本章在上章的基础上，继续深入介绍makefile的基础规则。

验证makefile的自动推导规则。
验证makefile include文件规则。
验证makefile环境变量MAKEFILES，MAKEFILE_LIST和.VARIABLES的作用。
测试makefile的重载。
makefile 的「所有匹配模式」的使用

代码获取

通过在 Terminal 中输入以下命令可以将本课程所涉及到的所有源代码下载到在线环境中，作为参照对比进行学习。

wget http://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/849/make_example-master.zip && unzip make_example-master.zip && rm make_example-master.zip

命令执行后 WebIDE 的工作区中将会出现一个名为 make_example-master 的文件夹，文件夹中包含了课程所涉及到的源代码

本章节的源代码位于 /home/project/make_example-master/chapter2 目录下，请在 Terminal 中通过 cd 命令切换至该目录后再进行实验学习。

Makefile 规则之自动推导

makefile 有一套隐含的自动推导规则，具体内容如下：

对于 xxx.o 类型的目标会默认使用命令 cc -c xxx.c -o xxx.o 进行编译。
对于xxx类型的目标会默认使用命令 cc xxx.o -o xxx 进行编译。

下面用两个小实验对 makefile 的自动推导规则进行验证。

编写 main.c 文件，由于提供的源代码中已经包含了编写好的 main.c，我们可以拿来直接使用。main.c 文件的内容如下：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
        printf("Hello world!\n");
        return 0;
}

在确认当前目录中不包含 makefile 文件后，通过下面的命令验证自动推导规则的第一条。

make main.o

Terminal 输出结果如图：

图片.png
说明 make 自动使用 cc -c 命令生成了 main.o 文件。

类似的通过下来验证自动推导规则中的第二条。

make main

Terminal 输出结果如图：

图片.png

说明 make 通过 cc 命令成功生成了 main 文件。

不过我们通过 Terminal 的输出可以发现 cc 命令在生成 main 文件的过程中使用到了 mian.o 文件，而 main.o 文件在进行上一步实验的过程中已经产生了。

现在我们尝试删除当前文件夹中的 main 和 main.o 文件后，再在 Terminal 中输入命令 make main，观察 Terminal 的输出结果。

图片.png

说明在当前文件夹中不存在 main.o 文件时，make 会将 main.c 文件直接编译成 main 文件。

Makefile 中的「include」关键字

include 的概念

makefile 中可以使用 include 指令来包含另一个文件。当 make 识别到 include 指令时，会暂停读入当前的 makefile 文件，并转而读入 include 指定的文件，之后再继续读取本文件的剩余内容。

include 的使用

本小节实验涉及到的文件都在 ./makefile_dir 路径下包括：

inc_a
inc_b
makefile

inc_a 的内容如下：

#this is a include file for makefile

vari_c="vari_c from inc_a"

将 makefile 文件从 makefile_dir 文件夹拷贝至当前文件夹

cp ./makefile_dir/makefile ./

makefile 文件的内容如下：

# this is a basic makefile

.PHONY:all clean

vari_a="original vari a"
vari_b="original vari b"

# include ./makefile_dir/inc_a
# include 你的文件路径 
include inc_a

all:
    @echo $(vari_a)
    @echo $(vari_b)
    @echo $(vari_c)

clean:

在 Terminal 中执行 make 命令并观察输出结果。

图片.png

从输出结果可以看出来 makefile 已经成功包含了 inc_a 文件，并且正确获取到了 vari_c 变量。值得一提的是 include 指示符所指示的文件名可以是任何 shell 能够识别的文件名，这表明 include 还可以支持包含通配符的文件名。我们将在下面的实验中进行验证。

./makefile_dir 目录下有一份需要被包含的文件 inc_b，文件内容如下：

#this is a include file for makefile

vari_d="vari_d from inc_b"

修改 makefile，使用通配符同时包含 inc_a 和 inc_b 文件。修改后的 makefile 内容如下：

# this is a basic makefile

.PHONY:all clean

vari_a="original vari a"
vari_b="original vari b"

include inc_*

all:
    @echo $(vari_a)
    @echo $(vari_b)
    @echo $(vari_c)
    @echo $(vari_d)

clean:

注意：makefile 中修改了两处，第一处是 inc_a 修改为了 inc_*，第二处是在 all 中新增了 @echo $(vari_d) 。因为在 inc_b 中我们定义了变量 vari_d，在 makefile 中我们需要对其值进行输出。

执行 make 命令,输出结果如图：

图片.png

由此说明 inc_a 与 inc_b 都被包含进了 makefile 文件中。

`include` 文件的查找路径

当 include 指示符包含的文件不包含绝对路径，且在当前路径下也无法寻找到时，make 会按以下优先级寻找文件：

-I 指定的目录
/usr/gnu/include
/usr/local/include
/usr/include
指定 makefile 的 include 路径

修改 makefile，不再指定 inc_a 和 inc_b 的相对路径，此时 makefile 文件的内容是：

# this is a basic makefile

.PHONY:all clean

vari_a="original vari a"
vari_b="original vari b"

include inc_*

all:
    @echo $(vari_a)
    @echo $(vari_b)
    @echo $(vari_c)
    @echo $(vari_d)
clean:

执行 make 命令，观察输出结果，如果发现有错误产生。

图片.png

可以看到 makefile 无法找到 inc_a 和 inc_b 文件。

接下来使用 make -I 命令来指定搜寻路径。

make -I ./makefile_dir/

Terminal 输出结果如下图：

图片.png

发现输出结果依然是错误的。因为从输出结果可以看出 make 是在查找名为 inc_* 的文件。现在我们修改 makefile 文件中的 include 行。

include inc_a inc_b

再次执行下面的命令：

make -I ./makefile_dir/

Terminal 的输出结果如图所示：

图片.png

说明程序得到了正确的执行。

可见不使用通配符的情况下include配合-I选项才能得到预期效果。

include 的处理细节

前面提到 make 读入 makefile 时遇见 include 指示符会暂停读入当前文件，转而读入 include 指定的文件，之后才继续读入当前文件。

拷贝文件 makefile_dir/makefile_b 到当前目录并命名为 makefile：

cp makefile_dir/makefile_b ./makefile

此时 makefile 文件的内容如下：

#this makefile is test for include process

.PHONY:all clean

vari_a="vari_a @ 1st"

include ./makefile_dir/c_inc

vari_a += " @2nd ..."

all:
    @echo $(vari_a)

clean:

从 makefile 内容上可以看出 makefile 规则的执行过程是先定义变量 vari_a，然后再引入文件 c_inc，最后修改变量 vari_a。

c_inc 文件的内容如下：

#this is a include file for include process

vari_a="vari_a from c_inc"

从中可以看出在 c_inc 文件中也对 vari_a 变量进行了定义。

执行 make 命令观察输出结果。

图片.png

这说明 vari_a 在 include 过程中被修改了，并且在其后添加了字符串 @2nd ...，结果与预期中 make 处理 include 指示符的行为一致。

Makefile 中环境变量的使用

测试`MAKEFILES`变量指定的文件是否能正确被包含

MAKEFILES 环境变量有定义时，它的作用类似于 include。该变量在被展开时以空格作为文件名的分隔符。

删除当前目录下的 makefile 文件，然后创建一个新的 makefile 文件，内容如下：

#this makefile is test for include process

.PHONY:all clean

vari_a += " 2nd vari..."

all:
    @echo $(vari_a)

clean:

执行 make 命令，查看输出结果。

图片.png

现在增加环境变量 MAKEFILES：

export MAKEFILES=./makefile_dir/c_inc
#终端输入变量：export=文件路径

再次执行 make 命令并观察输出结果：

图片.png

可以看出 c_inc 中的变量被引用到了 makefile 文件中。

测试`MAKEFILES`变量的使用限制

在当前文件夹下创建一个 aim_b_file 文件，内容如下：

#this is aim_b file

.PHONY:aim_b

aim_b:
    @echo "now we exe aim_b"

将 aim_b_file 加入到 MAKEFILES 环境变量中。

export MAKEFILES=./aim_b_file

执行 make 命令观察输出结果。

将 aim_b_file 加入到 MAKEFILES 环境变量中:

export MAKEFILES=./aim_b_file

执行 make 命令观察输出结果。

图片.png

可见 make 虽然先包含 aim_b_file 文件，但依然以 makefile 中的 all 作为最终目标。我们再来验证 aim_b 规则是否已经被正常解析到，修改 makefile 文件，为 all 增加一条依赖。

all: aim_b

执行 make 命令观察输出结果。

图片.png

说明 aim_b 已经被 make 成功的解析到了。

执行 make aim_b 命令，查看输出结果。

图片.png

“make” 和“makeaim_b”的打印都说明aim_b已经能够被正确执行，但它的确不会作为默认的目标规则，只有明确指定此规则时才会执行其对应的命令。

打印`MAKEFILE_LIST`

所有MAKEFILES指定的文件名，命令行指定的文件名，默认makefile文件以及include指定的文件名都记录下来。

./aim_b_file和./makefile_dir/c_inc已经被包含在MAKEFILES变量中。 ./makefile 会在执行 make 时被自动调用。修改 makefile 用 include 指示符包含文件 ./makefile_dir/inc_a 和 ./makefile_dir/inc_b。并在 all 目标中打印 MAKEFILE_LIST 变量，修改后的 makefile 内容如下：

#this makefile is test for include process

.PHONY:all clean

include ./makefile_dir/inc_a ./makefile_dir/inc_b

vari_a += " 2nd vari..."

all:
    @echo $(vari_a)
    @echo $(MAKEFILE_LIST)
clean:

执行 make 命令并观察 Terminal 的输出结果。

图片.png

通过第三行的输出内容我们可以看出 MAKEFILE_LIST 中包含的文件有 ./aim_b_file，./makefile，./makefile_dir/inc_a和./makefile_dir/inc_b。

重载另一个 Makefile

通过 cp 命令拷贝并重命名当前目录下的 makefile 文件。

cp makefile inc_test

再通过命令 make -f 指定要读取的 makefile 文件。

make -f inc_test

Termianl 输出结果如图：

图片.png

从输出结果中可以看出原来的 makefile 文件变成了 inc_test 文件，说明 inc_test 文件已经被 MAKEFILE_LIST 记录下来了。

makefile 重载另一个 makefile 的时，不允许有规则名重名。若是有规则发生重名会发生什么状况呢？修改 aim_b_file 增加 all 规则：

all:
    @echo "all in aim_b"

执行 make 命令，观察 Terminal 的输出结果:

图片.png

从打印日志中可以看出 makefile 重写了 aim_b_file 文件中的 all 规则。

用“所有匹配模式”重载另一个 `makefile`

从上面的实验中可以看出，对于两个文件中同名的规则，make 后读入的规则会重写先读入的规则。现在假如有两个 makefile 文件，AMake 和 BMake，它们都定义了一条 intro 规则，但行为不同。用户希望执行在生成目标 AAim 和 BAim 的时候分别调用 AMake 和 BMake 的 intro 规则，要怎样来做呢？

我们无法用 include 指示符来包含这两个 makefile，否则会产生重写规则的行为。此时需要用到重载另一个 makefile 的技巧。

具体方法就是在对应的规则中重新调用 make 并传入需要重载的 makefile 文件名及目标名。

接下来我们将使用到在目录 /home/project/make_example-master/chapter2/makefile_dir 下的 makefile_c、AMake 和 BMake 文件，我们先将其拷贝至当前目录。

cp makefile_dir/makefile_c makefile
cp makefile_dir/AMake ./
cp makefile_dir/BMake ./

查看 makefile 文件，内容如下：

#this is a makefile reload example main part

.PHONY:AAim BAim

AAim:
    make -f AMake intro

BAim:
    make -f BMake intro

当目标为 AAim 时，会执行 make -f AMake intro。也就是会重载 AMake 作为 makefile 文件并执行 intro 规则。 BAim 的处理方式也类似。现在查看一下执行效果，执行命令：

make AAim

Terminal 的输出结果如图：

图片.png

从输出结果中可以看出 AAim 中的 intro 规则得到了正确的执行。

现在输入下面的命令查看结果。

make BAim

Terminal 的输出结果如图所示：

图片.png

可以看出 BAim 中的 intro 规则也得到了正确的执行。

通过上面的实验我们已经掌握了基本的重载方式，接下来我们再增加一个要求，希望在执行其它未定义的规则时默认执行另一条 intro 规则，而该规则是在 CMake 文件中被定义的。为了匹配到所有的未定义规则，我们需要用到通配符「%」。

修改 makefile，在文件最后加入「所有匹配模式」规则：

%:
    make -f CMake intro

接下来将 makefile_dir/CMake 文件拷贝到当前目录下：

cp makefile_dir/CMake ./

随意的执行一条未定义的规则 AAA 并观察输出结果。

图片.png

说明这条未定义的规则最后会重载 CMake 并执行其 intro 规则。

本章节验证了 makefile 的自动推导规则，一些环境变量的使用，include指示符的使用和限制，以及 makefile 重载的技巧。

3 Makefile 进阶规则

代码获取

Makefile 规则之自动推导

Makefile 中的「include」关键字

include 的概念

include 的使用

include 文件的查找路径

include 的处理细节

Makefile 中环境变量的使用

测试MAKEFILES变量指定的文件是否能正确被包含

测试MAKEFILES变量的使用限制

打印MAKEFILE_LIST

重载另一个 Makefile

用“所有匹配模式”重载另一个 makefile

`include` 文件的查找路径

测试`MAKEFILES`变量指定的文件是否能正确被包含

测试`MAKEFILES`变量的使用限制

打印`MAKEFILE_LIST`

用“所有匹配模式”重载另一个 `makefile`