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项目架构:
其中各个文件的内容请自己填写。
项目被划分为不同的多个模块:
每个模块用一个文件夹进行管理,文件由inc, src, makefile构成
每个模块的对外函数统一放置于common/inc中,如common.h xxxfunc.h
工程项目中不希望源文件夹在编译时被改动(只读文件夹)
在编译时自动创建文件夹(build)用于存放编译结果
编译过程中能够自动生成依赖关系,自动搜索到需要的文件
每个模块可以拥有自己独立的编译方式
支持调试版本和编译选项
第一阶段:将每个模块中的代码编译称为静态库文件(compile)
第二阶段:将每个模块的静态库文件最终链接成最终的可执行程序(link)
完成可用于各个模块编译的makefile文件
完成模块的编译结果为静态库文件(.a文件)
自动生成依赖关系(gcc -MM)
自动搜索需要的文件(vpath)
将目标文件打包为静态库文件(ar crs)
大幅度
.PHONY : all
DIR_BUILD := /root/w_share/DT/ToBeMaster/makefile/20/build
DIR_COMMON_INC := /root/w_share/DT/ToBeMaster/makefile/20/common/inc
DIR_SRC := src
DIR_INC := inc
TYPE_INC := .h
TYPE_SRC := .c
TYPE_OBJ := .o
TYPE_DEP := .dep
AR := ar
ARFLAGS := crs
CC := gcc
CFLAGS := -I$(DIR_INC) -I$(DIR_COMMON_INC)
ifeq ($(DEBUG),true)
CFLAGS += -g
endif
MODULE := $(realpath .)
MODULE := $(notdir $(MODULE))
DIR_OUTPUT := $(addprefix $(DIR_BUILD)/, $(MODULE))
OUTPUT := $(MODULE).a
OUTPUT := $(addprefix $(DIR_BUILD)/, $(OUTPUT))
SRCS := $(wildcard $(DIR_SRC)/*$(TYPE_SRC))
OBJS := $(SRCS:$(TYPE_SRC)=$(TYPE_OBJ))
OBJS := $(patsubst $(DIR_SRC)/%, $(DIR_OUTPUT)/%, $(OBJS))
DEPS := $(SRCS:$(TYPE_SRC)=$(TYPE_DEP))
DEPS := $(patsubst $(DIR_SRC)/%, $(DIR_OUTPUT)/%, $(DEPS))
vpath %$(TYPE_INC) $(DIR_INC)
vpath %$(TYPE_INC) $(DIR_COMMON_INC)
vpath %$(TYPE_SRC) $(DIR_SRC)
-include $(DEPS)
all : $(OUTPUT)
@echo "Success! Target ==> $(OUTPUT)"
$(OUTPUT) : $(OBJS)
$(AR) $(ARFLAGS) $@ $^
$(DIR_OUTPUT)/%$(TYPE_OBJ) : %$(TYPE_SRC)
$(CC) $(CFLAGS) -o $@ -c $(filter %$(TYPE_SRC), $^)
$(DIR_OUTPUT)/%$(TYPE_DEP) : %$(TYPE_SRC)
@echo "Creating $@ ..."
@set -e; \
$(CC) $(CFLAGS) -MM -E $(filter %$(TYPE_SRC), $^) | sed 's,\(.*\)\.o[ :]*,$(DIR_OUTPUT)/\1$(TYPE_OBJ) $@ : ,g' > $@
注意:实验过程中需要自己创建build及各模块的文件夹,并将makefile中的绝对路径改为自己代码的路径。
输出结果:
这里我们看到在build/common下成功生成了依赖文件和编译后的文件,并将这些.o文件打包后放入build文件夹下。
思考:如何编写项目makefile使其能够触发模块makefile的调用,并最终生成可执行程序?
完成整个工程的makefile文件;调用makefile编译生成静态库文件;链接所有模块的静态库文件,得到最终的可执行程序。
如何自动创建build文件夹及其子文件夹?
如何进入每一个模块文件夹进行编译?
编译成功后如何连接所有模块静态库?
项目中的各个模块在设计阶段就已经基本确定,因此,在之后的开发过程中不会频繁的增加或减少
1.定义变量保存模块名
2.利用shell中的for循环遍历模块名变量
3.在for循环中进入模块文件夹进行编译
4.循环结束后连接所有的模块静态库文件
Makefile中嵌入shell代码时,如果需要使用shell变量的值,必须在变量前面加$$,譬如$$dir,用于区分该变量是shell变量而非Makefile中定义的变量。
21.4.3. shell中for循环实验
compile : $(DIR_BUILD) $(DIR_BUILD_SUB)
@echo "Begin to compile ..."
@set -e; \
for dir in $(MODULES); \
do \
cd $$dir && $(MAKE) all DEBUG:=$(DEBUG) && cd .. ; \
done
@echo "Compile Success!"
工程makefile中的关键构成
编译makefile:
.PHONY : all compile
MODULES := common \
module \
main
MKDIR := mkdir
RM := rm -fr
DIR_PROJECT := $(realpath .)
DIR_BUILD := build
DIR_BUILD_SUB := $(addprefix $(DIR_BUILD)/, $(MODULES))
MODULE_LIB := $(addsuffix .a, $(MODULES))
compile : $(DIR_BUILD) $(DIR_BUILD_SUB)
@echo "Begin to compile ..."
@set -e; \
for dir in $(MODULES); \
do \
cd $$dir && $(MAKE) all DEBUG:=$(DEBUG) && cd .. ; \
done
@echo "Compile Success!"
$(DIR_BUILD) $(DIR_BUILD_SUB) :
$(MKDIR) $@
输出结果:
编译成功,在build文件夹下生成了各个模块的打包文件。
gcc 在进行静态库连接时,必须遵守严格的依赖关系
gcc -o app.out x.a y.a
其中的依赖关必须为:x.a -> y.a , y.a -> z.a
默认情况下遵循自左向右的依赖关系
如果不清楚库间的依赖,可以使用-Xlinker自动确定依赖关系
gcc -o app.out -Xlinker “-(”z.a y.a x.a -Xlinker”-)”
link $(APP) : $(MODULE_LIB)
@echo "Begin to link ..."
$(CC) -o $(APP) -Xlinker "-(" $^ -Xlinker "-)" $(LFLAGS)
@echo "Link Success!"
.PHONY : all compile link clean rebuild
MODULES := common \
module \
main
MKDIR := mkdir
RM := rm -fr
CC := gcc
LFLAGS :=
DIR_PROJECT := $(realpath .)
DIR_BUILD := build
DIR_BUILD_SUB := $(addprefix $(DIR_BUILD)/, $(MODULES))
MODULE_LIB := $(addsuffix .a, $(MODULES))
MODULE_LIB := $(addprefix $(DIR_BUILD)/, $(MODULE_LIB))
APP := app.out
APP := $(addprefix $(DIR_BUILD)/, $(APP))
all : compile $(APP)
@echo "Success! Target ==> $(APP)"
compile : $(DIR_BUILD) $(DIR_BUILD_SUB)
@echo "Begin to compile ..."
@set -e; \
for dir in $(MODULES); \
do \
cd $$dir && $(MAKE) all DEBUG:=$(DEBUG) && cd .. ; \
done
@echo "Compile Success!"
link $(APP) : $(MODULE_LIB)
@echo "Begin to link ..."
$(CC) -o $(APP) -Xlinker "-(" $^ -Xlinker "-)" $(LFLAGS)
@echo "Link Success!"
$(DIR_BUILD) $(DIR_BUILD_SUB) :
$(MKDIR) $@
clean :
@echo "Begin to clean ..."
$(RM) $(DIR_BUILD)
@echo "Clean Success!"
rebuild : clean all
思考:
当前整个项目的makefile是否存在潜在的问题?是否需要重构?
当前整个项目的makefile是否存在潜在的问题?是否需要重构?
所有makefile中使用的编译路径均为写死的绝对路径,一旦项目文件移动,编译必将失败!
在工程makefile中获取项目的源码路径,根据项目源码路径:
拼接得到编译文件夹的路径(DIR_BUILD)
拼接得到全局包含路径(DIR_COMMON_INC)
通过命令行变量将路径传递给模块makefile
compile : $(DIR_BUILD) $(DIR_BUILD_SUB)
@echo "Begin to compile ..."
@set -e; \
for dir in $(MODULES); \
do \
cd $$dir && \
$(MAKE) all \
DEBUG:=$(DEBUG) \
DIR_BUILD:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(DIR_BUILD)) \
DIR_COMMON_INC:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(DIR_COMMON_INC)) && \
cd .. ; \
done
@echo "Compile Success!"
所有模块makefile的内容完全相同!
当模块makefile需要改动时,将涉及多处相同的改动!
将模块makefile拆分为两个模板文件
mod-cfg.mk : 定义可能改变的变量
mod-rule.mk : 定义相对稳定的变量和规则
默认情况下,模块makefile复用模板文件实现功能(include)
模块makefile如何指导模板文件的具体位置?
通过命令行变量进行模板文件位置的传递
$(MAKE) all \
DEBUG:=$(DEBUG) \
DIR_BUILD:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(DIR_BUILD)) \
DIR_COMMON_INC:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(DIR_COMMON_INC)) \
CMD_CFG:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(CMD_CFG)) \
MOD_CFG:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(MOD_CFG)) \
MOD_RULE:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(MOD_RULE)) && \
最终方案:
模块makefile:
include $(MOD_CFG)
# 此处之所以保留这些配置,而不是直接删除,是因为我们可能需要对某个模块进行特殊配置,此时只需该改定这里即可
# Custmization Begin
#
# DIR_SRC := src
# DIR_INC := inc
#
# TYPE_INC := .h
# TYPE_SRC := .c
# TYPE_OBJ := .o
# TYPE_DEP := .dep
#
# Custmization End
include $(CMD_CFG)
include $(MOD_RULE)
模块makefile中include包含的子模块mod-cfg.mk:
DIR_SRC := src
DIR_INC := inc
TYPE_INC := .h
TYPE_SRC := .c
TYPE_OBJ := .o
TYPE_DEP := .dep
模块makefile中include包含的子模块mod-rule.mk:
#生成依赖文件,编译,打包
.PHONY : all
MODULE := $(realpath .)
MODULE := $(notdir $(MODULE))
DIR_OUTPUT := $(addprefix $(DIR_BUILD)/, $(MODULE))
OUTPUT := $(MODULE).a
OUTPUT := $(addprefix $(DIR_BUILD)/, $(OUTPUT))
SRCS := $(wildcard $(DIR_SRC)/*$(TYPE_SRC))
OBJS := $(SRCS:$(TYPE_SRC)=$(TYPE_OBJ))
OBJS := $(patsubst $(DIR_SRC)/%, $(DIR_OUTPUT)/%, $(OBJS))
DEPS := $(SRCS:$(TYPE_SRC)=$(TYPE_DEP))
DEPS := $(patsubst $(DIR_SRC)/%, $(DIR_OUTPUT)/%, $(DEPS))
vpath %$(TYPE_INC) $(DIR_INC)
vpath %$(TYPE_INC) $(DIR_COMMON_INC)
vpath %$(TYPE_SRC) $(DIR_SRC)
-include $(DEPS)
all : $(OUTPUT)
@echo "Success! Target ==> $(OUTPUT)"
$(OUTPUT) : $(OBJS)
$(AR) $(ARFLAGS) $@ $^
$(DIR_OUTPUT)/%$(TYPE_OBJ) : %$(TYPE_SRC)
$(CC) $(CFLAGS) -o $@ -c $(filter %$(TYPE_SRC), $^)
$(DIR_OUTPUT)/%$(TYPE_DEP) : %$(TYPE_SRC)
@echo "Creating $@ ..."
@set -e; \
$(CC) $(CFLAGS) -MM -E $(filter %$(TYPE_SRC), $^) | sed 's,\(.*\)\.o[ :]*,$(DIR_OUTPUT)/\1$(TYPE_OBJ) $@ : ,g' > $@
模块makefile中include包含的子模块cmd-cfg.mk:
AR := ar
ARFLAGS := crs
CC := gcc
LFLAGS :=
CFLAGS := -I$(DIR_INC) -I$(DIR_COMMON_INC)
ifeq ($(DEBUG),true)
CFLAGS += -g
endif
MKDIR := mkdir
RM := rm -fr
拆分命令变量,项目变量,以及其他变量和规则到不同文件
cmd-cfg.mk : 定义命令相关的变量
pro-cfg.mk : 定义项目变量以及编译路径变量等
pro-rule.mk : 定义其他变量和规则
最后的makefile通过包含拆分后的文件构成(include)
最终方案:
项目主makefile:
include pro-cfg.mk
include cmd-cfg.mk
include pro-rule.mk
项目makefile中include包含的子模块pro-cfg.mk:
MODULES := common \
module \
main
MOD_CFG := mod-cfg.mk
MOD_RULE := mod-rule.mk
CMD_CFG := cmd-cfg.mk
DIR_BUILD := build
DIR_COMMON_INC := common/inc
APP := app.out
项目makefile中include包含的子模块pro-rele.mk:
.PHONY : all compile link clean rebuild
DIR_PROJECT := $(realpath .)
DIR_BUILD_SUB := $(addprefix $(DIR_BUILD)/, $(MODULES))
MODULE_LIB := $(addsuffix .a, $(MODULES))
MODULE_LIB := $(addprefix $(DIR_BUILD)/, $(MODULE_LIB))
APP := $(addprefix $(DIR_BUILD)/, $(APP))
all : compile $(APP)
@echo "Success! Target ==> $(APP)"
compile : $(DIR_BUILD) $(DIR_BUILD_SUB)
@echo "Begin to compile ..."
@set -e; \
for dir in $(MODULES); \
do \
cd $$dir && \
$(MAKE) all \
DEBUG:=$(DEBUG) \
DIR_BUILD:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(DIR_BUILD)) \
DIR_COMMON_INC:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(DIR_COMMON_INC)) \
CMD_CFG:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(CMD_CFG)) \
MOD_CFG:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(MOD_CFG)) \
MOD_RULE:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(MOD_RULE)) && \
cd .. ; \
done
@echo "Compile Success!"
link $(APP) : $(MODULE_LIB)
@echo "Begin to link ..."
$(CC) -o $(APP) -Xlinker "-(" $^ -Xlinker "-)" $(LFLAGS)
@echo "Link Success!"
$(DIR_BUILD) $(DIR_BUILD_SUB) :
$(MKDIR) $@
clean :
@echo "Begin to clean ..."
$(RM) $(DIR_BUILD)
@echo "Clean Success!"
rebuild : clean all
大型项目的编译环境是由不同的makefile构成的
编译环境的设计需要根据项目的整体架构设计
整个项目的编译过程可以分解为不同阶段
根据不同的阶段由针对性的对makefile进行设计
Makefile也要考虑复用性和维护性等基本的程序特性
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