【LeafBuildTool】构建工具系列1：make

`make` —— 项目的关节

一个中型或大型项目，通常由许多文件组成模块，又由各个模块组成整个系统，将各个文件、模块构建为系统的方式，一直是项目管理中的要点。make是一个传统——但是流行的构建工具，Makefile是其定义规则的文件，其中定义的规则就像关节，将项目中的各部分灵活而有序地组织在一起。

基本语法

Makefile的核心是规则，其由一系列规则组成，每个规则的基本语法如下：

target: prerequisites
    recipe

target：目标，即要创建或更新的文件，也可以是一个伪目标（不对应实际文件，用于执行特定操作）。
prerequisites：依赖项，是目标所依赖的文件或其他目标。当依赖项中的任何一个发生改变时，make会认为目标需要更新，并执行对应的规则命令。
recipe：规则命令序列，是为了创建或更新目标而需要执行的命令，必须以制表符（Tab）开头。

除此之外，Makefile还有一些作为脚本必要且实用的功能，以下的实际案例将进一步说明。

C语言项目构建案例

CC = gcc
CFLAGS = -Wall -g

all: myprogram

myprogram: main.o utils.o
    $(CC) $(CFLAGS) -o myprogram main.o utils.o

main.o: main.c utils.h
    $(CC) $(CFLAGS) -c main.c

utils.o: utils.c utils.h
    $(CC) $(CFLAGS) -c utils.c

clean:
    rm -f *.o myprogram

以上Makefile编写了5条规则。

`1. all`

make默认会执行Makefile里首个规则的目标，此目标通常被称作默认目标。一般而言，会把all作为默认目标，该目标依赖于项目中的其他主要目标，以此来确保所有必要的文件都能被构建。

make也可手动指定构建目标，如：

make all
make clean
make main.o

`2. myprogram`

myprogram目标有2个依赖项main.o和utils.o，若依赖项已构建完毕，则会执行recipe部分所定义的命令，将.o文件通过gcc链接为可执行文件myprogram。

对于每个目标，make会检查其依赖项是否存在或者是否有更新。若依赖项不存在，make会尝试构建这些依赖项；若依赖项的修改时间比目标新，make会认为目标需要更新，进而执行该目标对应的规则命令。

`3. main.o`

若main.c或utils.h文件有更新，则根据recipe定义的命令，通过gcc编译生成main.o。

`4. utils.o`

同main.o。

`5. clean`

目标可以是文件，也可以是一个伪目标，伪目标可通过.PHONY声明，确保即使存在同名文件，make也会执行对应的规则。（案例中由于不存在与目标all/clean同名文件，故省略.PHONY声明）

.PHONY: all clean

all: myprogram
clean:
    rm -f *.o myprogram

当执行伪目标时，make会直接执行该目标对应的规则命令，而不会检查文件的修改时间.

更进一步

Makefile作为一种构建脚本，可以像shell那样，在recipe中直接编写命令，比如调用Python脚本。

`C`和`Python`混合项目案例

假设项目中有一个C程序和一个Python脚本，C程序生成的数据会被Python脚本处理。

project/
├── main.c
├── process.py
└── Makefile

# 定义编译器和编译选项
CC = gcc
CFLAGS = -Wall -g

# 定义目标
all: data.txt result.txt

# 编译 C 程序并生成数据文件
data.txt: main
    ./main > data.txt

main: main.c
    $(CC) $(CFLAGS) -o main main.c

# 使用 Python 脚本处理数据文件
result.txt: data.txt process.py
    python3 process.py data.txt > result.txt

# 清理生成的文件
clean:
    rm -f main data.txt result.txt