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Makefile

0. 简单代码演示

// add.h#pragmaonceintadd(inta,intb);

// add.cpp#include"add.h"intadd(inta,intb){returna+b;}

// main.cpp#include<iostream>#include"add.h"intmain(){std::cout<<add(1,2)<<std::endl;return0;}

1. Makefile结构及规则

这里先提前有个认知：

• Makefile是文件
• make是指令

先来看代码，然后解读：

# 变量定义部分SRC=main.cpp add.cpp OBJ=$(SRC:.cpp=.o)BIN=myapp# 默认目标$(BIN):$(OBJ)g++ -o$@$^# 编译目标%.o: %.cpp g++ -c $<-o$@# 清理目标.PHONY: clean clean:rm-f$(OBJ)$(BIN)

变量定义部分

SRC = main.cpp add.cpp

• 作用：定义源文件变量，包含所有.cpp的源文件
• 解释：SRC是一个包含需要编译的源文件的列表

OBJ = $(SRC:.cpp=.o)

• 作用：通过模式替换，将SRC中的.cpp全部转换成.o文件
• 解释：$(VAR)用来引用一个变量的值，$(SRC:.cpp=.o)利用替换模式得到OBJ = main.o add.o

BIN = myapp

• 作用：定义最终生成的目标文件名（最后的可执行文件）

默认目标部分

$(BIN):$(OBJ)

• 作用：表示目标$(BIN)依赖于$(OBJ)中的main.o add.o

g++ -o $@ $^

• 作用：使用g++将.o文件链接成最终可执行文件myapp
• 解释：
  • $@：代表当前规则中的目标文件，这里是$(BIN)
  • $^：代表所有的依赖文件（去除重复的），这里是$(OBJ)

编译目标部分

%.o: %.cpp

• 作用：表示一条通用规则，告诉make如何将.cpp文件编译成.o文件
• 解释：%是通配符，代表一个任意的字符序列，这里表示会匹配所有的.cpp文件，将它们全部编译为对应的.o文件

g++ -c &< -o $@

• 作用：使用g++将.cpp文件编译成.o文件
• 解释：
  • $<：代表当前规则中的第一个依赖文件，在这里就是.cpp文件
  • $@：表示当前规则中的目标文件，在这里是.o文件

清理目标部分

.PHONY: clean

• 作用：声明clean是一个伪目标，而不是文件名
• 解释：make会认为clean是一个任务，而不是文件，因此即使当前目录下存在名为clean的文件，make也会执行clean规则的命令

clean: rm -f $(OBJ) $(BIN)

• 作用：clean目标的命令部分，删除所有生成的目标文件和最终的可执行文件。

2. 过程推导

目标文件.o和依赖关系

• main.o依赖于main.cpp
• add.o依赖于add.cpp

在Makefile中，$OBJ是要生成的目标文件，它的生成依赖于.cpp文件

规则推导过程

make会从默认目标myapp开始，通过依赖关系逐步推导出需要做的工作

1. make看到myapp

   myapp的形成依赖于main.o和add.o，make会从main.o和add.o开始推导

2. 生成main.o

   而main.o的生成又依赖于main.cpp，所以make会执行：g++ -c main.cpp -o main.o

3. 生成add.o

   同理add.o的生成依赖于add.cpp，所以make会执行：g++ -c add.cpp -o add.o

4. 链接成myapp

   当生成了main.o和add.o，make会执行：g++ -o mayapp main.o add.o

推导是一个出栈入栈的过程

• 出栈：make开始时看到myapp，出栈myapp，处理它的依赖main.o和add.o
• **入栈：**当main.o和add.o处理完后，它们的目标文件会入栈，然后make执行生成myapp的命令

我们梳理清楚依赖链：

时间戳

make在做依赖关系推导的时候，会用时间戳来决定哪些目标需要重新构建

时间戳的作用

make会比较每个目标文件和它的依赖文件的时间戳

• 如果依赖文件比目标文件新，make会重新构建目标文件
• 如果目标文件存在且没有被更新，make会跳过编译过程

[vect@VM-0-11-centos make_file]$statmain.cpp File: ‘main.cpp’ Size:102Blocks:8IO Block:4096regularfileDevice: fd01h/64769d Inode:1051720Links:1Access:(0664/-rw-rw-r--)Uid:(1002/ vect)Gid:(1002/ vect)Access:2025-12-1420:12:03.883557588 +0800 Modify:2025-12-1420:12:01.955499062 +0800 Change:2025-12-1420:12:01.955499062 +0800 Birth: -

看一下三种时间：

• Acesstime：访问时间，文件内容被读取/访问的时间
• Modifytime：修改时间，文件时间内容被修改的时间（文件大小、内容变化）
• Changetime：状态改变时间，文件**元数据（属性）**改变的时间（文件属性）

过程演示：

1. 第一次运行make

   make的行为：

   [vect@VM-0-11-centos make_file]$makeg++ -c main.cpp -o main.o g++ -c add.cpp -o add.o g++ -o myapp main.o add.o

   此时目标文件和可执行文件都生成了，时间戳被记录

2. 修改源文件并运行make

   假设修改了add.cpp文件中的代码，例如：

   intadd(inta,intb){returna*b;// 修改了加法为乘法}

   现在，make会根据文件时间戳决定是否重新编译：

   • main.o时间戳未变化，main.cpp不重新编译
   • add.o文件的时间戳比add.cpp新，make会发现add.o的依赖文件add.cpp发生变化

   运行指令得到：

   [vect@VM-0-11-centos make_file]$makeg++ -c add.cpp -o add.o g++ -o myapp main.o add.o

3. 不做任何修改，直接运行make

   [vect@VM-0-11-centos make_file]$makemake: `myapp' is up to date.

总结：

1. 目标文件不存在：如果目标文件（.o）或依赖文件（.cpp）不存在，make会强制编译并生成目标文件。

2. 依赖文件更新：如果依赖文件的时间戳比目标文件更新，make会重新编译依赖文件并更新目标文件。

3. 无更新时跳过编译：如果目标文件和依赖文件的时间戳都没有变化，make会跳过编译过程，避免重复工作。

伪目标

伪目标：没有对应文件的目标文件，用来执行命令而不关心文件的存在

伪目标不会检查时间戳，每次执行都会运行相关指令

.PHONY: clean clean:rm-f$(OBJ)$(BIN)

.PHONY告诉makeclean是伪目标，即使当前目录下有一个clean文件，make也不会认为它是一个文件，而是会执行rm命令

gdb和cgdb