Question

一、实验说明

1. 课程说明

在先前的课程中，我们已经学习了 gcc 和 gdb 的使用。本节课程中，我们将介绍 Makefile 的使用。Makefile 带来的好处就是——“自动化编译”，一但写好，只需要一个 make 命令，整个工程便可以完全编译，极大的提高了软件的开发效率（特别是对于那些项目较大、文件较多的工程）。

2. 如果首次使用 Linux，建议首先学习：

1. Linux 基础入门
2. Vim 编辑器

3. 环境介绍

本实验环境采用带桌面的 Ubuntu Linux 环境，实验中会用到桌面上的程序： 1.命令行终端: Linux 命令行终端，打开后会进入 Bash 环境，可以使用 Linux 命令

2.Firefox 及 Opera：浏览器，可以用在需要前端界面的课程里，只需要打开环境里写的 HTML/JS 页面即可

3.gvim：非常好用的 Vim 编辑器，最简单的用法可以参考课程 Vim 编辑器

4.gedit 及 Brackets：如果您对 gvim 的使用不熟悉，可以用这两个作为代码编辑器，其中 Brackets 非常适用于前端代码开发

二、Makefile 简介

读者经常看到一个 C 程序的项目常常由很多的文件组成，那么，多文件的好处到底在哪里呢？一个最简单也最直接有力的理由就是，这样可以将一个大项目分成多个小的部分，独立开来，利于结构化管理。在修改和维护的时候，优势就更明显了。例如，需要对代码做一点小的改动，如果这个项目所有的代码都在一个文件中，那么就要重新编译所有这些代码，这是很耗时的，不仅效率低，而且维护难度更大。但是，如果是多个不同的文件，那么只需要重新编译这些修改过的文件就行了，而且其他源文件的目标文件都已经存在，没有必要重复编译，这样就会快捷很多。

因此，通过合理有效的划分，将一个项目分解为多个易于处理的文件，是非常明智的做法。多文件的管理方式非常正确的选择。

一个工程中的源文件不计其数，按其类型、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，甚至进行更复杂的功能操作（因为 makefile 就像一个 shell 脚本一样，可以执行操作系统的命令)。

makefile 带来的好处就是——“自动化编译”，一但写好，只需要一个 make 命令，整个工程完全编译，极大的提高了软件的开发效率。make 是一个命令工具，是一个及时 makefile 中命令的工具程序。

make 工具最主要也是最基本的功能就是根据 makefile 文件中描述的源程序至今的相互关系来完成自动编译、维护多个源文件工程。而 makefile 文件需要按某种语法进行编写，文件中需要说明如何编译各个源文件并链接生成可执行文件，要求定义源文件之间的依赖关系。

二、Makefile 基本规则

下面从一个简单实例入手，介绍如何编写 Makefile。假设现在有一个简单的项目由几个文件组成：prog.c、 code.c、 code.h。这些文件的内容如下：

prog.c

#include <stdio.h>
#include "code.h"

int main(void)
{
  int i = 1;    
  printf ("myfun(i) = %d\n", myfun(i));
}

code.c

#include "code.h"

int myfun(int in)
{
  return in + 1;
}

code.h

extern int myfun(int);

这些程序都比较短，结构也很清晰，因此使用下面的命令进行编译：

$ gcc -c code.c -o code.o
$ gcc -c prog.c -o prog.o
$ gcc prog.o code.o -o test

如上所示，这样就能生成可执行文件test，由于程序比较简单，而且数量也比较少，因此看不出来有多麻烦。但是，试想如果不只上面的 3 个文件，而是几十个或者是成百上千个甚至更多，那将是非常复杂的问题。

那么如何是好呢？这里就是 makefile 的绝佳舞台，下面是一个简单的 makefile 的例子。

首先 $ vim Makefile

test: prog.o code.o
    gcc prog.o code.o -o test
prog.o: prog.c code.h
    gcc -c prog.c -o prog.o
code.o: code.c code.h
    gcc -c code.c -o code.o
clean:
    rm -f *.o test

有了这个 Makefile，不论什么时候修改源文件，只要执行一下 make 命令，所有必要的重新编译将自动执行。make 程序利用 Makefile 中的数据，生成并遍历以 test 为根节点的树；现在我们以上面的实例，来学习一下 Makefile 的一般写法：

test(目标文件): prog.o code.o(依赖文件列表)
tab(至少一个 tab 的位置) gcc prog.o code.o -o test(命令)
.......

一个 Makefile 文件主要含有一系列的规则，每条规则包含一下内容：一个目标，即 make 最终需要创建的文件，如可执行文件和目标文件；目标也可以是要执行的动作，如‘clean’；一个或多个依赖文件的列表，通常是编译目标文件所需要的其他文件。之后的一系列命令，是 make 执行的动作，通常是把指定的相关文件编译成目标文件的编译命令，每个命令占一行，并以 tab 开头（初学者务必注意：是 tab，而不是空格） 执行以上 Makefile 后就会自动化编译：

$ make
gcc -c prog.c -o prog.o
gcc -c code.c -o code.o
gcc prog.o code.o -o test

最后就会多产生： porg.o code.o test 这三个文件，执行 ./test 查看结果

还记得 Makefile 中的 clean 吗？ make clean 就会去执行 rm -f *.o test 这条命令，完成 clean 操作。

四、使用带宏的 Makefile

Makefile 还可以定义和使用宏（也称做变量)，从而使其更加自动化，更加灵活，在 Makefile 中定义宏的格式为：

macroname = macrotext

使用宏的格式为：

$(macroname)

五、作业思考

用 “宏” 的方式，来改写上面的 Makefile 例子。

参考答案：

OBJS = prog.o code.o
CC = gcc
test: $(BOJS)
    $(CC) $(OBJS) -o test
prog.o: prog.c code.h
    $(CC) -c prog.c -o prog.o
code.o: code.c code.h
    $(CC) -c code.c -o code.o
clean:
    rm -f *.o test