看懂 Makefile 第一课：基础
1 Makefile 基础
1.1 Makefile 作用
一个工程中的源文件、配置文件是不计其数的，因此在输入很长的命令或一系列固定命令来进行编译、解压缩、配置路径等功能时，使用 Linux 命令行是极其不方便的，而 Makefile 就是按照某些规则，进行自动编译，自动执行的脚本工具（类似于 shell 脚本），极大提高了开发效率，同时，它遵循了 IEEE 的 POSIX 标准。
GCC 是 Linux 下常用的编译工具，了解 Makefile 前，我们先来了解一下 GCC 编译和链接的过程：
- 预处理（gcc -E）：由预处理器 CPP 完成，它会将 .c 文件预处理为 .i 文件（ .i 文件的本质还是 .c 文件）。预处理会将宏定义进行简单的替换、同时判断条件编译的结果、复制粘贴 #include 头文件具体内容、删除注释、添加行号和文件标识，还会保留 #pragma 编译器指令；
- 编译（gcc -S）：由编译器 CC 完成，它会将 .i 文件变为 .s 文件。编译器首先会检查语法，同时将 C 语言转换为等效，优化后的汇编语言，C 语言的可移植性从这里体现，对于不同的平台，只需要使用对应平台的编译器进行编译，同一套 C 语言源代码，就能生成在不同平台上的汇编语言文件。（Ps：编译器优化等级并非越高越好，常用的配置是 OS，约等于 O2 水平）；
- 汇编（gcc -c）：由汇编器 AS 完成，它会将 .s 文件变为 .o 文件。汇编语言将被转化为对应的机器语言（二进制文件），即目标文件，目标文件至少由代码段和数据段组成；
- 链接：由链接器 LD 完成。它会将动态库或静态库与执行文件进行链接，头文件中包含了函数的定义，而库中包含了函数对应的声明。将这些库、头文件，与被执行的二进制文件联合在一起的过程，便称为链接，链接过程中，头文件中的函数声明会通过 “函数签名” 找到对应的函数定义来执行，同时，main 函数的入口也是在这时确定下来的；
动态库与静态库：
-
静态库：用 .a 文件表示。静态库在编译过程中已经融合进程序中，相当于将用到的函数定义复制到可执行程序中，优点是生成的程序无需依赖任何外界库，缺点是占用内存较大，同时静态库一旦更新，需要重新进行编译；
# 如果希望把源码 file1.c、flle2.c、...fileN.c 做成静态库文件，可以通过下面的命令把它们制作成静态库： gcc -c file1.c -I .../.../.../include -o file1.o gcc -c file2.c -I .../.../.../include -o file2.o ... gcc -c fileN.c -I .../.../.../include -o filen.oar -rcs libname.a file1.o file2.o ... filen.o -
动态库：用 .so 文件表示，windows 称为 .dll 文件。动态库在编译过程中不会被融合进程序中，而是在运行到相关函数时，才从库中调用对应的函数执行。优点是生成的程序占用内存较小，动态库更新，一般情况下不需要重新编译，缺点是程序运行时，依赖对应的动态库。若动态库和静态库同时存在，系统会优先调用动态库；
gcc -shared -fPIC -o libname.so file1.c file2.c ... fileN.c -
库的使用：以动态库为例，常用的使用方式如下
# -L 库函数的路径 -l库的名字： gcc main.c -o myapp -L lib_path -lname -lname# 需要注意的是引用多个库时，若库间有依赖关系，被依赖的库需要放在后面： # 例如有三个库：libgraphics.a 依赖 libpng.a ，libpng.a 依赖 libz.a ，那么正确的链接顺序： gcc main.o -lgraphics -lpng -lz# 同时动态库使用时，一般需要将库的路径加入到环境变量中： export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/path_your_lib/.../...
总的来说，编译过程主要检查了源文件的语法是否正确，并且编译出一个中间目标文件，而链接，就是链接器根据函数声明，寻找到函数定义的过程。可以看到，在编译、制作动态库、制作静态库时，命令行就并不方便了，而实现自动化编译，就是 Makefile 的一大作用。
在 Linux 命令行输入 make ，Linux 系统会在当前路径下寻找名称为 makefile、Makefile 或 GUNmakefile 的文件，并执行该文件脚本，当然，如果你不想使用 Makefile 默认的命名，可以通过 -f、--file 选项指定特定的 Makefile 文件。
1.2 target、prerequisites、command
首先 Makefile 有三种元素，目标（target）、依赖（prerequisites）和动作（command）。
- target：通俗讲就是一个代号，可以是纯操作的代号，也可以是具体的目标文件；
- prerequisites：完成目标所需要的条件，可以是其他文件、目标等；
- command：具体的命令，让系统执行的操作，如 gcc，rm -rf 等。
常用基本语法：
# Makefile 使用 # 来进行注释
# 总目标，Makefile 中的第一个目标就是总目标，后面跟的是实现这个目标需要的依赖。
# 依赖可以是工作路径下的某个文件，也可以是某个目标，若依赖某目标，则需要先执行这个被依赖的目标。
# 例如总目标 all 就会先执行 target1 中的动作，结束后接着执行all目标的动作。
all: depend1 depend2 target1 action1 # 这个目标要实行的动作，例如 gcc、rm -rf 等。action2 # 注意，动作前必须是 TAB 而不是空格。target1:actiontarget2:action# 运行 Makefile 时，默认在控制台输出执行的动作，如果不需要打印信息，可以将 @ 加在 action 之前。
# 引用其他 Makefile ，类似于 C 语言中的 #include<>
include Makefile_name
-include Makefile_name_warning_ignored# Makefile 会先从当前工作路径下寻找 Makefile_name 文件是否存在，我们也可以通过 -I，--include-dir 选项来添加路径。
# 同时 Makefile 也会在 <prefix>/include（一般是/usr/local/bin 或 /usr/include）路径中进行寻找。
# 若没有找到，会生成警告信息，如果想让 make 无视无法读取的文件继续执行，在 include 前加一个 - 号即可。
# 伪目标:一般用于标识纯操作类型的“目标”，具体原因会在 1.3 Makefie 的运行机制中解释。
.PHONY: phonytarget1 phonytarget2 cleanHelloWorld.o: HelloWorld.c HelloWorld.hgcc HelloWorld.c -o HelloWorld.ophonytarget1:actionphonytarget2:actionclean:action
# 赋值语法：
VAR_NAME = testvalue # 变量被强制赋值为 testvalue。
VAR_NAME ?= testvalue1 # 若变量未被赋值，就赋值为 testvalue1，若在此语句前已被赋值，那么忽略该语句。VAR_NAME +=testvalue2 # 在变量后面追加 testvalue2 值，例如变量之前被赋值为 testvalue1。# 此时变量的值就变成了testvalue1testvalue2，多用于增加 PATH 路径时使用。# 要取出某个变量中的值，可以用 ${变量} 的形式来取出其中的值。