从头开始写项目Makefile(五):嵌套执行

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在大一些的项目里面,所有源代码不会只放在同一个目录,一般各个功能模块的源代码都是分开的,各自放在各自目录下,并且头文件和.c源文件也会有各自的目录,这样便于项目代码的维护。这样我们可以在每个功能模块目录下都写一个Makefile,各自Makefile处理各自功能的编译链接工作,这样我们就不必把所有功能的编译链接都放在同一个Makefile里面,这可使得我们的Makefile变得更加简洁,并且编译的时候可选择编译哪一个模块,这对分块编译有很大的好处。

现在我所处于工程目录树如下:

.

├── include
│   ├── common.h
│   ├── ipc
│   │   └── ipc.h
│   └── tools
│       ├── base64.h
│       ├── md5.h
│       └── tools.h
├── Makefile
├── src
│   ├── ipc
│   │   ├── inc
│   │   ├── Makefile
│   │   └── src
│   │       └── ipc.c
│   ├── main
│   │   ├── inc
│   │   ├── Makefile
│   │   └── src
│   │       ├── main.c
│   │       └── main.c~
│   └── tools
│       ├── inc
│       ├── Makefile
│       └── src
│           ├── base64.c
│           ├── md5.c
│           └── tools.c
└── tags

13 directories, 16 files

这样组织项目源码要比之前合理一些,那这样怎么来写Makefile呢?我们可以在每个目录下写一个Makefile,通过最顶层的Makefile一层一层的向下嵌套执行各层Makefile。那么我们最顶层的Makefile简单点的话可以这样写:

# top Makefile for xxx

all :
>---$(MAKE) -C src

tags:
>---ctags -R

clean :
>---$(MAKE) -C src clean

.PHONY : all clean tags


命令:

>---$(MAKE) -C src

就是进入src目录继续执行该目录下的Makefile。然后src目录下的Makefile在使用同样的方法进入下一级目录tools、main、ipc,再执行该目录下的Makefile。其实这样有些麻烦,我们可以直接从顶层目录进入最后的目录执行make。再加入一些伪目标完善下,我们的顶层Makefile就出来了:

# Top Makefile for C program

# Copyright (C) 2014 shallnew \at 163 \dot com

all :
>---$(MAKE) -C src/ipc
>---$(MAKE) -C src/tools
>---$(MAKE) -C src/main

tags:
>---ctags -R

help:
>---@echo "===============A common Makefilefor c programs=============="
>---@echo "Copyright (C) 2014 liuy0711 \at 163\dot com"
>---@echo "The following targets aresupport:"
>---@echo
>---@echo " all              - (==make) compile and link"
>---@echo " obj              - just compile, withoutlink"
>---@echo " clean            - clean target"
>---@echo " distclean        - clean target and otherinformation"
>---@echo " tags             - create ctags for vimeditor"
>---@echo " help             - print help information"
>---@echo
>---@echo "To make a target, do 'make[target]'"
>---@echo "========================= Version2.0 ======================="

obj:
>---$(MAKE) -C src/ipc obj
>---$(MAKE) -C src/tools obj
>---$(MAKE) -C src/main obj

clean :
>---$(MAKE) -C src/ipc clean
>---$(MAKE) -C src/tools clean
>---$(MAKE) -C src/main clean

distclean:
>---$(MAKE) -C src/ipc distclean
>---$(MAKE) -C src/tools distclean
>---$(MAKE) -C src/main distclean

.PHONY : all clean distclean tags help
当我们这样组织源代码时,最下面层次的Makefile怎么写呢?肯定不可以将我们上一节的Makefile(version 1.1)直接拷贝到功能模块目录下,需要稍作修改。不能所有的模块都最终生成各自的可执行文件吧,我们目前是一个工程,所以最后只会生成一个可执行程序。我们这样做,让主模块目录生成可执行文件,其他模块目录生成静态库文件,主模块链接时要用其他模块编译产生的库文件来生成最终的程序。将上一节Makefile稍作修改得出编译库文件Makefile和编译可执行文件Makefile分别如下:

# A Makefile to generate archive file
# Copyright (C) 2014 shallnew \at 163 \dot com


CFLAGS += -g -Wall -Werror -O2
CPPFLAGS += -I. -I./inc -I../../include

# SRC_OBJ = $(patsubst %.c, %.o, $(wildcard *.c))
SRC_FILES = $(wildcard src/*.c)
SRC_OBJ = $(SRC_FILES:.c=.o)
SRC_LIB = libtools.a

all : $(SRC_LIB)

$(SRC_LIB) : $(SRC_OBJ)
>---$(AR) rcs $@ $^
>---cp $@ ../../libs

obj : $(SRC_OBJ)

# clean target
clean:
>---$(RM) $(SRC_OBJ) $(SRC_LIB)

distclean:
>---$(RM) $(SRC_OBJ) $(SRC_LIB) tags *~

.PHONY : all obj clean disclean
==========================================================================

# A Makefile to generate executive file                                                                                                                                                   
# Copyright (C) 2014 shallnew \at 163 \dot com

CFLAGS += -g -Wall -Werror -O2
CPPFLAGS += -I. -I./inc -I../../include
LDFLAGS += -lpthread -L../../libs -ltools -lipc


# SRC_OBJ = $(patsubst %.c, %.o, $(wildcard *.c))
SRC_FILES = $(wildcard src/*.c)
SRC_OBJ = $(SRC_FILES:.c=.o)  
SRC_BIN = target_bin          

all : $(SRC_BIN)

$(SRC_BIN) : $(SRC_OBJ)       
>---$(CC) -o $@ $^ $(LDFLAGS) 

obj : $(SRC_OBJ)

# clean target
clean:
>---$(RM) $(SRC_OBJ) $(SRC_BIN) $(SRC_BIN).exe

distclean:
>---$(RM) $(SRC_OBJ) $(SRC_BIN) $(SRC_BIN).exe tags*~

.PHONY : all obj clean disclean

最后在顶层执行:

# make clean

make -C src/ipc clean
make[1]: Entering directory`/home/Myprojects/example_make/version-3.0/src/ipc'
rm -f src/ipc.o libipc.a
make[1]: Leaving directory`/home/Myprojects/example_make/version-3.0/src/ipc'
make -C src/tools clean
make[1]: Entering directory `/home/Myprojects/example_make/version-3.0/src/tools'
rm -f src/base64.o src/md5.o src/tools.o libtools.a
make[1]: Leaving directory`/home/Myprojects/example_make/version-3.0/src/tools'
make -C src/main clean
make[1]: Entering directory`/home/Myprojects/example_make/version-3.0/src/main'
rm -f src/main.o target_bin target_bin.exe
make[1]: Leaving directory`/home/Myprojects/example_make/version-3.0/src/main'
# make
make -C src/ipc
make[1]: Entering directory`/home/Myprojects/example_make/version-3.0/src/ipc'
cc -g -Wall -Werror -O2 -I. -I./inc-I../../include  -c -o src/ipc.osrc/ipc.c
ar rcs libipc.a src/ipc.o
cp libipc.a ../../libs
make[1]: Leaving directory `/home/Myprojects/example_make/version-3.0/src/ipc'
make -C src/tools
make[1]: Entering directory`/home/Myprojects/example_make/version-3.0/src/tools'
cc -g -Wall -Werror -O2 -I. -I./inc-I../../include  -c -o src/base64.osrc/base64.c
cc -g -Wall -Werror -O2 -I. -I./inc -I../../include  -c -o src/md5.o src/md5.c
cc -g -Wall -Werror -O2 -I. -I./inc-I../../include  -c -o src/tools.osrc/tools.c
ar rcs libtools.a src/base64.o src/md5.o src/tools.o
cp libtools.a ../../libs
make[1]: Leaving directory`/home/Myprojects/example_make/version-3.0/src/tools'
make -C src/main
make[1]: Entering directory`/home/Myprojects/example_make/version-3.0/src/main'
cc -g -Wall -Werror -O2 -I. -I./inc-I../../include  -c -o src/main.osrc/main.c
cc -o target_bin src/main.o -lpthread -L../../libs -ltools-lipc
make[1]: Leaving directory`/home/Myprojects/example_make/version-3.0/src/main'
#

最后生成了可执行程序文件。这样的话一个工程的各个模块就变得独立出来了,不但源码分开了,而且各自有各自的Makefile,并且各个功能模块是可独立编译的。

我们发现顶层Makefile还有可以改进的地方,就是在进入下一层目录是要重复写多次,如下:

>---$(MAKE) -C src/ipc
>---$(MAKE) -C src/tools
>---$(MAKE) -C src/main

每增加一个目录都要在多个伪目标里面加入一行,这样不够自动化啊,于是我们想到shell的循环语 句,我们可以在每条规则的命令处使用for循环。如下:

DIR = src
SUBDIRS = $(shell ls $(DIR))

all :
>---@for subdir in $(SUBDIRS); \
>---do $(MAKE) -C $(DIR)/$$subdir; \                                                                                                                                           
>---done

这样懒人有可以高兴很久了。不过还有问题:

上面for循环会依次进入系统命令ls列出的目录,但我们对每个目录的make顺序可能有要求,在该项目当中,main目录下的Makefile必须最后执行,因为最终的链接需要其他目录编译生成的库文件,否则会执行失败。并且在当前的Makefile中,当子目录执行make出现错误时,make不会退出。在最终执行失败的情况下,我们很难根据错误的提示定位出具体是是那个目录下的Makefile出现错误。这给问题定位造成了很大的困难。为了避免这样的问题,在命令执行错误后make退出。

所以将刚才的Makefile修改为如下

 

DIR = src
SUBDIRS = $(shell ls $(DIR))
 
all :
>---@for subdir in $(SUBDIRS); \
>---do $(MAKE) -C $(DIR)/$$subdir || exit 1; \                                                                                                                                           
>---done

这样在执行出错时立马退出,但这样还是没有解决问题,编译错误还是会出现。那怎么解决呢?

我们可以通过增加规则来限制make执行顺序,这样就要用到伪目标,对每一个模块我们都为他写一条规则,每个模块名称是目标,最后需要执行的模块目标又是其他模块的目标,这样就限制了make顺序。在执行到最后需要执行的目标时,发现存在依赖,于是先更新依赖的目标,这样就不会出错了。并且这样的话,我们还可以对指定模块进行编译,比如我只修改了tools模块,我只想看看我修改的这个模块代码是否可以编译通过,我可以在编译时这样:

# make tools
make -C src/tools
make[1]: Entering directory`/home/Myprojects/example_make/version-2.1/src/tools'
cc -g -Wall -Werror -O2 -I. -I./inc-I../../include  -c -o src/base64.o src/base64.c
cc -g -Wall -Werror -O2 -I. -I./inc-I../../include  -c -o src/md5.osrc/md5.c
cc -g -Wall -Werror -O2 -I. -I./inc-I../../include  -c -o src/tools.osrc/tools.c
ar rcs libtools.a src/base64.o src/md5.o src/tools.o
cp libtools.a ../../libs
make[1]: Leaving directory`/home/Myprojects/example_make/version-2.1/src/tools'
#
还有另外一种方法也可以解决此问题,就是手动列出需要进入执行的模块名称(这里就是目录了),把最后需要执行的模块放在最后,这样for循环执行时最后需要编译链接的模块就放在最后了,不会像我们之前那样make是按照使用系统命令ls列出模块目录的顺序来执行。ls列出目录是按照每个目录的名称来排序的,我们总不能要求写代码的时候最后执行的模块的名称必须是以z开头的吧,总之不现实。

 我们的顶层Makefile又进化了,也是这一节最终Makefile:

# Top Makefile for C program
# Copyright (C) 2014 shallnew \at 163 \dot com

DIR = src
MODULES = $(shell ls $(DIR))
# MODULES = ipc main tools

all : $(MODULES)
 
$(MODULES):
>---$(MAKE) -C $(DIR)/$@
 
main:tools ipc
 
obj:
>---@for subdir in $(MODULES); \
>---do $(MAKE) -C $(DIR)/$$subdir $@; \
>---done
 
clean :
>---@for subdir in $(MODULES); \
>---do $(MAKE) -C $(DIR)/$$subdir $@; \
>---done
 
distclean:
>---@for subdir in $(MODULES); \
>---do $(MAKE) -C $(DIR)/$$subdir $@; \
>---done
 
 
tags:
>---ctags -R

help:
>---@echo "===============A common Makefilefor c programs=============="
>---@echo "Copyright (C) 2014 liuy0711 \at 163\dot com"
>---@echo "The following targets aresupport:"
>---@echo
>---@echo " all              - (==make) compile and link"
>---@echo " obj              - just compile, withoutlink"
>---@echo " clean            - clean target"
>---@echo " distclean        - clean target and otherinformation"
>---@echo " tags             - create ctags for vimeditor"
>---@echo " help             - print help information"
>---@echo
>---@echo "To make a target, do 'make[target]'"
>---@echo "========================= Version2.0 ======================="
 
.PHONY : all clean distclean tags help

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