Makefile 函數簡介

在Makefile中可以使用函數來處理變量,從而讓我們的命令或是規則更爲的靈活和具 
有智能。make所支持的函數也不算很多,不過已經足夠我們的操作了。函數調用後,函 
數的返回值可以當做變量來使用。

 

一、函數的調用語法


函數調用,很像變量的使用,也是以“$”來標識的,其語法如下:


$(<function> <arguments> ) 

或是


${<function> <arguments>}


這裏,<function>就是函數名,make支持的函數不多。<arguments>是函數的參數,參數 
間以逗號“,”分隔,而函數名和參數之間以“空格”分隔。函數調用以“$”開頭,以圓 
括號或花括號把函數名和參數括起。感覺很像一個變量,是不是?函數中的參數可以使 
用變量,爲了風格的統一,函數和變量的括號最好一樣,如使用“$(substa,b,$(x))”這 
樣的形式,而不是“$(substa,b,${x})”的形式。因爲統一會更清楚,也會減少一些不必 
要的麻煩。


還是來看一個示例:


comma:= , 
empty:= 
space:= $(empty) $(empty) 
foo:= a b c 
bar:= $(subst $(space),$(comma),$(foo))


在這個示例中,$(comma)的值是一個逗號。$(space)使用了$(empty)定義了一個空格, 
$(foo)的值是“a b c”,$(bar)的定義用,調用了函數“subst”,這是一個替換函數,這 
個函數有三個參數,第一個參數是被替換字串,第二個參數是替換字串,第三個參數 
是替換操作作用的字串。這個函數也就是把$(foo)中的空格替換成逗號,所以$(bar)的值 
是“a,b,c”。

 

二、字符串處理函數


$(subst <from>,<to>,<text> )


名稱:字符串替換函數——subst。 
功能:把字串<text>中的<from>字符串替換成<to>。 
返回:函數返回被替換過後的字符串。


示例:


$(subst ee,EE,feet on the street),


把“feetonthestreet”中的“ee”替換成“EE”,返回結果是“fEEtonthestrEEt”。

 

$(patsubst <pattern>,<replacement>,<text> ) 

名稱:模式字符串替換函數——patsubst。 
功能:查找<text>中的單詞(單詞以“空格”、“Tab”或“回車”“換行”分隔)是否 
符合模式<pattern>,如果匹配的話,則以<replacement>替換。這裏,<pattern>可以包括 
通配符“%”,表示任意長度的字串。如果<replacement>中也包含“%”,那麼, 
<replacement>中的這個“%”將是<pattern>中的那個“%”所代表的字串。(可以用“\” 
來轉義,以“\%”來表示真實含義的“%”字符) 
返回:函數返回被替換過後的字符串。


示例:


$(patsubst %.c,%.o,x.c.c bar.c)


把字串“x.c.cbar.c”符合模式[%.c]的單詞替換成[%.o],返回結果是“x.c.obar.o”


備註:


這和我們前面“變量章節”說過的相關知識有點相似。如:


“$(var:<pattern>=<replacement> )” 
相當於 
“$(patsubst <pattern>,<replacement>,$(var))”,


而“$(var:<suffix>=<replacement>)” 
則相當於 
“$(patsubst %<suffix>,%<replacement>,$(var))”。


例如有:objects=foo.obar.obaz.o, 
那麼,“$(objects:.o=.c)”和“$(patsubst%.o,%.c,$(objects))”是一樣的。


$(strip <string> )


名稱:去空格函數——strip。 
功能:去掉<string>字串中開頭和結尾的空字符。 
返回:返回被去掉空格的字符串值。 
示例:


$(strip a b c )


把字串“abc”去到開頭和結尾的空格,結果是“abc”。


$(findstring <find>,<in> )


名稱:查找字符串函數——findstring。 

功能:在字串<in>中查找<find>字串。 
返回:如果找到,那麼返回<find>,否則返回空字符串。 
示例:


$(findstring a,a b c) 
$(findstring a,b c)


第一個函數返回“a”字符串,第二個返回“”字符串(空字符串)


$(filter <pattern...>,<text> )


名稱:過濾函數——filter。 
功能:以<pattern>模式過濾<text>字符串中的單詞,保留符合模式<pattern>的單詞。可 
以有多個模式。 
返回:返回符合模式<pattern>的字串。 
示例:


sources := foo.c bar.c baz.s ugh.h 
foo: $(sources) 
cc $(filter %.c %.s,$(sources)) -o foo


$(filter %.c %.s,$(sources))返回的值是“foo.c bar.c baz.s”。


$(filter-out <pattern...>,<text> )


名稱:反過濾函數——filter-out。 
功能:以<pattern>模式過濾<text>字符串中的單詞,去除符合模式<pattern>的單詞。可 
以有多個模式。 
返回:返回不符合模式<pattern>的字串。 
示例:


objects=main1.o foo.o main2.o bar.o 
mains=main1.o main2.o


$(filter-out $(mains),$(objects)) 返回值是“foo.o bar.o”。


$(sort <list> )


名稱:排序函數——sort。 
功能:給字符串<list>中的單詞排序(升序)。 
返回:返回排序後的字符串。 
示例:$(sortfoobarlose)返回“barfoolose”。 
備註:sort函數會去掉<list>中相同的單詞。 

$(word <n>,<text> )


名稱:取單詞函數——word。 
功能:取字符串<text>中第<n>個單詞。(從一開始) 
返回:返回字符串<text>中第<n>個單詞。如果<n>比<text>中的單詞數要大,那麼返回 
空字符串。 
示例:$(word2,foobarbaz)返回值是“bar”。


$(wordlist <s>,<e>,<text> )


名稱:取單詞串函數——wordlist。 
功能:從字符串<text>中取從<s>開始到<e>的單詞串。<s>和<e>是一個數字。 
返回:返回字符串<text>中從<s>到<e>的單詞字串。如果<s>比<text>中的單詞數要大, 
那麼返回空字符串。如果<e>大於<text>的單詞數,那麼返回從<s>開始,到<text>結束 
的單詞串。 
示例:$(wordlist2,3,foobarbaz)返回值是“barbaz”。


$(words <text> )


名稱:單詞個數統計函數——words。 
功能:統計<text>中字符串中的單詞個數。 
返回:返回<text>中的單詞數。 
示例:$(words,foobarbaz)返回值是“3”。 
備註:如果我們要取<text>中最後的一個單詞,我們可以這樣:$(word $(words 
<text> ),<text> )。


$(firstword <text> )


名稱:首單詞函數——firstword。 
功能:取字符串<text>中的第一個單詞。 
返回:返回字符串<text>的第一個單詞。 
示例:$(firstwordfoobar)返回值是“foo”。 
備註:這個函數可以用word函數來實現:$(word1,<text>)。


以上,是所有的字符串操作函數,如果搭配混合使用,可以完成比較複雜的功能。這裏, 
舉一個現實中應用的例子。我們知道,make使用“VPATH”變量來指定“依賴文件”的 
搜索路徑。於是,我們可以利用這個搜索路徑來指定編譯器對頭文件的搜索路徑參數 
CFLAGS,如:


override CFLAGS += $(patsubst %,-I%,$(subst :, ,$(VPATH)))


如果我們的“$(VPATH)”值是“src:../headers”,那麼“$(patsubst %,-I%,$(subst :, , 
$(VPATH)))”將返回“-Isrc -I../headers”,這正是 cc 或 gcc 搜索頭文件路徑的參數。 

三、文件名操作函數


下面我們要介紹的函數主要是處理文件名的。每個函數的參數字符串都會被當做一個或 
是一系列的文件名來對待。


$(dir <names...> )


名稱:取目錄函數——dir。 
功能:從文件名序列<names>中取出目錄部分。目錄部分是指最後一個反斜槓(“/”) 
之前的部分。如果沒有反斜槓,那麼返回“./”。 
返回:返回文件名序列<names>的目錄部分。 
示例:$(dirsrc/foo.chacks)返回值是“src/./”。


$(notdir <names...> )


名稱:取文件函數——notdir。 
功能:從文件名序列<names>中取出非目錄部分。非目錄部分是指最後一個反斜槓(“/ 
”)之後的部分。 
返回:返回文件名序列<names>的非目錄部分。 
示例:$(notdirsrc/foo.chacks)返回值是“foo.chacks”。


$(suffix <names...> )


名稱:取後綴函數——suffix。 
功能:從文件名序列<names>中取出各個文件名的後綴。 
返回:返回文件名序列<names>的後綴序列,如果文件沒有後綴,則返回空字串。 
示例:$(suffixsrc/foo.csrc-1.0/bar.chacks)返回值是“.c.c”。


$(basename <names...> )


名稱:取前綴函數——basename。 
功能:從文件名序列<names>中取出各個文件名的前綴部分。 
返回:返回文件名序列<names>的前綴序列,如果文件沒有前綴,則返回空字串。 
示例:$(basenamesrc/foo.csrc-1.0/bar.chacks)返回值是“src/foosrc-1.0/barhacks”。


$(addsuffix <suffix>,<names...> )


名稱:加後綴函數——addsuffix。 
功能:把後綴<suffix>加到<names>中的每個單詞後面。 
返回:返回加過後綴的文件名序列。 
示例:$(addsuffix.c,foobar)返回值是“foo.cbar.c”。 

$(addprefix <prefix>,<names...> )


名稱:加前綴函數——addprefix。 
功能:把前綴<prefix>加到<names>中的每個單詞後面。 
返回:返回加過前綴的文件名序列。 
示例:$(addprefixsrc/,foobar)返回值是“src/foosrc/bar”。


$(join <list1>,<list2> )


名稱:連接函數——join。 
功能:把<list2>中的單詞對應地加到<list1>的單詞後面。如果<list1>的單詞個數要比 
<list2>的多,那麼,<list1>中的多出來的單詞將保持原樣。如果<list2>的單詞個數要比 
<list1>多,那麼,<list2>多出來的單詞將被複制到<list2>中。 
返回:返回連接過後的字符串。 
示例:$(joinaaabbb,111222333)返回值是“aaa111bbb222333”。

 
四、foreach函數

foreach 函數和別的函數非常的不一樣。因爲這個函數是用來做循環用的,Makefile 中的 
foreach 函數幾乎是仿照於 Unix 標準 Shell(/bin/sh)中的 for 語句,或是 C-Shell 
(/bin/csh)中的foreach語句而構建的。它的語法是:

 


$(foreach <var>,<list>,<text> )

 


這個函數的意思是,把參數<list>中的單詞逐一取出放到參數<var>所指定的變量中, 
然後再執行<text>所包含的表達式。每一次<text>會返回一個字符串,循環過程中, 
<text>的所返回的每個字符串會以空格分隔,最後當整個循環結束時,<text>所返回的 
每個字符串所組成的整個字符串(以空格分隔)將會是foreach函數的返回值。

 


所以,<var>最好是一個變量名,<list>可以是一個表達式,而<text>中一般會使用 
<var>這個參數來依次枚舉<list>中的單詞。舉個例子: 

names := a b c d


files := $(foreach n,$(names),$(n).o)

 


上面的例子中,$(name)中的單詞會被挨個取出,並存到變量“n”中,“$(n).o”每次根 
據“$(n)”計算出一個值,這些值以空格分隔,最後作爲foreach函數的返回,所以, 
$(files)的值是“a.o b.o c.o d.o”。

 


注意,foreach中的<var>參數是一個臨時的局部變量,foreach函數執行完後,參數 
<var>的變量將不在作用,其作用域只在 foreach 函數當中。

 


五、if函數

 

if 函數很像 GNU 的 make 所支持的條件語句——ifeq(參見前面所述的章節),if 函數 
的語法是:

 


$(if <condition>,<then-part> )

 


或是

 


$(if <condition>,<then-part>,<else-part> )

 


可見,if函數可以包含“else”部分,或是不含。即if函數的參數可以是兩個,也可以是 
三個。<condition>參數是if的表達式,如果其返回的爲非空字符串,那麼這個表達式就 

相當於返回真,於是,<then-part>會被計算,否則<else-part>會被計算。

 
而if函數的返回值是,如果<condition>爲真(非空字符串),那個<then-part>會是整 
個函數的返回值,如果<condition>爲假(空字符串),那麼<else-part>會是整個函數的 
返回值,此時如果<else-part>沒有被定義,那麼,整個函數返回空字串。 
所以,<then-part>和<else-part>只會有一個被計算。


六、call函數

call 函數是唯一一個可以用來創建新的參數化的函數。你可以寫一個非常複雜的表達式, 
這個表達式中,你可以定義許多參數,然後你可以用call函數來向這個表達式傳遞參 
數。其語法是:


$(call <expression>,<parm1>,<parm2>,<parm3>...)


當make執行這個函數時,<expression>參數中的變量,如$(1),$(2),$(3)等,會被參 
數<parm1>,<parm2>,<parm3>依次取代。而<expression>的返回值就是call函數的返 
回值。例如:


reverse = $(1) $(2)


foo = $(call reverse,a,b)


那麼,foo的值就是“ab”。當然,參數的次序是可以自定義的,不一定是順序的,如: 

reverse = $(2) $(1)


foo = $(call reverse,a,b)


此時的foo的值就是“ba”。 
七、origin函數 
origin 函數不像其它的函數,他並不操作變量的值,他只是告訴你你的這個變量是哪裏 
來的?其語法是: 
$(origin <variable> )


注意,<variable>是變量的名字,不應該是引用。所以你最好不要在<variable>中使用“ 
$”字符。Origin 函數會以其返回值來告訴你這個變量的“出生情況”,下面,是 origin 
函數的返回值:


“undefined” 
如果<variable>從來沒有定義過,origin函數返回這個值“undefined”。 
“default”


如果<variable>是一個默認的定義,比如“CC”這個變量,這種變量我們將在後面講述。 

“environment” 
如果<variable>是一個環境變量,並且當Makefile被執行時,“-e”參數沒有被打開。


“file”


如果<variable>這個變量被定義在Makefile中。 
“command line”


如果<variable>這個變量是被命令行定義的。

 
“override”


如果<variable>是被override指示符重新定義的。

 
“automatic” 
如果<variable>是一個命令運行中的自動化變量。關於自動化變量將在後面講述。 
這些信息對於我們編寫Makefile是非常有用的,例如,假設我們有一個Makefile其包 
了一個定義文件Make.def,在Make.def中定義了一個變量“bletch”,而我們的環境中 
也有一個環境變量“bletch”,此時,我們想判斷一下,如果變量來源於環境,那麼我 
們就把之重定義了,如果來源於Make.def或是命令行等非環境的,那麼我們就不重新 
定義它。於是,在我們的Makefile中,我們可以這樣寫: 
ifdef bletch 

ifeq "$(origin bletch)" "environment" 
bletch = barf, gag, etc. 
endif 
endif 
當然,你也許會說,使用override關鍵字不就可以重新定義環境中的變量了嗎?爲什 
麼需要使用這樣的步驟?是的,我們用override是可以達到這樣的效果,可是override 
過於粗暴,它同時會把從命令行定義的變量也覆蓋了,而我們只想重新定義環境傳來 
的,而不想重新定義命令行傳來的。

 


八、shell函數

 

shell 函數也不像其它的函數。顧名思義,它的參數應該就是操作系統 Shell 的命令。它和 
反引號“`”是相同的功能。這就是說,shell函數把執行操作系統命令後的輸出作爲函數 
返回。於是,我們可以用操作系統命令以及字符串處理命令awk,sed等等命令來生成 
一個變量,如:

 


contents := $(shell cat foo)

 


files := $(shell echo *.c)

 


注意,這個函數會新生成一個Shell程序來執行命令,所以你要注意其運行性能,如果 
你的Makefile中有一些比較複雜的規則,並大量使用了這個函數,那麼對於你的系統 
性能是有害的。特別是Makefile的隱晦的規則可能會讓你的shell函數執行的次數比你 
想像的多得多。

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