vscode—Ubuntu—Makefile详解（极其易懂）

1、Makefile 介绍

        一个 c++ 工程中的源文件不计其数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，Makefile 文件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，甚至于进行更复杂的功能操作，因为 Makefile 文件就像一个 Shell 脚本一样，也可以执行操作系统的命令；

        Makefile 带来的好处就是“自动化编译”，一旦写好，只需要一个 make 命令，整个工程就会完全自动编译，极大提高了软件开发的效率。make 是一个命令工具，是一个解释 Makefile 文件中置零的命令工具，一般来说，大多数的 IDE 都有这个命令，比如 Delphi 的 make，Visual C++ 的 make，Linux 下 GNU 的 make；

注：

        （1）文件命名只能是 Makefile 或 makefile ；

        （2）makefile 规则

                 一个 makefile 文件可以有一个或多个规则；

                 目标...：依赖...

                          命令（Shell命令）

                           ...

                 目标：指的是生成的目标文件名称，可以意取；

                 依赖：生成目标所需要的文件；

                 命令：通过执行命令对依赖项操作生成目标（命令前必须加 Tab ）；

                 makefile 中的其他规则一般都是为第一条规则服务的；

2、Makefile 文件的几种常用形式

        如下图所示，是我在 Linux 下建立的一个 C++ 工程，在 Linux 下运行时需要输入以下指令：

//二选一即可
g++ main.cpp BPlusTree.cpp CLThread.cpp table.cpp -o main
g++ main.cpp BPlusTree.cpp CLThread.cpp table.cpp -o main -lpthread

        如果在该目录下新建一个 Makefile 文件，则在 Linux 终端输入 make 即可运行；Makefile 文件内容的形式有以下几种：

（1）makefile

app:main.cpp BPlusTree.cpp CLThread.cpp table.cpp
g++ main.cpp BPlusTree.cpp CLThread.cpp table.cpp -o app

 注：app是生成的目标文件名，可以随意取；

（2）makefile

app:main.o BPlusTree.o CLThread.o table.o
g++ main.o BPlusTree.o CLThread.o table.o -o app
main.o:main.cpp
g++ -c main.cpp -o main.o
BPlusTree.o:BPlusTree.cpp
g++ -c BPlusTree.cpp -o BPlusTree.o
CLThread.o:CLThread.cpp
g++ -c CLThread.cpp -o CLThread.o
table.o:table.cpp
g++ -c table.cpp -o table.o

（3）makefile

#定义变量
src=main.o BPlusTree.o CLThread.o table.o
target=app
$(target):$(src)
$(CXX) $(src) -o $(target)
main.o:main.cpp
g++ -c main.cpp -o main.o
BPlusTree.o:BPlusTree.cpp
g++ -c BPlusTree.cpp -o BPlusTree.o
CLThread.o:CLThread.cpp
g++ -c CLThread.cpp -o CLThread.o
table.o:table.cpp
g++ -c table.cpp -o table.o


（4）makefile

#定义变量
src=main.o BPlusTree.o CLThread.o table.o
target=app
$(target):$(src)
$(CXX) $(src) -o $(target)
%.o:%.cpp
$(CXX) -c $<-o $@

（5）makefile

src=$(wildcard ./*.cpp) #获取当前目录下的所有 .cpp 文件，可以有多个格式文件；
objs=$(patsubst %.cpp, %.o, $(src)) #把 .cpp 文件替换为 .o 文件
target=app
$(target):$(objs)
$(CXX) $(objs) -o $(target)
%.o:%.cpp
$(CXX) -c $<-o $@
#伪目标，编译完成后删除 .o 文件
.PHONY:clean
clean:
rm $(objs) -f

注：第（5）个 makefile 文件一般通用所有的，无需修改内容； 

3、Makefile 的基本原理

（1）命令在执行之前，需要先检查规则中的依赖项是否存在；

        a.如果存在，执行命令；

        b.如果不存在，向下检查它的规则，检查有没有一个规则是用来生成这个依赖的，如果找到了，则执行该规则中的命令；

（2）检测更新，在执行规则中的命令时，会比较目标和依赖文件的时间；

        a.如果依赖的时间比目标时间晚，需要重新生成目标；

        b.如果依赖的时间比目标时间早，目标不需要更新，对应规则中的命令不需要被执行；

4、Makefile 的变量

（1）自定义变量

        变量名=变量值

var=hello
#获取变量的值 $(变量名)
$(var)

（2）预定义变量

        AR：归档维护程序的名称，默认值为 ar；

        CC：C 编译器的名称，默认值 gcc；

        CXX：C++ 编译器的名称，默认值 g++；

        $@：目标的完整名称；

        s<：第一个依赖文件的名称；

        s^：所有依赖文件的名称；

        注：后三个只能用在命令中；

app:main.cpp a.cpp b.cpp
g++ -c main.cpp a.cpp b.cpp -o app
#自动变量只能在规则的命令中使用
app:main.cpp a.cpp b.cpp
$(CC) -c $^ -o $@


5、Makefile 的模式匹配

main.o:main.cpp
g++ -c main.cpp
BPlusTree.o:BPlusTree.cpp
g++ -c BPlusTree.cpp
CLThread.o:CLThread.cpp
g++ -c CLThread.cpp
table.o:table.cpp
g++ -c table.cpp


%.o:%.cpp
# %：通配符，匹配一个字符串；两个 % 匹配的是同一个字符串；

6、Makefile 的函数

（1）$(wildcard PATTERN...)

        功能：获取指定目录下指定类型的文件列表；

        参数：PATTERN指的是某个或多个目录下的对应的某种类型的文件，如果有多个目录，一般使用空格间隔；

        返回：得到的若干个文件列表，文件名之间使用空格间隔；

        示例：

                $(wildcard ./*.cpp)

                返回值格式：main.cpp BPlusTree.cpp CLThread.cpp table.cpp

（2）$(patsubst

, , ​​​​​​​)

        功能：查找 中的单词（单词以“空格”、“Tab”或“回车“”换行”分隔）是否符合模式

，如果匹配的话，则以 替换；

可以包括通配符 % ，表示任意长度的字符串。如果  中也包含 % ，那么 中的这个 % 将是

中的那个 % 所代表的字串。（可以用 \ 来转义，以 \% 来表示真实含义的 % 字符）

        返回：函数返回被替换过后的字符串；

        示例：

                $(patsubst %.cpp, %.o, $(src))

                返回值格式：main.o BPlusTree.o CLThread.o table.o