c++ - 如何制作一个简单的 C++ Makefile

Question

我们需要使用 Makefile 为我们的项目整合所有内容，但我们的教授从未向我们展示过如何做。

我只有一个文件，a3driver.cpp .驱动程序从一个位置导入一个类，"/user/cse232/Examples/example32.sequence.cpp" .

而已。其他所有内容都包含在 .cpp 中.

我将如何制作一个简单的 Makefile 来创建一个名为 a3a.exe 的可执行文件?

Answer 1

由于这是针对 Unix 的，可执行文件没有任何扩展名。

需要注意的一件事是 root-config是一个提供正确编译和链接标志的实用程序；以及用于针对 root 构建应用程序的正确库。这只是与本文档的原始受众相关的详细信息。

让我宝贝

否则你永远不会忘记你第一次被制造

make 的介绍性讨论，以及如何编写一个简单的 makefile

什么是制造？我为什么要关心？

该工具名为 Make是一个构建依赖管理器。也就是说，它负责了解需要以何种顺序执行哪些命令才能从源文件、目标文件、库、头文件等的集合中获取您的软件项目——其中一些可能已更改最近---并将它们转换为程序的正确最新版本。

实际上，您也可以将 Make 用于其他用途，但我不打算谈论它。

一个简单的 Makefile

假设您有一个包含以下内容的目录:tool tool.cc tool.o support.cc support.hh , 和 support.o取决于 root并且应该被编译成一个名为 tool 的程序，并假设您一直在攻击源文件(这意味着现有的 tool 现在已过时)并想要编译该程序。

要自己做这件事，你可以

检查是否 support.cc或 support.hh比 support.o 新，如果是这样运行命令

g++ -g -c -pthread -I/sw/include/root support.cc

检查是否 support.hh或 tool.cc比 tool.o 新，如果是这样运行命令

g++ -g  -c -pthread -I/sw/include/root tool.cc

检查是否 tool.o比 tool 新，如果是这样运行命令

g++ -g tool.o support.o -L/sw/lib/root -lCore -lCint -lRIO -lNet -lHist -lGraf -lGraf3d -lGpad -lTree -lRint \
-lPostscript -lMatrix -lPhysics -lMathCore -lThread -lz -L/sw/lib -lfreetype -lz -Wl,-framework,CoreServices \
-Wl,-framework,ApplicationServices -pthread -Wl,-rpath,/sw/lib/root -lm -ldl

呼!多麻烦啊!有很多东西要记住，也有很多机会犯错误。 (顺便说一句——这里展示的命令行的细节取决于我们的软件环境。这些在我的电脑上工作。)

当然，您可以每次都运行所有三个命令。这会起作用，但它不能很好地扩展到大量软件(例如 DOGS，它在我的 MacBook 上从头开始编译需要超过 15 分钟)。

相反，您可以编写一个名为 makefile 的文件。像这样:

tool: tool.o support.o
    g++ -g -o tool tool.o support.o -L/sw/lib/root -lCore -lCint -lRIO -lNet -lHist -lGraf -lGraf3d -lGpad -lTree -lRint \
        -lPostscript -lMatrix -lPhysics -lMathCore -lThread -lz -L/sw/lib -lfreetype -lz -Wl,-framework,CoreServices \
        -Wl,-framework,ApplicationServices -pthread -Wl,-rpath,/sw/lib/root -lm -ldl

tool.o: tool.cc support.hh
    g++ -g  -c -pthread -I/sw/include/root tool.cc

support.o: support.hh support.cc
    g++ -g -c -pthread -I/sw/include/root support.cc

然后输入 make在命令行。这将自动执行上面显示的三个步骤。

此处未缩进的行具有“目标:依赖项”的形式，并告诉 Make 如果任何依赖项比目标更新，则应运行关联的命令(缩进行)。也就是说，依赖行描述了需要重新构建以适应各种文件中的更改的逻辑。如 support.cc更改意味着 support.o必须重建，但 tool.o可以单独留下。当 support.o变化 tool必须重建。

与每个依赖行相关联的命令由一个选项卡(见下文)引出，应该修改目标(或至少触摸它以更新修改时间)。

变量、内置规则和其他好东西

在这一点上，我们的 makefile 只是记住需要做的工作，但我们仍然必须弄清楚并完整地键入每个需要的命令。不一定是这样:Make 是一种强大的语言，具有变量、文本操作函数和大量内置规则，可以使我们更容易地做到这一点。

制作变量

访问 make 变量的语法是 $(VAR) .

分配给 Make 变量的语法是: VAR = A text value of some kind(或 VAR := A different text value but ignore this for the moment)。

您可以在类似我们 makefile 的改进版本的规则中使用变量:

CPPFLAGS=-g -pthread -I/sw/include/root
LDFLAGS=-g
LDLIBS=-L/sw/lib/root -lCore -lCint -lRIO -lNet -lHist -lGraf -lGraf3d -lGpad -lTree -lRint \
       -lPostscript -lMatrix -lPhysics -lMathCore -lThread -lz -L/sw/lib -lfreetype -lz \
       -Wl,-framework,CoreServices -Wl,-framework,ApplicationServices -pthread -Wl,-rpath,/sw/lib/root \
       -lm -ldl

tool: tool.o support.o
    g++ $(LDFLAGS) -o tool tool.o support.o $(LDLIBS)

tool.o: tool.cc support.hh
    g++ $(CPPFLAGS) -c tool.cc

support.o: support.hh support.cc
    g++ $(CPPFLAGS) -c support.cc

这更具可读性，但仍然需要大量输入

制作函数

GNU make 支持从文件系统或系统上的其他命令访问信息的各种函数。在这种情况下，我们对 $(shell ...) 感兴趣它扩展到参数的输出，和 $(subst opat,npat,text)它替换了 opat 的所有实例与 npat在文本中。

利用这一点，我们可以:

CPPFLAGS=-g $(shell root-config --cflags)
LDFLAGS=-g $(shell root-config --ldflags)
LDLIBS=$(shell root-config --libs)

SRCS=tool.cc support.cc
OBJS=$(subst .cc,.o,$(SRCS))

tool: $(OBJS)
    g++ $(LDFLAGS) -o tool $(OBJS) $(LDLIBS)

tool.o: tool.cc support.hh
    g++ $(CPPFLAGS) -c tool.cc

support.o: support.hh support.cc
    g++ $(CPPFLAGS) -c support.cc

这更容易打字，也更易读。

请注意

我们仍然明确说明每个目标文件和最终可执行文件的依赖关系

我们必须明确输入两个源文件的编译规则

隐式和模式规则

我们通常希望所有 C++ 源文件都应该以相同的方式处理，Make 提供了三种方式来说明这一点:

后缀规则(在 GNU make 中被认为已过时，但为了向后兼容而保留)

隐含规则

图案规则

隐式规则是内置的，下面将讨论一些。模式规则以类似的形式指定

%.o: %.c
    $(CC) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -c $<

这意味着目标文件是通过运行显示的命令从 C 源文件生成的，其中“自动”变量 $<扩展为第一个依赖项的名称。

内置规则

Make 有很多内置规则，这意味着实际上，一个项目通常可以由一个非常简单的 makefile 编译。

C 源文件的 GNU make 内置规则是上面展示的规则。类似地，我们使用类似 $(CXX) -c $(CPPFLAGS) $(CFLAGS) 的规则从 C++ 源文件创建目标文件。 .

使用 $(LD) $(LDFLAGS) n.o $(LOADLIBES) $(LDLIBS) 链接单个目标文件，但这在我们的情况下不起作用，因为我们想要链接多个目标文件。

内置规则使用的变量

内置规则使用一组标准变量，允许您指定本地环境信息(例如在哪里可以找到 ROOT 包含文件)，而无需重新编写所有规则。我们最有可能感兴趣的是:

CC -- C 编译器使用

CXX -- 要使用的 C++ 编译器

LD -- 要使用的链接器

CFLAGS -- C 源文件的编译标志

CXXFLAGS -- C++ 源文件的编译标志

CPPFLAGS -- C 预处理器的标志(通常包括在命令行上定义的文件路径和符号)，由 C 和 C++ 使用

LDFLAGS -- 链接器标志

LDLIBS -- 要链接的库

一个基本的 Makefile

通过利用内置规则，我们可以将我们的 makefile 简化为:

CC=gcc
CXX=g++
RM=rm -f
CPPFLAGS=-g $(shell root-config --cflags)
LDFLAGS=-g $(shell root-config --ldflags)
LDLIBS=$(shell root-config --libs)

SRCS=tool.cc support.cc
OBJS=$(subst .cc,.o,$(SRCS))

all: tool

tool: $(OBJS)
    $(CXX) $(LDFLAGS) -o tool $(OBJS) $(LDLIBS)

tool.o: tool.cc support.hh

support.o: support.hh support.cc

clean:
    $(RM) $(OBJS)

distclean: clean
    $(RM) tool

我们还添加了几个执行特殊操作(如清理源目录)的标准目标。

请注意，当不带参数调用 make 时，它​​使用在文件中找到的第一个目标(在本例中为全部)，但您也可以命名要获取的目标，这就是使 make clean 的原因。在这种情况下删除目标文件。

我们仍然对所有依赖项进行了硬编码。

一些神秘的改进

CC=gcc
CXX=g++
RM=rm -f
CPPFLAGS=-g $(shell root-config --cflags)
LDFLAGS=-g $(shell root-config --ldflags)
LDLIBS=$(shell root-config --libs)

SRCS=tool.cc support.cc
OBJS=$(subst .cc,.o,$(SRCS))

all: tool

tool: $(OBJS)
    $(CXX) $(LDFLAGS) -o tool $(OBJS) $(LDLIBS)

depend: .depend

.depend: $(SRCS)
    $(RM) ./.depend
    $(CXX) $(CPPFLAGS) -MM $^>>./.depend;

clean:
    $(RM) $(OBJS)

distclean: clean
    $(RM) *~ .depend

include .depend

请注意

源文件不再有任何依赖行!？!

有一些与 .depend 和 Depend 相关的奇怪魔法

如果你这样做 make然后 ls -A你会看到一个名为 .depend 的文件其中包含看起来像 make 依赖行的内容

其他阅读

GNU make manual

Recursive Make Considered Harmful关于编写不太理想的 makefile 的常用方法，以及如何避免它。

知道错误和历史记录

Make 的输入语言对空格敏感。特别是，依赖项后面的操作行必须以选项卡开头。但是一系列的空格看起来是一样的(确实有一些编辑器会默默地将制表符转换为空格，反之亦然)，这会导致 Make 文件看起来正确但仍然无法工作。这在早期被确定为错误，但( the story goes )并未修复，因为已经有 10 个用户。

(这是从我为物理研究生写的维基帖子中复制的。)