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| 2009/09/17 21:40:19瀏覽8827｜回應0｜推薦0 | |
本篇的內容，摘錄自筆者的著作 《C 語言之修練與實踐》之第一章。 就 makefile 的格式與意義，我們將由四個面向來做探討，分別為：一、comment；二、macro、三、explicit rule、四、suffix rule。
Comment 井字號 (pound sign) 是用來標示 comment 起始點的符號，只要是跟在 pound sign 後頭的文字，都會被 make utility 視為 comment。例如 Makefile.v1 的 line 1 就是一個 comment line，其中 pound sign 出現在 line 1 的 column 1，而後頭的 "This is my first Makefile" 就是 comment。請留意井字號不一定非得寫在 column 1 不可，它可以寫在行中的任何位置。 Macro (Variable Definition) macro 主要是用來代表一筆或多筆的文字組，其實質的功能等同於 variable definition。最常見的 macro 使用法就是用它來代表 compiler 的名稱、compiler 的 option，抑或是一組執行檔的名稱。例如： CC = gcc CFLAGS = -g TARGETS = print_novice compute_sum compute_sum_fi xed 上述的 CC、CFLAGS 以及 TARGETS 就是 macro，而其等號後的一筆或多筆的文字組就是它們的值。如果 macro 的值太長而寫不進一行時，抑或為了閱讀上的便利與美觀性而想換行書寫，但是邏輯上是要接續前一行，則可使用 backslash 來將它們標示成邏輯行。例如 Makefile.v1 中的 line 3 與 line 4 就是一個邏輯行，其中 line 3 尾端的 backslah 表示 line 4 是 line 3 的延續，這兩行在邏輯上是被視為同一行。以 dollar sign 為前導字元，並以 parenthesis 或 curly brace 將 macro 括起來，即可取得該 macro 的值。例如 Makefile.v1 line 8 與 20 中的 $(TARGETS)，以及 line 11、14 與 17 中的 $(CC)。 除了使用者所定義的 macro 之外，makefile 自己也有一組事先定義好的 macro，我們稱之為 internal macro 或 automatic variable，其中最常被使用的有兩種：一、$@，它代表 current target 的名字；二、$<，它只能被用於 suffix rule，其代表意義為 implied source file。 Explicit Rule 由於 make 是個非常被動的 utility，沒被講明的工作它就不做，所以不論是執行檔的建構或是一組行動的執行，只要是我們想命令 make 去做的事情，都必須依照 makefile 的格式，把它們說得一清二楚，這就是 explicit rule 的意義。 在 makefile 中，把要做的事情講明白的格式為： target: dependent1 dependent2 ...... 上述中的 target，可以是執行檔的名稱，亦可為一組行動的名稱，而在冒號之後的 dependent1、dependent2 等等，則為該 target 的相依物，此「相依物」的意思為：如果相依物有所變化，則 target 也要跟著變化，如何變化則由後續的 shell command 所定義。至於相依物的變化與否，則是以其修改時間 (modification time) 來做為判斷的基準。以下列的 explicit rule 為例：{leading tab}shell_command {leading tab}shell_command ...... exercise_more: bmi_exceeds_24 waistline_exceeds_90CM 第一個 target 叫做 exercise_more，它有兩個相依物，分別為 bmi_exceeds_24 與 waistline_exceeds_90CM，它的 shell command 叫做 do_more_fast_walking；當 exercise_more 的兩個相依物之中，有一個的 modification time 比它的modification time 還要新時，則 exercise_more 就要依照 do_more_fast_walking的指示做改變。do_more_fast_walking bmi_exceeds_24: weight height compute_bmi waistline_exceeds_90CM: waistline compare_waistline 第二個 target 叫做 bmi_exceeds_24，它的兩個相依物為 weight 與 height，當這兩者有所改變時，bmi_exceeds_24 就要跟著做改變，如何改變就定義在 compute_bmi 之中。例如，如果計算出來的 bmi 沒有超過 24，就不更動 bmi_exceeds_24 的修改時間；如果計算出來的 bmi 超過 24，就將 bmi_exceeds_24 的修改時間做更新，如此才能驅動上層的 exercise_more 跟著做改變。 第三個 target 叫做 waistline_exceeds_90CM，它的相依物為 waistline，當它的值有所變化時，waistline_exceeds_90CM 就要跟著做變化，如何變化就定義在 compare_waistline 之中。例如，如果比較的結果是小於或等於 90 cm，就不更改該 target 的修改時間；如果比較的結果是大於 90 cm，就更新該 target 的修改時間，如此才能驅動與它有相依關係的上層 target 跟著做變化。 make utility 在掃瞄 makefile 時，它會將掃到的 dependent 當成 search pattern，去搜尋這些 dependent 是否也出現在 target 之中，如此不停地搜尋下去，直到再也找不到任何的 dependent 出現於 target 時為止；此時，make utility 的內部已經建立了一棵 dependency tree，其中的每一個 node 就是一個 target，而指定工作的執行順序則是從最底層的 target 開始做起，做完之後再執行上層 target 所指定的工作。以上述的 explicit rule 為例，其 dependency tree 與執行的順序則如圖 1.2-11 所示。
在 makefile 中，所有以 tab 為 leading character 的 line，都會被視為 command line，所以 shell command line 的開頭字元一定是 tab，但因為 tab 與 space 在一般的編輯模式下是無從區分的，所以初學者常犯的錯誤就是以 space 來做為 shell command line 的開頭字元，再加上部分的 make utility 針對 missing leading tab 所顯示的錯誤訊息有點文不對題，以致於經常令初學者搞不清楚出錯的原因。檢查 leading tab 的方法，除了 vi 的 list command 外，還可利用 cat -vet 指令來做檢查。 Suffix Rule (Implicit Rule) 顧名思義，suffix 就是結尾的意思，在本節中則是代表 file name 的 suffix，亦即我們所熟知的副檔名 (extension name)。在電腦的世界裡，有許多習以為常的副檔名慣用法，例如我們習慣以 .txt 來做為文字檔的副檔名，以 .c 來做為 C 程式檔的副檔名，以 .cpp 來做為 C++ 程式檔的副檔名，以 .o 來做為機器碼檔案的副檔名。不成文的副檔名慣用法，讓人們可從檔名的 suffix 得知該檔案的內容型態，而 makefile 中的 suffix rule (又稱為 implicit rule)，就是用來指明或建立這種副檔名慣用法的規則。suffix rule 的格式如下： .SUFFIX: .output_ext .input_ext .input_ext.output_ext: shell_command 上述中的 ".SUFFIX" 是一個可被 make utility 所辨認的 special target，它的dependent line 是用來指明 input file name 與 output file name 的副檔名；接下來的 ".input_ext.output_ext" 這個 target，則是用來指明如何將 input file 轉換成 output file。以 C 的原始程式檔 (source file) 為例，它都是先被編譯成機器碼檔 (object file)，然後 linker 再把若干個相關的機器碼檔組合成一個執行檔(executable)。因此，其 suffix rule 的常見寫法為： .SUFFIXES: .o .c .c.o: $(CC) $(CFLAGS) -c $< 上述中的 "c" 表示 "compile only, don't call linker" 之意，"$<" 則為 makefile 的 internal macro，它代表自動隱含的原始程式碼 (the implied source code)。總體來說，makefile 中的 variable definition (macro)，大致上可分為三類，分別為：一、makefile 所需使用到的程式 (program) 或指令 (command)；二、該程式或指令的選擇項 (option、flag)；三、一組 source code file、object file 或 是 executable。 常見的第一類 variable definition 有： AR Archive maintaining programs, the typical value is ar. AS Program for compiling assembly programs. CC Program for compiling C programs. CXX Program for compiling C++ programs. RM Command to remove a fi le. 常見的第二類 variable definition 有： ARFLAGS extra flags to give to archive maintaining program ASFLAGS extra flags to give to assembler CFLAGS extra flags to give to C compiler CXXFLAGS extra flags to give to C++ compiler RMFLAGS extra flags to give to rm command |
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