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Makefile伪目标

这一个章节我们主要讲的是 Makefile 中的伪目标。所谓的伪目标可以这样来理解,它并不会创建目标文件,只是想去执行这个目标下面的命令。伪目标的存在可以帮助我们找到命令并执行。

使用伪目标有两点原因:
  • 避免我们的 Makefile 中定义的只执行的命令的目标和工作目录下的实际文件出现名字冲突。
  • 提高执行 make 时的效率,特别是对于一个大型的工程来说,提高编译的效率也是我们所必需的。

我们先来看一下第一种情况的使用。如果需要书写这样一个规则,规则所定义的命令不是去创建文件,而是通过 make 命令明确指定它来执行一些特定的命令。实例:
clean:
    rm -rf *.o test
规则中 rm 命令不是创建文件 clean 的命令,而是执行删除任务,删除当前目录下的所有的 .o 结尾和文件名为 test 的文件。当工作目录下不存在以 clean 命令的文件时,在 shell 中输入 make clean 命令,命令 rm -rf *.o test 总会被执行 ,这也是我们期望的结果。
 
如果当前目录下存在文件名为  clean 的文件时情况就会不一样了,当我们在 shell 中执行命令 make clean,由于这个规则没有依赖文件,所以目标被认为是最新的而不去执行规则所定义的命令。因此命令 rm 将不会被执行。为了解决这个问题,删除 clean 文件或者是在 Makefile 中将目标 clean 声明为伪目标。将一个目标声明称伪目标的方法是将它作为特殊的目标.PHONY的依赖,如下:

.PHONY:clean

这样 clean 就被声明成一个伪目标,无论当前目录下是否存在 clean 这个文件,当我们执行 make clean 后 rm 都会被执行。而且当一个目标被声明为伪目标之后,make 在执行此规则时不会去试图去查找隐含的关系去创建它。这样同样提高了 make 的执行效率,同时也不用担心目标和文件名重名而使我们的编译失败。

在书写伪目标的时候,需要声明目标是一个伪目标,之后才是伪目标的规则定义。目标 "clean" 的完整书写格式如下:
.PHONY:clean
clean:
    rm -rf *.o test
伪目标的另一种使用的场合是在 make 的并行和递归执行的过程中,此情况下一般会存在一个变量,定义为所有需要 make 的子目录。对多个目录进行 make 的实现,可以在一个规则的命令行中使用 shell 循环来完成。如下:
SUBDIRS=foo bar baz
subdirs:
    for dir in $(SUBDIRS);do $(MAKE) -C $$dir;done
代码表达的意思是当前目录下存在三个子文件目录,每个子目录文件都有相对应的 Makefile 文件,代码中实现的部分是用当前目录下的 Makefile 控制其它子模块中的 Makefile 的运行,但是这种实现方法存在以下几个问题:
  •  当子目录执行 make 出现错误时,make 不会退出。就是说,在对某个目录执行 make 失败以后,会继续对其他的目录进行 make。在最终执行失败的情况下,我们很难根据错误提示定位出具体实在那个目录下执行 make 发生的错误。这样给问题定位造成很大的困难。为了解决问题可以在命令部分加入错误检测,在命令执行的错误后主动退出。不幸的是如果在执行 make 时使用了 "-k" 选项,此方式将失效。
  • 另外一个问题就是使用这种 shell 循环方式时,没有用到 make 对目录的并行处理功能由于规则的命令时一条完整的 shell 命令,不能被并行处理。

有了伪目标之后,我们可以用它来克服以上方式所存在的两个问题,代码展示如下:
SUBDIRS=foo bar baz
.PHONY:subdirs $(SUBDIRS)
subdirs:$(SUBDIRS)
$(SUBDIRS):
    $(MAKE) -C $@
foo:baz
上面的实例中有一个没有命令行的规则“foo:baz”,这个规则是用来规定三个子目录的编译顺序。因为在规则中 "baz" 的子目录被当作成了 "foo" 的依赖文件,所以 "baz" 要比 "foo" 子目录更先执行,最后执行 "bar" 子目录的编译。

一般情况下,一个伪目标不作为另外一个目标的依赖。这是因为当一个目标文件的依赖包含伪目标时,每一次在执行这个规则伪目标所定义的命令都会被执行(因为它作为规则的依赖,重建规则目标时需要首先重建规则的所有依赖文件)。当一个伪目标没有任何目标(此目标是一个可被创建或者是已存在的文件)的依赖时,我们只能通过 make 的命令来明确的指定它的终极目标,执行它所在规则所定义的命令。例如 make clean。

 伪目标实现多文件编辑

如果在一个文件里想要同时生成多个可执行文件,我们可以借助伪目标来实现。使用方式如下:
.PHONY:all
all:test1 test2 test3
test1:test1.o
    gcc -o $@ $^
test2:test2.o
    gcc -o $@ $^
test3:test3.o
    gcc -o $@ $^
我们在当前目录下创建了三个源文件,目的是把这三个源文件编译成为三个可执行文件。将重建的规则放到 Makefile 中,约定使用 "all" 的伪目标来作为最终目标,它的依赖文件就是要生成的可执行文件。这样的话只需要一个 make 命令,就会同时生成三个可执行文件。

之所以这样写,是因为伪目标的特性,它总会被执行,所以它依赖的三个文件的目标就不如 "all" 这个目标新,所以,其他的三个目标的规则总是被执行,这也就达到了我们一口气生成多个目标的目的。我们也可以实现单独的编译这三个中的任意一个源文件(我们想去重建 test1,我们可以执行命令make test1 来实现 )。 

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