Make|自动生成依赖关系

Make 一般是在 Unix 环境下使用的自动化编译工具。他本身不是编译器，而是将众多 C/C++源文件组织起来，确定其编译方式和编译顺序的工具。一旦我们写好的 Makefile 配置文件，那么无论多么复杂的工程我们都可以用一条 make 命令来解决。事实上，尽管通常和 C/C++搭配起来使用，make 也能应用到其他的编程语言之中。

在使用 make 过程中的第一个核心问题是处理文件依赖的问题。例如：

foo.o : foo.c defs.h       # foo模块
 cc -c -g foo.c

这里 foo.o 依赖于 foo.c 和 defs.h 。当后面两个文件发生变化时，make 会自动运行 cc -c -g foo.c 命令更新 foo.o 文件。但是，随着项目扩大。这种文件之间的依赖关系会变得非常复杂，一个小的改动可能会涉及到众多依赖关系的修改。因此有必要在项目的开始就引入自动构建依赖关系的工具链。

在跟我一起写 Makefile:书写规则这篇教程中，提到了编译器的一个特性：大多数的 C/C++编译器都支持一个 -M 的选项，即自动寻找源文件中包含的头文件，并生成一个依赖关系。例如如果我们执行

cc -M main.c

其输出是：

main.o: main.c defs.h

注意如果你用的是 GNU 的 C/C++编译器，你得用"-MM"参数，不然，"-M"参数会把一些标准库头文件也引入进来。

这篇教程里面详细阐述了如果在 Makefile 中使用这一特性的方法，综合而来就是：

# 对于每个.c源文件，建立一个描述其依赖关系的.d依赖文件
%.d: %.c
 @set -e; rm -f $@; \
         $(CC) -M $(CPPFLAGS) $< > $@.$$$$; \
         sed 's,\($*\)\.o[ :]*,\1.o $@ : ,g' < $@.$$$$ > $@; \
         rm -f $@.$$$$

上述命令中sed命令的作用是在依赖关系对中，在左侧加上.d 文件本身。即 将

main.o: main.c defs.h

转换成

main.o main.d : main.c defs.h

然后将生成的依赖关系文件include进来

sources = foo.c bar.c
include $(sources:.c=.d)

在教程中还提到，这个 include 要放在默认目标之后，避免 include 载入的文件的目标替换了默认目标。

走完上面的流程，会得到一个类似的如下内容的文件：

%.d: %.c
 @set -e; rm -f $@; \
         $(CC) -M $(CPPFLAGS) $< > $@.$$$$; \
         sed 's,\($*\)\.o[ :]*,\1.o $@ : ,g' < $@.$$$$ > $@; \
         rm -f $@.$$$$

sources = main.c foo.c bar.c
objs = $(sources:.c=.o)
include $(sources:.c=.d)

main: $(objs)
    $(CC) -o main $(objs)

.PHONY : clean
clean:
    @rm -f *.d *.o
    @rm -f ./main

不过按照这个Makefile第一次执行的时候会产生一个问题：第一次执行时，.d 文件尚未生成，这里的include导入的文件不存在，会产生如下的错误信息

Makefile:8: main.d: No such file or director
make: *** No rule to make target 'main.d'.  Stop.

最后是通过面向 google 的 debug 找到了 Autodependencies with GNU make 这篇 2001 年的文章，细致地阐述了这个问题。解决的关键在于在 include 前面添加一个 dash（-），其作用是：如果 include 的对象不存在，make 继续执行，后续 make 会自动生成.d 文件，然后执行 include。这篇新的教程提供的完整 Makefile 示例如下（和前面的形式有不同，但是思路是一致的）：

OBJS := foo.o bar.o

# link
proggie: $(OBJS)
 gcc $(OBJS) -o proggie

# pull in dependency info for *existing* .o files
-include $(OBJS:.o=.d)

# compile and generate dependency info
%.o: %.c
 gcc -c $(CFLAGS) $*.c -o $*.o
 gcc -MM $(CFLAGS) $*.c > $*.d

# remove compilation products
clean:
 rm -f proggie *.o *.d