后缀，于是，我们的依赖目标是“a.c
b.c”。而命令中的“$<”和“$@”则是自动化变量，“$<”表示所有的依赖目标集（也就是“a.c b.c”），“$@”表示目标集（也就是“a.o b.o“）。
三。以上所述部分，我没有提及头文件。我们现在要修改a.c，make一下，makefile会很智能的去执行命令

$(CC) -c a.c -o a.o

而不会去管其他没有被修改的文件。但是，在我们写的程序中，特别是一个操作系统中，头文件肯定是少不了的，如果a.c中包含a.h，b.c中包含b.h，现在修改a.h或者b.h试试看，make一下，结果会发现makefile啥都没做，但是我明明修改了文件啊，为什么make它没反应呢？？对！！可以，让a.o和b.o分别依赖各自的头文件啊：

a.o : a.c a.h
$(CC) -c a.c -o a.o
b.o : b.c b.h
$(CC) -c b.c -o b.o

      确实，再试试，修改一个头文件，make一下，makefile会去做我们想要它做的工作了。

      然而，这样些会有很多的麻烦。
      首先，这样写岂不是又回到了，我第一条说的，又把一个makefile没必要的写成了冗长冗长的样子。有人可能会说，可以用隐含规则去减少行数，比如将以上代码修改如下：

a.o : a.c a.h
b.o : b.c b.h

这样真的很简洁明了，代码量又少了。
      那么，第二个麻烦，恐怕你就没办法解决了。如果有成千上百个c文件，每个c文件里都会包含不同的头文件，你要一个c文件一个c文件的去找头文件吗？这个不靠谱。。。
      有问题就有解决之道：
      比如，有如下的依赖关系存在

main.o: main.c main.h stack.h maze.h
maze.o: maze.c maze.h main.h
stack.o: stack.c stack.h main.h

      GNU make的官方手册建议这样写：（这个解决之道来自”linux c编程一站式学习“，至于现在的官方手册是不是还是这样写，我就不清楚了）

all: main

main: main.o stack.o maze.o
gcc $^ -o $@

clean:
-rm main *.o

.PHONY: clean

sources = main.c stack.c maze.c

include $(sources:.c=.d)

%.d: %.c
set -e; rm -f $@; \
$(CC) -MM $(CPPFLAGS) $< > $@.$$$$; \
sed 's,\($*\)\.o[ :]*,\1.o $@ : ,g' < $@.$$$$ > $@; \
rm -f $@.$$$$

      用如上的代码，我在ubuntu下试了下，确实是可以行的，能够解决头文件的依赖关系，也就是说，我修改一个头文件，那些依赖这个头文件的c文件都要重新编译。
上述语句中的“$(sources:.c=.d)”中的“.c=.d”的意思是做一个替换，把变量$(sources)所有[.c]的字串都替换成[.d]。当然，你得注意次序，因为include
是按次来载入文件，最先载入的[.d]文件中的目标会成为默认目标。
     
解释：（也是来自linux c编程一站式学习）
这个命令写了四行，但其实是一条命令，make只创建一个Shell进程执行这条命令，这条命令分为5个子命令，用分号隔开，并且为了美观，用续行符\拆成四行来写。执行步骤为：
1.   set -e命令设置当前Shell进程为这样的状态：如果它执行的任何一条命令的退出状态非零则立刻终止，不再执行后续命令。
2.   把原来的maze.d删掉。
3.   重新生成maze.c的依赖关系，保存成文件maze.d.1234（假设当前Shell进程的id是1234）。注意，在Makefile中$有特殊含义，如果要表示它的字面意思则需要写两个$，所以Makefile中的四个$传给Shell变成两个$，两个$在Shell中表示当前进程的id，一般用它给临时文件起名，以保证文件名唯一。
4.   这个sed命令比较复杂，就不细讲了，主要作用是查找替换。maze.d.1234的内容应该是maze.o: maze.c maze.h main.h，经过sed处理之后存为maze.d，其内容是maze.o maze.d: maze.c maze.h main.h。
5.   最后
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把临时文件maze.d.1234删掉。
不管是Makefile本身还是被它包含的文件，只要有一个文件在make过程中被更新了，make就会重新读取整个Makefile以及被它包含的所有文件，现在main.d、stack.d和maze.d都生成了，就可以正常包含进来了（假如这时还没有生成，make就要报错而不是报警告了），相当于在Makefile中添了三条规则：

main.o main.d: main.c main.h stack.h maze.h
maze.o maze.d: maze.c maze.h main.h
stack.o stack.d: stack.c stack.h main.h

如果我在main.c中加了一行#include "foo.h"，那么：
1.   main.c的修改日期变了，根据第一条规则要重新生成main.o和main.d。
2.   现在main.d的内容更新为main.o main.d: main.c main.h stack.h maze.h foo.h。
3.   由于main.d被Makefile包含，main.d被更新又导致make重新读取整个Makefile，把新的main.d包含进来，于是新的依赖关系生效了。
这个所谓的官方提供的方案中的sed命令跟我平时用的语法有点不同，看起来很不爽，我就把它修改了我自己习惯的sed语句了：


 
四。悲催的是，我们自己的编译器是跑在windows下的，虽然支持makefile，但是不支持sed。