一、前言
做嵌入式 Linux/RTOS、C/C++ 开发，没人能绕开 Makefile。
资深大佬能写出简洁通用、可复用的工程级 Makefile，核心秘诀之一就是吃透各类Makefile函数。
本文把 Makefile 主流常用函数分类精讲：语法详解、功能作用、返回说明、实战示例全覆盖，通俗易懂、零基础也能看懂。文末附赠工程级完整源码，看完直接就能套用到自己项目。
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Makefile核心教程总览，可查看文章Makefile核心教程总览（最通俗易懂完整版）。前十一篇是基础内容，会每周发布在公众号和知识星球等平台，后十几篇是进阶内容，只发布在知识星球，所有篇章的源码均只发布在知识星球，源码均原创，可直接编译运行。
二、Makefile 函数基础语法
1.函数调用格式
两种写法等价，推荐第一种：
$(函数名 参数1,参数2,参数3...)
${函数名 参数1,参数2,参数3...}
参数间以逗号 "," 分隔，而函数名和参数之间以 "空格" 分隔。函数调用以 $ 开头，以圆括号或花括号把函数名和参数括起。注意，逗号前后不要乱加空格，多余空格会被当成字符串内容处理。
2. 函数分类总览
字符串处理函数：subst, patsubst, strip, findstring, filter, filter-out, sort, word, wordlist, words, firstword, lastword等。
文件名操作函数：dir, notdir, suffix, basename, addsuffix, addprefix, join, wildcard, realpath, abspath。
流程控制函数：foreach 循环、if 条件、call 自定义函数。
信息与系统函数：info 打印、shell 调用系统命令、origin 变量溯源。
三、字符串处理函数（最常用）
1. subst 字符串全量替换
名称：字符串替换函数。
语法：$(subst 原字符串,新字符串,目标文本)
作用：将目标文本中所有出现的原字符串，替换成新字符串。
返回：函数返回被替换过后的字符串。
示例 demo1：
TXT := hello linux
RES := $(subst linux,makefile,$(TXT))
# 结果：hello makefile
2. patsubst 模式匹配替换（核心高频）
名称：模式字符串替换函数。
语法：$(patsubst 匹配模式,替换模式,目标列表)
作用：会先把第三个参数目标列表里用空格、换行隔开的每一个单词单独拿出来，挨个去和第一个参数匹配模式做比对，模式里的%是万能通配符，能匹配任意一段字符；如果某个单词符合匹配模式，就会按照第二个参数替换模式进行改写，替换模式里的%会自动沿用匹配模式中%抓到的原有内容，没匹配上的单词就保持原样不动，最后把所有处理完的单词重新组合成一整串内容返回。
返回：函数返回被替换过后的字符串。
示例 demo2：
# 把所有.c后缀换成.o
SRC := a.c b.c src/c.c
OBJ := $(patsubst %.c,%.o,$(SRC))
# 结果：a.o b.o src/c.o
3. filter 过滤保留匹配单词
名称：正向过滤函数。
语法：$(filter 匹配模式,文本)
作用：从文本列表中只保留符合匹配模式的内容，过滤掉不匹配的内容。
返回：符合匹配模式的单词列表。
示例 demo3：
FILES := a.c b.h c.c d.txt
C_SRC := $(filter %.c,$(FILES))
# 结果：a.c c.c
4. filter-out 反向过滤
名称：反向过滤函数。
语法：$(filter-out 排除模式,文本)
作用：从文本列表中剔除符合排除模式的内容，保留剩余内容。
返回：剔除指定内容后的剩余单词列表。
示例 demo4：
FILES := a.c b.h c.c d.txt
NO_H := $(filter-out %.h,$(FILES))
# 结果：a.c c.c d.txt
5. strip 去除首尾多余空格
名称：去空格函数。
语法：$(strip 文本)
作用：去掉字符串首尾所有空格，并将字符串中间连续多个空格合并为一个。
返回：去除多余空格后的干净字符串。
示例 demo5：
RAW := hello makefile
CLEAR := $(strip $(RAW))
# 结果：hello makefile
6. word /words/wordlist 取单词
名称：单词操作函数
语法： (word n,文本) $(wordlist s,e,文本)
作用： 对单词列表进行计数、截取、范围提取。 (word n, 文本)：取出文本中第 n 个单词 $(wordlist s,e, 文本)：取出文本中第 s 个到第 e 个单词
返回： words：单词数量（数字）。 word：第 n 个单词字符串。 wordlist：指定范围的单词列表。
示例 demo6：
TXT := aa bb cc dd
NUM := $(words $(TXT)) # 4
W2 := $(word 2,$(TXT)) # bb
WL := $(wordlist 2,3,$(TXT))# bb cc
7. sort 排序去重
名称：排序去重函数。
语法：$(sort 列表)
作用：对单词列表进行字母升序排序，并自动删除重复单词。
返回：排序且去重后的新列表。
示例 demo7：
LIST := zzz aa bb aa zzz
SORT_LIST := $(sort $(LIST))
# 结果：aa bb zzz
8. findstring 查找子字符串
名称：子字符串查找函数。
语法：$(findstring 查找内容，目标文本)
作用：在目标文本中精确查找是否包含指定查找内容字符串，完整匹配才命中。
返回值：找到则返回查找内容本身，没找到返回空值。
示例 demo8：
TXT := hello makefile linux
# 能找到
RES1 := $(findstring makefile,$(TXT))
# 结果：makefile
# 找不到
RES2 := $(findstring gcc,$(TXT))
# 结果：空
9. firstword 取第一个单词
名称：获取首个单词函数。
语法：$(firstword 文本列表)
作用：从文本列表中直接取出第一个单词。
返回值：列表中第一个单词。
示例 demo9：
LIST := src app utils bin
FIRST := $(firstword $(LIST))
# 结果：src
10. lastword 取最后一个单词
名称：获取末尾单词函数。
语法：$(lastword 文本列表)
作用：从文本列表中直接取出最后一个单词。
返回值：列表中最后一个单词。
示例 demo10：
LIST := src app utils bin
LAST := $(lastword $(LIST))
# 结果：bin
四、文件名操作函数（工程必备）
1. wildcard 通配符文件匹配
名称：wildcard 通配符匹配函数。
语法：$(wildcard 匹配模式)
作用：使用通配符（*、?）自动查找指定目录下符合规则的所有文件，不会匹配不存在的文件，仅返回实际存在的文件列表。
返回：空格分隔的匹配成功的文件路径列表。
示例 demo11：
# 匹配当前目录下所有 .c 文件
SRC := $(wildcard *.c)
# 匹配 src 目录下所有 .c 文件
SRC_ALL := $(wildcard src/*.c)
2. dir 提取目录部分
名称：dir 目录提取函数.
语法：$(dir 文件名/文件路径列表)
作用：从完整文件路径中，提取出文件所在的目录部分（包含末尾的 /）。
返回：每个文件对应的目录路径，多个文件返回空格分隔的目录列表。
示例 demo12：
FILE := src/main.c
DIR := $(dir $(FILE))
# 结果：src/
# 多文件示例
FILES := src/main.c inc/func.h
DIRS := $(dir $(FILES))
# 结果：src/ inc/
3. notdir 提取纯文件名（去掉路径）
名称：notdir 纯文件名提取函数。
语法：$(notdir 文件名/文件路径列表)
作用：与 dir 相反，去掉文件路径，只保留最后面的文件名本身。
返回：去掉目录后的纯文件名，多个文件返回空格分隔的纯文件列表。
示例 demo13：
FILE := src/main.c
NAME := $(notdir $(FILE))
# 结果：main.c
# 多文件示例
FILES := src/main.c inc/func.h
NAMES := $(notdir $(FILES))
# 结果：main.c func.h
4. suffix / basename 提取后缀 / 无后缀文件名
名称：suffix 后缀提取函数，basename 无后缀文件名函数。
语法： (basename 文件名/文件路径列表)
作用： suffix：提取文件的后缀名（带 .）。 basename：去掉文件后缀名，保留前面的路径 + 文件名。
返回： suffix：文件后缀（如 .c、.h）。 basename：去掉后缀的路径 + 文件名。
示例 demo14：
FILE := src/main.c
SUF := $(suffix $(FILE))
# 结果：.c
BASE := $(basename $(FILE))
# 结果：src/main
# 多文件示例
FILES := src/main.c inc/func.h
SUFS := $(suffix $(FILES))
# 结果：.c .h
BASES := $(basename $(FILES))
# 结果：src/main inc/func
5. addprefix / addsuffix 加前缀 / 加后缀
名称：addprefix 加前缀函数 ，addsuffix 加后缀函数。
语法： (addsuffix 后缀,字符串列表)
作用： addprefix：给列表中每一项统一添加前缀（常用于加目录路径）。 addsuffix：给列表中每一项统一添加后缀（常用于加文件扩展名）。
返回：添加前缀 / 后缀后的新字符串列表。
示例 demo15：
# 定义基础列表
TEMP := a b c
# 统一加前缀
PREFIX := $(addprefix src/,$(TEMP))
# 结果：src/a src/b src/c
# 统一加后缀
SUFFIX := $(addsuffix .c,$(TEMP))
# 结果：a.c b.c c.c
# 组合使用：加目录 + 加后缀
FILES := $(addsuffix .c,$(addprefix src/,$(TEMP)))
# src/a.c src/b.c src/c.c
6. join 字符串拼接函数
名称：join 成对拼接函数。
语法：$(join 字符串列表 A,字符串列表 B)
作用：将两个列表按位置一一对应拼接，第 1 个拼第 1 个，第 2 个拼第 2 个……
返回：按顺序成对拼接后的新字符串列表。
示例 demo16：
# 目录列表
DIRS := src/ inc/
# 文件名列表
NAMES := main.c func.h
# 两两拼接
FILES := $(join $(DIRS),$(NAMES))
# 结果：src/main.c inc/func.h
# 数量不匹配时，多余项直接保留
DIRS2 := a/ b/ c/
NAMES2 := 1.c 2.c
FILES2 := $(join $(DIRS2),$(NAMES2))
# 结果：a/1.c b/2.c c/
7. realpath 真实绝对路径函数
名称：realpath 真实路径解析函数。
语法：$(realpath 文件/目录路径)
作用：解析文件/目录的绝对路径，自动处理软链接、相对路径（../、./），返回系统真实物理路径。
返回：文件/目录的真实绝对路径（不存在的路径返回空）。
示例 demo17：
# 当前目录下的 main.c
FILE := main.c
REAL_FILE := $(realpath $(FILE))
# 上级目录
DIR := ..
REAL_DIR := $(realpath $(DIR))
8. abspath 绝对路径转换函数
名称：abspath 绝对路径转换函数。
语法：$(abspath 文件/目录路径)
作用：将相对路径转换为绝对路径，不处理软链接，不校验文件是否存在，纯路径格式转换。
返回：绝对路径字符串（文件不存在也返回路径，不返回空）。
示例 demo18：
# 相对路径转绝对路径
FILE := src/main.c
ABS_FILE := $(abspath $(FILE))
# 结果：/home/user/project/src/main.c
# 不存在的文件也会返回绝对路径
NO_FILE := test/abc.txt
ABS_NO := $(abspath $(NO_FILE))
# 结果：/home/user/project/test/abc.txt
# 上级目录
DIR := ..
REAL_DIR := $(abspath $(DIR))
五、流程控制函数（循环 + 条件）
1. foreach 循环遍历
详见Makefile核心教程(九) --- 一文吃透 Makefile 循环语句
2. if 条件函数
详见Makefile核心教程(八) --- 一文吃透 Makefile条件判断
3. call 自定义函数
名称：call 自定义函数调用函数。
语法：$(call 自定义函数名，参数 1, 参数 2, 参数 3...)
作用： 1、封装 Makefile 中重复使用的通用逻辑，实现代码复用，避免重复编写相同规则。 2、支持传入多个参数，在自定义函数内部用 $(1)、$(2)、$(3)... 依次对应调用时的参数 1、参数 2、参数 3... 3、是 Makefile 实现模块化、简化编写的核心函数。
返回：执行自定义函数内的逻辑处理后，返回处理完成的字符串 / 文件列表（和普通函数返回格式一致）。
示例 demo19：
# 1. 定义自定义函数：将 .c 源文件批量转换为 .o 目标文件（函数名：TO_OBJ）
# $(1) 代表调用时传入的第一个参数（所有.c文件列表）
TO_OBJ = $(patsubst %.c, %.o, $(1))
# 2. 定义源文件
SRC := a.c b.c test.c
# 3. 用 call 调用自定义函数，传入参数 $(SRC)
OBJ := $(call TO_OBJ, $(SRC))
# 最终结果：OBJ = a.o b.o test.o
补充：多参数自定义函数示例（零基础拓展）
# 自定义函数：给文件加 目录前缀 + 文件后缀（2个参数）
# $(1) = 目录前缀 $(2) = 文件名列表
ADD_PATH = $(addprefix $(1)/, $(addsuffix .c, $(2)))
# 调用：参数1=src，参数2=main func test
FILES := $(call ADD_PATH, src, main func test)
# 最终结果：FILES = src/main.c src/func.c src/test.c
六、系统与信息函数
1. info 打印调试信息
详见Makefile核心教程(五) —打印信息的几种方式：从基础 echo 到内置函数，一文全覆盖
2. shell 调用系统 Shell 命令
名称：shell 系统命令执行函数。
语法：$(shell 系统命令)
作用：在 Makefile 内部直接执行 Linux / Unix 系统终端命令，并把命令执行后的输出结果捕获回来，赋值给 Makefile 变量使用。
返回：命令在终端执行后输出的字符串结果（多行内容会自动转为空格分隔）。
示例 demo20：
# 获取当前所在目录（终端执行 pwd 命令）
PWD := $(shell pwd)
# 获取当前 gcc 编译器版本
GCC_VER := $(shell gcc --version | head -n1)
# 创建 build 文件夹
$(shell mkdir -p build)
# 列出 src 目录下所有 .c 文件（和 wildcard 效果类似）
SRC := $(shell ls src/*.c)
shell：让 Makefile 能执行 Linux 命令、拿结果、做目录 / 文件操作。
3. origin 查看变量来源
名称：origin 变量来源查询函数。
语法：$(origin 变量名)
作用：调试 Makefile 专用，查看一个变量从哪里来（是自己定义的？命令行传入的？环境变量？还是没定义？），快速解决变量被覆盖、值不对的问题。
返回： 固定返回以下几种字符串（最常用 4 个） file：变量在 Makefile 文件中定义。 command line：变量由命令行传入。 environment：变量是系统环境变量。 undefined：变量未定义。
示例 demo21：
# 1. 在 Makefile 里定义变量
VERSION := 1.0
# 查看 VERSION 的来源 → 返回 file
FROM_VER := $(origin VERSION)
# 2. 查看一个未定义的变量 → 返回 undefined
FROM_UNDEF := $(origin UNKNOWN_VAR)
# 3. 查看系统环境变量（如 HOME）→ 返回 environment
FROM_ENV := $(origin HOME)
最常用使用场景（调试）
# 不确定哪个地方改了 CC 变量，直接打印来源
$(info CC 来自：$(origin CC))
origin：专门用来调试变量，快速定位变量值不对、被覆盖的问题。
七、完整源码（可直接运行）
工程级源码demo22。
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源码目录如下，都是可直接编译运行：
八、写在最后
理论看懂只是第一步，真正吃透还需要实战源码对照、工程案例仿写、疑难问题答疑。
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