Linux Makefile 的注意事项：如何避免常见的错误和陷阱

Makefile 是 Linux 系统中一种常用的文件格式，它可以用来描述程序的编译过程和依赖关系，让用户可以方便地使用 make 命令来构建和管理程序。Makefile 的语法和规则相对简单，但是也有一些细节和特殊情况需要注意，否则可能会导致编译失败或者出现意想不到的结果。本文将为你介绍 Linux Makefile 中的一些常见的错误和陷阱，以及如何避免和解决它们，让你在 Linux 下更好地使用和编写 Makefile。

陷阱一：在定义变量的语句后面空格之后使用了‘#’注释符

结果：导致变量的值并不是你所赋值的，而是把值与注释符之间的空格一起赋值给了变量，使得执行违背自己的意愿，而不容易察觉。

实例说明如下（Makefile版本：GNU MAKE 3.81）：

TmpDir = /Source  #此处随意定义了一个目录，
                  #为了验证此陷阱，特意在赋值语句后空几格并进行注释，

ifeq ($(TmpDir), /Source)
Result = They are equal
else
Result = They are not equal
endif

all:
    @echo $(TmpDir)|||||||
    @echo $(Result)

make之后其结果为 ： 
/Source  |||||||      (注意：/Source与|之间的空格，其实是属于TmpDir变量的)
They are not equal

若把 
ifeq ($(TmpDir), /Source) 
改为
ifeq ($(TmpDir), /Source  )  
说明：/Source后面的空格需要跟定义TmpDir与注释符之间的空格数相等

如此一来，再次make,结果为：They are equal

扩展一：其实验证的过程中也引申出了另一个陷阱，ifeq()语句中的陷阱，见陷阱二
扩展二 : 变量赋值语句存在这个陷阱，那宏定义语句呢？及类似于如下语句

CFLAGS  += -DTMP=1   #注释语句
INCFLAGS += -I$(APP_COMMON_SRC_DIR)/Include   #注释语句

main:mian.o
    gcc $$@ 

其实经过实测表明，这样并不会影响宏定义“TMP”在源文件中的值, 以及“INCFLAGS ”所在的路径值。

心得： 通过以上求证，注释符会影响到Makefile文件内部定义使用的变量的值，而不会影响到诸如 -D , -I 后面的值。所以建议Makefile中注释都不要写在语句后面，而是语句的前一行，来避免类似的问题出现。

陷阱二：ifeq语句的括号里面，不要随意使用空格

结果：makefile会吧参数后面的空格也当作参数的一部分来进行比较，导致结果违背自己的意愿。

实例说明如下（Makefile版本：GNU MAKE 3.81）：

TmpDir = /Source

#下方的/Source后面空了几格
ifeq ($(TmpDir), /Source )  
Result = They are equal
else
Result = They are not equal
endif

all:
    @echo $(Result)
make之后其结果为 ： 
They are not equal

若把 
ifeq ($(TmpDir), /Source ) 
改为
ifeq ($(TmpDir), /Source)  

如此一来，再次make,结果为：They are equal

经过实测表明，$(TmpDir)后面空几格没有影响，唯独/Source后面空格就会有影响了

心得 : 在Makefile中，最好保证参数的一致性，是否空格等，不像C语言等语言编程一样，那么宽松。

陷阱三：在mingw环境下使用路径时的陷阱

详情：在正确使用并能生成.d依赖文件，理论上使得修改任一 .h 或者 .c 文件都能自动进行编译的情况下，其结果偏偏就是在修改了.h文件而不能编译与之相关的.c文件，即没有检查到有文件更新，从而没有进行编译。待仔细查看Makefile的内容，也不能轻易看出端倪。其实这背后存在一个不易察觉的陷阱。

例子大概如下：

TARGET = Temp
# abspath 函数：获取其参数中的文件或者目录的绝对路径
APP_BASE = $(abspath ../..)
DEV_BLD_DIR = $(APP_BASE)/$(TARGET)/Build

TEMP = $(APPSRC:.c=.o)
APPOBJS_TMP = $(TEMP:.S=.o)
# addprefix 函数：把 APPOBJS_TMP 中的文件一一添加前缀 $(DEV_BLD_DIR)/
APPOBJS := $(addprefix $(DEV_BLD_DIR)/,$(APPOBJS_TMP))

APPDEPS_TMP = $(APPOBJS_TMP:.o=.d)
APPDEPS := $(addprefix $(DEV_BLD_DIR)/,$(APPDEPS_TMP))

all: Tmp.bin

-include $(APPDEPS)
......
#省略了若干内容
......
# subst 函数：把$@中的 Source 替换成 Build
# 该编译的命令，在编译源文件的同时，也生成了.d 依赖文件
$(DEV_BLD_DIR)/%.o: %.c
    $(info Compiling $$@) $(CFLAGS) $(INCFLAGS) $

请点击进入 .d依赖文件 相关内容介绍

其实从结果上便能大致推测是.d依赖文件部分出现了问题，因为改写任一文件都要能重新编译，本身就是.d依赖文件所要赋予的功能。

陷阱：目标路径的问题，即同一文件目标的引用时要保持路径一致。mingw环境下，windows路径(e.g. c:\agc.o) 和 mingw路径(/c/agc.o)都能够识别，对于make而言， c:\abc.o 和 /c/abc.o 是两个不同的目标。若要是不知道这一知识要点，很难发现 .d 文件开头 c:\ 和 /c/ 的区别。(个人疑点：同一环境，不同工程，有些生成的.d依赖文件中.o目标路径和make中引用的路径是一样的，目前也不知是什么原因，总之这个陷阱还是存在的。)

实例陷阱说明:

#以下行将导入所有的.d依赖文件的内容，即以 /c/...开头的内容
-include $(APPDEPS)
#而以下目标依赖关系中，指明目标的路径则是以 c:\...开头的路径
$(DEV_BLD_DIR)/%.o: %.c
#其结果就是导致了因路径表示的不同，而认为不是同一目标的情况出现
#使得make不能找到.o目标文件依赖的所有依赖源文件，其中包括.h头文件
#自然而然，也就不能因为.h文件的更新，而重新编译对应的.c文件来生成.o文件

解决方法：
既然知道了陷阱所在，就可以利用如下命令来解决该问题：

#通过增加sed命令，把生成的.d依赖文件中的.o目标路径改写就可以了。
$(DEV_BLD_DIR)/%.o: %.c
    $(info Compiling $$@) $(CFLAGS) $(INCFLAGS) $'s,.*\.o[ :]*,$@:,g'  $(DEV_BLD_DIR)/$*.d;\
        rm -f $(DEV_BLD_DIR)/$*.d.tmp
    @echo

通过本文，你应该对 Linux Makefile 中的一些注意事项有了一个基本的了解，知道了如何避免和解决一些常见的错误和陷阱，如变量赋值、条件判断、目标文件、伪目标、自动变量等。你也应该明白了 Makefile 的作用和优点，以及如何在 Linux 下正确地使用和编写 Makefile。我们建议你在使用 Makefile 时要遵循一些规范和习惯，如使用缩进、注释、通配符等，以提高 Makefile 的可读性和可维护性。同时，我们也提醒你在使用 Makefile 时要注意一些潜在的问题和挑战，如跨平台、并行编译、递归调用等。希望本文能够帮助你更好地使用 Linux 系统，让你在 Linux 下编写出高效和优雅的 Makefile。

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