Makefile для самых маленьких

Статья будет интересная прежде всего изучающим программирование на C/C++ в UNIX-подобных системах от самых корней, без использования IDE.

Компилировать проект ручками — занятие весьма утомительное, особенно когда исходных файлов становится больше одного, и для каждого из них надо каждый раз набивать команды компиляции и линковки. Но не все так плохо. Сейчас мы будем учиться создавать и использовать Мейкфайлы. Makefile — это набор инструкций для программы make, которая помогает собирать программный проект буквально в одно касание.

Для практики понадобится создать микроскопический проект а-ля Hello World из четырех файлов в одном каталоге:

#include <iostream> #include "functions.h"  using namespace std;  int main(){     print_hello();     cout << endl;     cout << "The factorial of 5 is " << factorial(5) << endl;     return 0; } 

#include <iostream> #include "functions.h"  using namespace std;  void print_hello(){    cout << "Hello World!"; } 

#include "functions.h"  int factorial(int n){     if(n!=1){ 	return(n * factorial(n-1));     }     else return 1; } 

void print_hello(); int factorial(int n); 

Все скопом можно скачать отсюда
Автор использовал язык C++, знать который совсем не обязательно, и компилятор g++ из gcc. Любой другой компилятор скорее всего тоже подойдет. Файлы слегка подправлены, чтобы собирались gcc 4.7.1

Программа make

Если запустить
make
то программа попытается найти файл с именем по умолчание makefile в текущем каталоге и выполнить инструкции из него. Если в текущем каталоге есть несколько мейкфайлов, то можно указать на нужный вот таким образом:
make -f MyMakefile
Есть еще множество других параметров, нам пока не нужных. О них можно узнать в ман-странице.

Процесс сборки

Компилятор берет файлы с исходным кодом и получает из них объектные файлы. Затем линковщик берет объектные файлы и получает из них исполняемый файл. Сборка = компиляция + линковка.

Компиляция руками

Самый простой способ собрать программу:
g++ main.cpp hello.cpp factorial.cpp -o hello
Каждый раз набирать такое неудобно, поэтому будем автоматизировать.

Самый простой Мейкфайл

В нем должны быть такие части:

цель: зависимости [tab] команда 

Для нашего примера мейкфайл будет выглядеть так:

all: 	g++ main.cpp hello.cpp factorial.cpp -o hello 

Обратите внимание, что строка с командой должна начинаться с табуляции! Сохраните это под именем Makefile-1 в каталоге с проектом и запустите сборку командой make -f Makefile-1
В первом примере цель называется all. Это цель по умолчанию для мейкфайла, которая будет выполняться, если никакая другая цель не указана явно. Также у этой цели в этом примере нет никаких зависимостей, так что make сразу приступает к выполнению нужной команды. А команда в свою очередь запускает компилятор.

Использование зависимостей

Использовать несколько целей в одном мейкфайле полезно для больших проектов. Это связано с тем, что при изменении одного файла не понадобится пересобирать весь проект, а можно будет обойтись пересборкой только измененной части. Пример:

all: hello  hello: main.o factorial.o hello.o 	g++ main.o factorial.o hello.o -o hello  main.o: main.cpp 	g++ -c main.cpp  factorial.o: factorial.cpp 	g++ -c factorial.cpp  hello.o: hello.cpp 	g++ -c hello.cpp  clean: 	rm -rf *o hello 

Это надо сохранить под именем Makefile-2 все в том же каталоге

Теперь у цели all есть только зависимость, но нет команды. В этом случае make при вызове последовательно выполнит все указанные в файле зависимости этой цели.
Еще добавилась новая цель clean. Она традиционно используется для быстрой очистки всех результатов сборки проекта. Очистка запускается так: make -f Makefile-2 clean

Использование переменных и комментариев

Переменные широко используются в мейкфайлах. Например, это удобный способ учесть возможность того, что проект будут собирать другим компилятором или с другими опциями.

# Это комментарий, который говорит, что переменная CC указывает компилятор, используемый для сборки CC=g++ #Это еще один комментарий. Он поясняет, что в переменной CFLAGS лежат флаги, которые передаются компилятору CFLAGS=-c -Wall  all: hello  hello: main.o factorial.o hello.o 	$(CC) main.o factorial.o hello.o -o hello  main.o: main.cpp 	$(CC) $(CFLAGS) main.cpp  factorial.o: factorial.cpp 	$(CC) $(CFLAGS) factorial.cpp  hello.o: hello.cpp 	$(CC) $(CFLAGS) hello.cpp  clean: 	rm -rf *o hello 

Это Makefile-3
Переменные — очень удобная штука. Для их использования надо просто присвоить им значение до момента их использования. После этого можно подставлять их значение в нужное место вот таким способом: $(VAR)

Что делать дальше

После этого краткого инструктажа уже можно пробовать создавать простые мейкфайлы самостоятельно. Дальше надо читать серьезные учебники и руководства. Как финальный аккорд можно попробовать самостоятельно разобрать и осознать такой универсальный мейкфайл, который можно в два касания адаптировать под практически любой проект:

CC=g++ CFLAGS=-c -Wall LDFLAGS= SOURCES=main.cpp hello.cpp factorial.cpp OBJECTS=$(SOURCES:.cpp=.o) EXECUTABLE=hello  all: $(SOURCES) $(EXECUTABLE) 	 $(EXECUTABLE): $(OBJECTS)  	$(CC) $(LDFLAGS) $(OBJECTS) -o $@  .cpp.o: 	$(CC) $(CFLAGS) $< -o $@ 

Makefile-4
Успехов!