經(jīng)常在一個(gè)項(xiàng)目中包含多個(gè).c源文件，而且一個(gè).c源文件包含了一堆的頭文件，這種情況下如何編寫makefile，使得能成功編譯整個(gè)項(xiàng)目？本博文對(duì)這些問題提出自己淺析的理解。涉及到對(duì)gcc命令使用與編譯流程理解及多文件時(shí)makefile的編寫。

　　有些場(chǎng)景下編譯的程序是不能依賴OS和標(biāo)準(zhǔn)的C庫(kù)的，并且需要C和匯編混合編譯，如bootloader程序，就需要制定參數(shù)-nostdlib，這樣的Makefile如下所示：

　　all：

　　arm-linux-gcc -O2 -Wall -nostdlib -march=armv4 -Wl，-T，ipl.lds uart.c ipl.c nfc.c nand.c sha1.c arm.s -o ipl.exe

　　arm-linux-objcopy -Obinary ipl.exe ipl.bin

　　clean：

　　rm -rf ipl.exe ipl.bin

　　很奇怪的是，在《跟我一起學(xué)Makefile-陳皓》的文檔中，第五部分第八章，有講到自動(dòng)生成依賴性的問題。從字面意思，我理解為在.c源文件中每添加一個(gè)自己的頭文件都需要在makefile的對(duì)應(yīng)目標(biāo)中添加對(duì)該頭文件的依賴。

　　添加對(duì)此頭文件的依賴是為了確保有此文件？但是在gcc編譯時(shí)，如果尋找不到該頭文件，是會(huì)停止編譯且報(bào)錯(cuò)的。

　　然后我就直接理解為了：添加頭文件依賴是為了gcc編譯時(shí)讓此頭文件也作為輸入文件

　　例如：

　　［objc］ view plain copy《abc.c》：

　　include “abc.h”

　　include 《stdio.h》

　　void main（）

　　{

　　printf（“helloworld”）;

　　}

　　編譯成.o文件時(shí)，應(yīng)該為：

　　［objc］ view plain copygcc -c abc.c abc.h //錯(cuò)誤示范

　　結(jié)果卻是相當(dāng)于執(zhí)行了：

　　［objc］ view plain copygcc -c abc.c

　　gcc -c abc.h

　　是因?yàn)槲业膅cc版本較新？總之，折騰了很久后，我就是發(fā)現(xiàn)，頭文件沒必要寫到依賴中，而gcc也不需要直接把此頭文件作為輸入，但是若頭文件不在當(dāng)前目錄下，需要用-I指出頭文件地址。（純粹個(gè)人階段性的理解，還希望大牛能指正）

　　在編程的時(shí)候，我們可以把一個(gè)完整程序的每個(gè)函數(shù)分離出來，寫成.c文件，最后再一起編譯和鏈接。這樣有利于程序功能模塊化，也方便檢查代碼錯(cuò)誤。

　　.h文件：里面編輯該程序需要引用的頭文件。

　　#ifndef /#define / #endif ： 防止該頭文件被重復(fù)引用。

　　整體用法：

　　#ifndef A_H //如果沒有a.h文件，#define A_H。如果有，結(jié)束定義

　　#define A_H //定義a.h文件

　　定義a.h需要的頭文件

　　#endif //結(jié)束定義部分

　　例子：

　　一個(gè).h文件的書寫格式。

　　#ifndef A_H

　　#define A_H

　　定義程序所需的一些頭文件

　　#include《stdio.h》

　　#include《string.h》

　　#include《stdlib.h》

　　…

　　#endif

　　保存退出。

　　其實(shí)在編寫小程序的時(shí)候也可以不用#ifndef /#define / #endif，但是用它更安全，不易出錯(cuò)。

　　c文件的書寫格式

　　在寫每個(gè)函數(shù)之前要加載頭文件，如果是.h文件，就需要寫#include”a.h”。

　　例如：引用之前的a.h文件。

　　add.c

　　#include”a.h”

　　int add（int a，intb）

　　{

　　return a+b;

　　}

　　保存退出。

　　程序編輯完成之后，需要編譯鏈接。

　　我們可以用gcc編譯每個(gè).c文件。如果有三個(gè).c文件a.c、b.c、c.c，編譯方法如下：

　　gcc a.c –o a.o //將三個(gè).c文件編譯成.o文件

　　gcc b.c -o b.o

　　gcc c.c -o c.o

　　gcc a.o b.o c.o –o all //將三個(gè).o文件編譯成一個(gè)可執(zhí)行文件

　　。/all //執(zhí)行程序

　　例如：

　　test.h

　　add.c

　　main.c

　　編譯：

　　執(zhí)行：

　　如果我們有很多個(gè).c文件，這個(gè)方法就不太好了，這時(shí)，我們提出Makefile文件。

　　Makefile：自動(dòng)編譯。先將每個(gè).c文件的編譯過程提前寫在Makefile文件中，在運(yùn)行程序時(shí)，系統(tǒng)直接用make命令使文件自動(dòng)編譯，提高效率。

　　Makefile文件的書寫格式：

　　vim Makefile

　　文件類型：由哪個(gè)文件得到

　　得到過程

　　例如：

　　main:main.o //可執(zhí)行文件main是由目標(biāo)文件main.o得到。

　　gcc main.o –o main //得到過程是將main.o編譯成main文件。

　　main.o:main.c

　　gcc -c main.c -o main.o

　　在Makefile文件中一定要將每一個(gè).c文件按執(zhí)行順序先編譯成.o文件，再按順序?qū)?o文件編譯成可執(zhí)行文件。

　　每次編譯過后會(huì)產(chǎn)生很多的.o文件，對(duì)于程序運(yùn)行沒什么太大意義，反而會(huì)占內(nèi)存，所以我們也可以在Makefile文件中添加清除命令（clean），如：

　　.PHONY:clean

　　clean： 刪除所有文件類型為.o的文件

　　rm –rf *.o

　　一些文件也可用下面符號(hào)表示：

　　$@： 代表規(guī)則里面的目標(biāo)文件。

　　$《：代表規(guī)則當(dāng)中的第一個(gè)依賴文件。

　　%.c：%.o 所有.c文件全部編譯成.o文件

　　.PHONY:clean

　　如果有.PHONY:clean，外面也有clean文件，執(zhí)行make clean時(shí)，里面的.o文件會(huì)被刪除而外面的clean文件還在。確保了外面clean文件的安全性。如果沒有.PHONY:clean 語句，外面也沒有clean文件時(shí)，在執(zhí)行make clean也會(huì)刪除.o文件，如果外面有clean，則會(huì)報(bào)錯(cuò)。

　　PHONY：目標(biāo)并非實(shí)際的文件名，只是顯示在請(qǐng)求時(shí)執(zhí)行命令的名字。有兩種理由需要使用PHONY目標(biāo)：避免和文件名沖突，改善性能。

　　例如：

　　vim Makefile

　　編譯和執(zhí)行（make：編譯， 。/all：執(zhí)行）：

　　下面是經(jīng)驗(yàn)分享：

　　一、gcc編譯的流程

　　gcc的編譯流程分為4步：（詳見：http://xredman.iteye.com/blog/700901）

　　預(yù)處理（Pre-Processing） －》 編譯（Compling） -》 匯編（Assembling） -》 連接（Linking）

　　預(yù)處理：處理#include、#define、#ifdef 等宏命令

　　編譯：把預(yù)處理完的文件編譯為匯編程序.s

　　匯編：把匯編程序.s編譯為.o二進(jìn)制文件

　　鏈接：把多個(gè)二進(jìn)制文件.o集合（鏈接）成一個(gè)可執(zhí)行文件

　　由此可見，

　　多頭文件.h時(shí)，在預(yù)處理階段處理，指明頭文件所在地址，但通常在makefile中是一個(gè)命令完成到第3步，生成.o

　　多源文件.c時(shí)，在鏈接階段處理，gcc命令要寫出所有源文件，不然會(huì)出現(xiàn)引用了卻未定義的函數(shù)\變量等

　　二、多文件，多頭文件時(shí)的gcc經(jīng)驗(yàn)分享

　　情況1、一步直接由.c生成執(zhí)行文件

　　［objc］ view plain copygcc ［-I包含文件.h的目錄1 -I包含文件.h的目錄2.。。］ 源文件1.c ［源文件2.c 源文件3.c.。。］ -o 執(zhí)行文件名

　　情況2、先編譯成.o，再由.o鏈接為執(zhí)行文件（makefile中常見，因?yàn)樵诖笮晚?xiàng)目時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)重編譯部分文件而不需要每次都全部編譯源文件文件）

　　［objc］ view plain copya、gcc ［-I源文件1包含的文件.h的目錄］ 源文件1.c ［-o 源文件1.o］

　　//可以通過-o指定生成的二進(jìn)制文件地址和位置

　　gcc ［-I源文件2包含的文件.h的目錄］ 源文件2.c ［-o 源文件2.o］

　　。。。。

　　b、gcc 源文件1.o 源文件2.o 。。。。。。 -o 生成的執(zhí)行文件（默認(rèn)為a.out）

　　三、多文件，多頭文件時(shí)的makefile經(jīng)驗(yàn)分享

　　以例子說明最好理解，文件結(jié)構(gòu)如下圖：

　　（以下為源文件+頭文件的展示，沒興趣的可以跳過此部分，不影響整體理解）

　　《myhello.c》：

　　［objc］ view plain copy［user@13:08 src］$cat myhello.c

　　#include 《stdio.h》

　　#include “test.h”

　　#include “abc.h”

　　void printhelloworld（void）;

　　int main（）

　　{

　　abc（）;

　　printtest（）;

　　printf（“\n”）;

　　printhelloworld（）;

　　return 0;

　　}

　　void printhelloworld（void）{

　　printf（“hello world\n”）;

　　}

　　［user@13:08 src］$

　　《abc.c && abc.h》

　　［objc］ view plain copy［user@13:10 src］$cat 。/common/abc.c

　　#include “abc.h”

　　void abc（void）

　　{

　　printf（“\nit is in funciton abc”）;

　　}

　　［user@13:10 src］$cat 。/common/abc.h

　　#include 《stdio.h》

　　void abc（void）;

　　［user@13:11 src］$

　　《test.c && test.h》

　　［objc］ view plain copy［user@13:11 src］$cat 。/common/test/test.c

　　#include 《stdio.h》

　　void printtest（void）

　　{

　　printf（“\nit is in test.c”）;

　　}

　　［user@13:11 src］$cat 。/common/test/test.h

　　void printtest（void）;

　　［user@13:11 src］$

　　（代碼展示到此結(jié)束）

　　簡(jiǎn)單來說，在myhello.c的main中，需要調(diào)用。/common/abc.c的abc函數(shù)和。/common/test.c的printtest函數(shù)，因而包含了他們的頭文件abc.h test.h

　　重點(diǎn)來了，makefile可以怎么寫（只是我的寫法的參考）

　　［objc］ view plain copy［user@13:11 src］$cat Makefile

　　//目標(biāo)（要生成的文件名）

　　TARGET ：= myhello

　　//編譯器的選擇（在Linux中其實(shí)可以忽略，因?yàn)閏c指向的本來就是gcc）

　　CC ：= gcc

　　//編譯的參數(shù)

　　CFLAG ：= -Wall

　　//編譯包含的頭文件所在目錄

　　INCLUDES ：= -I. -Icommon/ -Icommon/test

　　//所有用到的源文件，注意：非當(dāng)前目錄的要+上詳細(xì)地址

　　SRCS = myhello.c 。/common/abc.c 。/common/test/test.c

　　//把源文件SRCS字符串的后綴.c改為.o

　　OBJS = $（SRCS：.c=.o）

　　//匹配所有的偽目標(biāo)依賴，即執(zhí)行目標(biāo)myhello.o & 。/common/abc.c & 。/common/test/test.c

　　.PHONY:all //all為偽目標(biāo)all：$（OBJS）

　　//當(dāng)所有依賴目標(biāo)都存在后，鏈接，即鏈接myhello.o & 。/common/abc.c & 。/commontest/test.c

　　$（CC） $（LDFLAG） -o $（TARGET） $^

　　//重定義隱藏規(guī)則，匹配上述目標(biāo)：myhello.o & 。/common/abc.c & 。/common/test/test.c

　　%.o：%.c

　　//生成.o文件，注意，由于SRCS有個(gè)別包含詳細(xì)地址的，生成的.o文件也是詳細(xì)地址

　　$（CC） -c $（INCLUDES） $（CFLAG） $（CPPFLAG） $《 -o $@

　　//清空除源文件外的所有生成文件

　　clean： rm -rf $（basename $（TARGET）） $（SRCS：.c=.o）［user@13:14 src］$

　　make執(zhí)行下，結(jié)果怎么樣呢：

　　［objc］ view plain copy［user@13:35 src］$make

　　//編譯了myhello.c，自動(dòng)處理了頭文件abc.h test.h的包含關(guān)系

　　gcc -c -I. -Icommon/ -Icommon/test -Wall myhello.c -o myhello.o gcc -c -I. -Icommon/ -Icommon/test -Wall common/abc.c -o common/abc.o gcc -c -I. -Icommon/ -Icommon/test -Wall common/test/test.c -o common/test/test.o

　　//把生成的所有.o文件鏈接為執(zhí)行文件，如果有缺失，會(huì)提示函數(shù)/變量未定義

　　gcc -o myhello myhello.o common/abc.o common/test/test.o［user@13:35 src］$

　　說明：由于當(dāng)前博文編寫代碼是在Objective-C上，因此為了觀看方便而用注釋//，實(shí)際在makefile中注釋為#

　　此時(shí)的文件結(jié)構(gòu)：

　　不知道注意到了沒，我通過-o指定地址，把生成的.o與源文件.c放在一起的，例如abc.o放在了abc.c的目錄，但同時(shí)的，鏈接時(shí)也需要給出詳細(xì)地址。

　　結(jié)論：

　　在gcc時(shí)，會(huì)自動(dòng)解決頭文件.h的依賴關(guān)系，只需要指明頭文件的地址

　　在gcc鏈接時(shí)，才需要把所有的源文件.o列出了，否則出現(xiàn)引用了未定義的變量/函數(shù)