快速編寫“專家級”makefile（4.打造更專業的編譯環境）

    前面的 simple 和 complicated 項目都是採用了單一的目錄結構，但大型的項目往往用多個目錄來存放不同的模塊。下面我們通過 huge 項目來模擬一個更加專業的編譯環境。

    下圖說明了 huge 項目將採用的目錄結構

    從圖中：

1. huge 最上層有兩個目錄： build 和 code
2. build 目錄用於存放個 Makefile 文件間的共享文件 make.rule ，以及編譯整個項目的 Makefile，在 build 還會自動生成 libs 和 exes 兩個子目錄                                                                                                                            （1）libs ： 用於存放編譯出來的目標文件                                                                                                            （2）exes：用於存放編譯出來的可執行文件
3. code 目錄用於存放項目的源程序文件，在 code 中還會創建 foo 庫和 huge 主程序兩個子目錄
4. 對於每個軟件模塊子目錄，分爲用於存放 .c 文件的 src 子目錄和用於存放 .h 文件的 inc 子目錄。當進行項目編譯時，我們希望 make 在 src 目錄下面創建 deps 和 objs 目錄。
5. 在每一個 src 目錄中都會有一個 Makefile ，用於構建所在目錄中的源程序文件，可以推測，在 build 目錄下的 Makefile ,將調用每一個軟件模塊中 src 子目錄內的 Makefile 。

    我們採用以下命令來完成這些目錄的創建工作：

$mkdir -p build code/foo/src  code/foo/inc  code/huge/src

    huge / code / foo / src / Makefile

1. .PHONY : all clean
3. MKDIR = mkdir
4. RM = rm
5. RMFLAG = -rf
6. CC = gcc
7. AR = ar
8. ARFLAG = crs
10. DIR_OBJS = objs
11. DIR_EXES = ../../../build/exes
12. DIR_DEPS = deps
13. DIR_LIBS = ../../../build/libs
14. DIRS = $(DIR_OBJS) $(DIR_EXES) $(DIR_DEPS) $(DIR_LIBS)
15. RMS = $(DIR_OBJS) $(DIR_DEPS)
17. EXE =
18. ifneq("$(EXE)", "")
19. EXE := $(addprefix $(DIR_EXES)/, $(EXE))
20. RMS += $(EXE)
21. endif
23. LIB = libfoo.a
24. ifneq("$(LIB)", "")
25. LIB := $(addprefix $(DIR_LIBS)/, $(LIB))
26. RMS += $(LIB)
27. endif
29. SRCS = $(wildcard *.c)
30. OBJS = $(SRCS :.c = .o)
31. OBJS := $(addprefix $(DIR_OBJS)/, $(OBJS))
32. DEPS = $(SRCS :.c = .dep)
33. DEPS := $(addprefix $(DIR_DEPS)/, $(DEPS))
35. ifeq("$(wildcard $(DIR_OBJS))", "")
36. DEP_DIR_OBJS := $(DIR_OBJS)
37. endif
38. ifeq("$(wildcard $(DIR_EXES))", "")
39. DEP_DIR_EXES := $(DIR_EXES)
40. endif
41. ifeq("$(wildcard $(DIR_DEPS))", "")
42. DEP_DIR_DEPS := $(DIR_DEPS)
43. endif
44. ifeq("$(wildcard $(DIR_LIBS))", "")
45. DEP_DIR_LIBS := $(DIR_LIBS)
46. endif
48. all : $(EXE) $(LIB)
50. ifneq($(MAKECMDGOALS), clean)
51. include $(DEPS)
52. endif
54. $(DIRS) :
55. $(MKDIR) $@
57. $(EXE) : $(DEP_DIR_EXES) $(OBJS)
58. $(CC) -o $@ $(filter %.o, $^)
60. $(LIB) : $(DEP_DIR_LIBS) $(OBJS)
61. $(AR) $(ARFLAG) $@ $(filter %.o, $^)
63. $(DIR_OBJS) / %.o : $(DEP_DIR_OBJS) %.c
64. $(CC) -o $@ -c $(filter %.c, $^)
66. $(DIR_DEPS) / %.dep : $(DEP_DIR_DEPS) %.c
67. @echo "Creating $@ ..."
68. @set -e;\
69. $(RM) $(RMFLAG) $@.tmp;\
70. $(CC) -E -MM $(filter %.c, $^) > $@.tmp;\
71. sed 's,\(.*\)\.o[ :]*,objs/\1.o $@: ,g' < $@.tmp > $@;\
72. $(RM) $(RMFLAG) $@.tmp
74. clean :
75. $(RM) $(RMFLAG) $(RMS)

    其中更改如下：

1. 增加了 AR 和 ARFLAG 兩個變量，用於創建靜態庫
2. 將 exes 目錄的實際位置以相對路徑的形式賦值給 DIR_EXES 變量
3. 增加了 DIR_LIBS 變量以記錄 libs 目錄的實際位置，同樣採用相對路徑的形式
4. 在 DIRS 變量中增加了 DIR_LIBS 變量的值，以便創建 build / libs 目錄
5. 新增了 RMS 變量用於表示需要刪除的目錄和（或）文件。由於這個 Makefile 只是針對構建 libfoo.a 庫的，所以當運行 “make clean” 時，不應將位於 build 目錄下的 exes 和 libs 目錄全部刪除。
6. 清除了對 EXE 變量所賦值的 complicated，同時增加了 ifneq 條件語句用於判斷 EXE 變量的值是否爲空。只有當 EXE 不爲空時才需要爲 EXE 變量的值增加目錄前綴並將 $(EXE) 加入到 RMS 變量中，以便在調用 “make clean” 時清除它
7. 新增了 LIB 變量，用於存放最終生成庫的名字，同樣使用條件語法來決定是否需要爲 LIB 變量中的值增加目錄前綴
8. 爲 all 目標增加 $(LIB) 先決條件
9. 增加了一條用於生成庫的規則，使用 ar 工具來生成庫
10. 在 clean 目標命令中，採用刪除 RMS 變量中的內容而不是 DIRS 變量中的內容

     運行結果：

/Makefile / huge / code / foo / src

$ touch foo.c

$ make

mkdir deps

Creating deps / foo.dep ...

mkdir objs

gcc -o objs / foo.o -c foo.c

ar crs ../../../build/libs/libfoo.a objs/foo.o

$ ls

Makefile deps/   foo.c  objs/

$ ls  ../../../build/libs/

libfoo.a

$ make clean

rm -rf objs deps ../../../build/libs/libfoo.a

$ ls ../../../build/libs/

               

    從運行結果：

        確實在 build / libs 目錄下面生成了 libfoo.a 庫文件，運行了 “make clean” ，並沒有將 build / libs 目錄刪除，只是刪除了 libfoo.a 文件

        下面要做的是將這個 Makefile 運用到 code / huge / src 目錄。

        參考文獻：《專業嵌入式軟件開發》李雲·著                                                2016年7月5日,星期二