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[C++知识库]C++进阶：Makefile基础用法

1. Makefile基本语法与执行

作用：
Makefile 文件告诉 Make 怎样编译和连接成一个程序

可用命令 dnf install make 安装make功能

格式：
按如下格式编写 Makefile

目标(target): 依赖(prerequiries)...
		命令(command)

注意：每个命令行前面必须是一个Tab字符，即命令行第一个字符是Tab

实验：
vim Makefile 编辑文件：

simpletest:simple.o simpletest.o
        g++ simple.o simpletest.o -o simpletest
simple.o:simple.cpp
        g++ -c simple.cpp -o simple.o
simpletest.o:simpletest.cpp
        g++ -c simpletest.cpp -o simpletest.o

结果为：

[root@foundation1 shishi]# make
g++ -c simple.cpp -o simple.o
g++ -c simpletest.cpp -o simpletest.o
g++ simple.o simpletest.o -o simpletest

命令上下是有顺序的，上一行对下一行具有依赖关系

如果文件夹中已经有.o文件，make后会提示已经生成，需要删除.o文件后再make

clean的作用： 被指定时会删除对应.o文件，避免上述情况

simpletest:simple.o simpletest.o
        g++ simple.o simpletest.o -o simpletest
simple.o:simple.cpp
        g++ -c simple.cpp -o simple.o
simpletest.o:simpletest.cpp
        g++ -c simpletest.cpp -o simpletest.o
clean:
        rm simpletest simple.o simpletest.o

结果为：

[root@foundation1 shishi]# make clean 
rm simpletest simple.o simpletest.o
[root@foundation1 shishi]# make
g++ -c simple.cpp -o simple.o
g++ -c simpletest.cpp -o simpletest.o
g++ simple.o simpletest.o -o simpletest

2. Makefile简化过程

使用变量： 如果调用某个文件用的次数较多，可以使用变量代替，变量可以直接替换

变量定义： 变量 = 字符串
变量使用： $(变量名)

makefile 文件可改为：

TARGET = simpletest
OBJS = simple.o simpletest.o

$(TARGET):$(OBJS)
        g++ $(OBJS) -o $(TARGET)
simple.o:simple.cpp
        g++ -c simple.cpp -o simple.o
simpletest.o:simpletest.cpp
        g++ -c simpletest.cpp -o simpletest.o
clean:
        rm $(TARGET) $(OBJS)

命令自动推导： 我们可以发现，由于 .cpp 文件都是生成对应的 .o 文件，所以 makefile 文件是可以自动识别的

makefile 文件可改为：

TARGET = simpletest
OBJS = simple.o simpletest.o

$(TARGET):$(OBJS)
        g++ $(OBJS) -o $(TARGET)
simple.o:simple.cpp
simpletest.o:simpletest.cpp
clean:
        rm $(TARGET) $(OBJS)

预定义变量： 系统中自己也定义了一些变量

变量	程序	默认值
CC	C语言编译程序	cc
CXX	C++编译程序	g++
AR	C++打包程序	ar
CPP	带有标准输出的C语言预处理程序	$(CC) -E
RM	删除命令	rm

makefile 文件可改为：

TARGET = simpletest
OBJS = simple.o simpletest.o

$(TARGET):$(OBJS)
        $(CXX) $(OBJS) -o $(TARGET)
simple.o:simple.cpp
simpletest.o:simpletest.cpp
clean:
        $(RM) $(TARGET) $(OBJS)

假想目标： 如果文件夹中有clean文件，那么make clean就不能使用，需要使用假想目标，可以在执行命令时不查看文件夹里面的文件，直接生效

makefile 文件可改为：

TARGET = simpletest
OBJS = simple.o simpletest.o

.PHONY: clean

$(TARGET):$(OBJS)
        $(CXX) $(OBJS) -o $(TARGET)
simple.o:simple.cpp
simpletest.o:simpletest.cpp
clean:
        $(RM) $(TARGET) $(OBJS)

建议不生成目标文件的命令都设为假想目标

3. Makefile生成并使用库

3.1 动态库的建立与使用

vim Makefile 编辑文件：

TARGET = simpletest
OBJS = simple.o
LIB = libsimple.so
CXXFLAGS = -c -fPIC

.PHONY: clean

$(TARGET):$(LIB) simpletest.o
        $(CXX) simpletest.o -o $(TARGET) -L. -lsimple
$(LIB):$(OBJS)
        $(CXX) -shared $(OBJS) -o $(LIB)
simple.o:simple.cpp
        $(CXX) $(CXXFLAGS) simple.cpp -o $(OBJS)
simpletest.o:simpletest.cpp
        $(CXX) $(CXXFLAGS) simpletest.cpp -o simpletest.o
clean:
        $(RM) $(TARGET) $(OBJS) $(LIB)

结果为：

[root@foundation1 shishi]# make clean 
rm -f simpletest simple.o libsimple.so
[root@foundation1 shishi]# make
g++ -c -fPIC simple.cpp -o simple.o
g++ -shared simple.o -o libsimple.so
g++ -c -fPIC simpletest.cpp -o simpletest.o
g++ simpletest.o -o simpletest -L. -lsimple

预定义变量：
还是需要在前面定义

变量	程序参数
CFLAGS	用于C编译器的额外标志
CXXFLAGS	用于C++编译器的额外标志
ARFLAGS	用于C/C++打包器的额外标志
LDFLAGS	链接库路径-L
LDLIBS	链接库-l

makefile 文件可改为：

TARGET = simpletest
OBJS = simple.o
LIB = libsimple.so
CXXFLAGS = -c -fPIC
LDFLAGS = -L.
LDLIBS = -lsimple

.PHONY: clean

$(TARGET):$(LIB) simpletest.o
        $(CXX) simpletest.o -o $(TARGET) $(LDFLAGS) $(LDLIBS)
$(LIB):$(OBJS)
        $(CXX) -shared $(OBJS) -o $(LIB)
simple.o:simple.cpp
        $(CXX) $(CXXFLAGS) simple.cpp -o $(OBJS)
simpletest.o:simpletest.cpp
        $(CXX) $(CXXFLAGS) simpletest.cpp -o simpletest.o
clean:
        $(RM) $(TARGET) $(OBJS) $(LIB)

自动变量：
自动变量是在规则每次执行时都基于目标和依赖产生新值的变量

自动变量	含义
$<	表示第一个匹配的依赖
$@	表示目标
$^	所有依赖
$?	所有依赖中更新的文件
$+	所有依赖文件不去重
$(@D)	目标文件路径
$(@F)	目标文件名称

makefile 文件可改为：

TARGET = simpletest
OBJS = simple.o
LIB = libsimple.so
CXXFLAGS = -c -fPIC
LDFLAGS = -L.
LDLIBS = -lsimple

.PHONY: clean

$(TARGET):simpletest.o $(LIB)
        $(CXX) $< -o $@ $(LDFLAGS) $(LDLIBS)
$(LIB):$(OBJS)
        $(CXX) -shared $^ -o $@
simple.o:simple.cpp
        $(CXX) $(CXXFLAGS) $< -o $@
simpletest.o:simpletest.cpp
        $(CXX) $(CXXFLAGS) $< -o $@
clean:
        $(RM) $(TARGET) $(OBJS) $(LIB)

自动匹配：
通配符主要用于匹配文件名，makefile中使用%作为通配符。从匹配目标格式的目标名中依据通配符抽取部分字符串，再按照抽取字符串分配到每一个依赖格式中产生依赖名。例如，使用%.o:%.cpp

可以让重复的语句合为一句

makefile 文件可改为：

TARGET = simpletest
OBJS = simple.o
LIB = libsimple.so
CXXFLAGS = -c -fPIC
LDFLAGS = -L.
LDLIBS = -lsimple
TESTOBJ = simpletest.o

.PHONY: clean

$(TARGET):$(TESTOBJ) $(LIB)
        $(CXX) $< -o $@ $(LDFLAGS) $(LDLIBS)

$(LIB):$(OBJS)
        $(CXX) -shared $^ -o $@

$(TESTOBJ) $(OBJS):%.o:%.cpp
        $(CXX) $(CXXFLAGS) $< -o $@

clean:
        $(RM) $(TARGET) $(OBJS) $(LIB) $(TESTOBJ)

在这里插入图片描述

3.2 动态加载库的建立与使用

TARGET = simpletest2
OBJS = simple.o
LIB = libsimple.so
CXXFLAGS = -c -fPIC
LDLIBS = -ldl
TESTOBJ = simpletest2.o

.PHONY: clean

# 生成可执行文件
$(TARGET):$(TESTOBJ) $(LIB)
        $(CXX) $< -o $@ $(LDFLAGS) $(LDLIBS)

# 生成库
$(LIB):$(OBJS)
        $(CXX) -shared $^ -o $@

# 生成目标文件
$(TESTOBJ) $(OBJS):%.o:%.cpp
        $(CXX) $(CXXFLAGS) $< -o $@

clean:
        $(RM) $(TARGET) $(OBJS) $(LIB) $(TESTOBJ)

结果为：

[root@foundation1 C++7.4]# make clean 
rm -f simpletest2 simple.o libsimple.so simpletest2.o
[root@foundation1 C++7.4]# make
g++ -c -fPIC simpletest2.cpp -o simpletest2.o
g++ -c -fPIC simple.cpp -o simple.o
g++ -shared simple.o -o libsimple.so
g++ simpletest2.o -o simpletest2  -ldl
[root@foundation1 C++7.4]# ./simpletest2
Simple()
Test()
~Simple()