Makefile其實不難學，對於一些基本概念百度上應該很多，這裏分享一個循序漸進的學習方式，保證讓你快速掌握Makefile的編寫。
本文先發於公眾號： 良許Linux ，裏面有一個 Makefile 系列，歡迎關註交流！
另外，想進大廠的同學，僅僅學會Makefile是不夠的，一定要好好學演算法，這是面試必備的。這裏準備了一份 BAT 大佬總結的 LeetCode 刷題寶典，很多人靠它們進了大廠。
1. 前言
透過之前章節的學習，我們對Makefile有個基礎的認識，現在開始自己動手寫Makefile。
目前網路上有不少可以自動生成Makefile的工具，但很多計畫其實沒必要那麽復雜，完全可以自己動手寫出來。
而且對於初學者來說，自己動手寫一遍Makefile可以頂看十遍高手寫的Makefile，也可以加深對Makefile的理解，將來公司的Makefile有需要修改的時候自己就可以動手搞定，不需要依靠他人，何樂而不為？
2. 原始碼介紹
在本教程中用於範例的程式碼很簡單，僅僅是在main函式中呼叫了fun1及fun2函式，而fun1及fun2獨立寫在fun1.c及fun2.c裏。程式碼如下：
//main.c
int main()
{
printf("hello world\n");
fun1();
fun2();
}
//fun1.c
void fun1()
{
printf("this is fun1\n");
}
//fun2.c
void fun2()
{
printf("this is fun2\n");
}
3. 第一版Makefile
對於我們的範例程式碼，不透過Makefile編譯其實也很簡單：
gcc main.c fun1.c fun2.c -o app
我們知道，Makefile其實就是按規則一條條的執行。所以，我們完全可以把上面那條命令寫成Makefile的一個規則。我們的目標是app，按此寫法依賴是main.c fun1.c fun2.c，則最終的Makefile如下：
app: main.c fun1.c fun2.c
gcc main.c fun1.c fun2.c -o app
但這個版本的Makefile有兩個很重要的不足：
- 對於簡單程式碼還好，而對於大型計畫，具有成千上萬程式碼來說，僅用一行規則是完全不夠的，即使夠的話也需要寫很長的一條規則；
- 任何檔只要稍微做了修改就需要整個計畫完整的重要編譯。
基於此，我們在第一版的基礎上最佳化出第二版。
4. 第二版Makefile
在第二版Makefile中，為了避免改動任何程式碼就需要重新編譯整個計畫的問題，我們將主規則的各個依賴替換成各自的中間檔，即main.c --> main.o，fun1.c --> fun1.o，fun2.c --> fun2.o，再對每個中間檔的生成各自寫條規則比如對於main.o，規則為：
main.o: main.c
• gcc -c main.c -o main.o
這樣做的好處是，當有一個檔發生改動時，只需重新編譯此檔即可，而無需重新編譯整個計畫。完整Makefile如下：
app: main.o fun1.o fun2.o
gcc main.o fun1.o fun2.o -o app
main.o: main.c
gcc -c main.c -o main.o
fun1.o: fun1.c
gcc -c fun1.c -o fun1.o
fun2.o: fun2.c
gcc -c fun2.c -o fun2.o
第二版Makefile同樣具有一些缺陷：
- 裏面存在一些重復的內容，可以考慮用變量代替；
- 後面三條規則非常類似，可以考慮用一條模式規則代替。
基於此，我們在第二版的基礎上最佳化出第三版。
5. 第三版Makefile
在第三版Makefile中，我們使用變量及模式規則使Makefile更加簡潔。使用的三個變量如下：
obj = main.o fun1.o fun2.o
target = app
CC = gcc
使用的模式規則為：
%.o: %.c
• $(CC) -c $< -o $@
這條模式規則表示：所有的.o檔都由對應的.c檔生成。在規則裏，我們又看到了兩個自動變量：$<和$@。其實自動變量有很多，常用的有三個：
$<：第一個依賴檔；
$@：目標；
$^：所有不重復的依賴檔，以空格分開
obj = main.o fun1.o fun2.o
target = app
CC = gcc
$(target): $(obj)
$(CC) $(obj) -o $(target)
%.o: %.c
$(CC) -c $< -o $@
第三版Makefile依然存在一些缺陷：
- obj對應的檔需要一個個輸入，工作量大；
2. 檔數目比較少時還好，檔數目一旦很多的話，obj將很長；
3. 而且每增加/刪除一個檔，都需要修改Makefile。
基於此，我們在第二版的基礎上最佳化出第四版。
6. 第四版Makefile
在第四版Makefile中，我們隆重推出了兩個函式： wildcard 和 patsubst 。
wildcard：
擴充套件通配符，搜尋指定檔。在此我們使用src = $(wildcard ./*.c)，代表在當前目錄下搜尋所有的.c檔，並賦值給src。函式執行結束後，src的值為：main.c fun1.c fun2.c。
patsubst：
替換通配符，按指定規則做替換。在此我們使用
obj = $(patsubst %.c, %.o, $(src))
代表將src裏的每個檔都由.c替換成.o。函式執行結束後，obj的值為main.o fun1.o fun2.o，其實跟第三版Makefile的obj值一模一樣，只不過在這裏它更智慧一些，也更靈活。
除了使用patsubst函式外，我們也可以使用模式規則達到同樣的效果，比如：
obj = $(src:%.c=%.o)
也是代表將src裏的每個檔都由.c替換成.o。
幾乎每個Makefile裏都會有一個偽目標clean，這樣我們透過執行make clean命令就是將中間檔如.o檔及目的檔全部刪除，留下幹凈的空間。一般是如下寫法：
.PHONY: clean
clean:
• rm -rf $(obj) $(target)
.PHONY代表聲明clean是一個偽目標，這樣每次執行make clean時，下面的規則都會被執行。
src = $(wildcard ./*.c)
obj = $(patsubst %.c, %.o, $(src))
#obj = $(src:%.c=%.o)
target = app
CC = gcc
$(target): $(obj)
$(CC) $(obj) -o $(target)
%.o: %.c
$(CC) -c $< -o $@
.PHONY: clean
clean:
rm -rf $(obj) $(target)
7. 總結
Makefile其實也並不難，但關鍵的是一定要自己動手寫，這樣才會更加加深理解，否則也容易造成眼高手低。如果實在不知道從何下手，可以嘗試按上面的教程，一步步寫下來，也只需要寫四個版本而已，寫完了相信就有了初步的理解。
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