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主题： 编写易于扩展的 Makefile

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发表于：

2011-9-14 10:43:33 | [全部帖] [楼主帖]

楼主

前言

在开发 UNIX 平台下的软件时，为了使程序得到最佳优化往往需要使用平台原生的编译器及库文件。例如，为 AIX 平台开发的产品其中的 C++ 源程序往往使用 xlC_r 来编译连接。类似的 Linux 平台软件一般使用 GCC 来编译。这就需要项目中的 Makefile 能够支持多个平台的不同编译器，并且便于对编译参数进行更新。本文将通过一个实例项目来介绍如何创建这种可扩展的 Makefile。

本文中用到的实例项目

我们通过下面这个实例 C++ 项目来介绍如何创建易于扩展的 Makefile。

在这个项目中，我们会生成一个动态链接库程序和一个可执行例子程序。可执行例子程序会调用动态链接库程序提供的功能。

项目文件结构如下：

[dev1@dev-linux1 project]$ pwd
/home/dev1/dw/project
[dev1@dev-linux1 project]$ ls -R
.:
example include mak src
./example:
foo.cpp foo.h main.cpp Makefile
./include:
matrixhelper.h stringhelper.h
./mak:
Makefile make.settings
./src:
Makefile matrixhelper.cpp stringhelper.cpp

其中：

src 目录存放动态链接库的源代码文件。
example 目录存放可执行例子程序的源代码文件。
include 目录存放动态链接库文件提供给外部使用的头文件。
mak 目录存放主控 Makefile 和平台相关的设置文件。

各个 Makefile 中的内容

project/mak/make.settings中定义了其他 Makefile 中需要用到的一些变量。这些变量中存放平台和编译器相关的参数。其中利用了 shell 命令来区分不同的平台。当然我们也可以根据预定义的环境变量取值来区分不同平台（这些环境变量的值可以在用户的 profile 中设置）。其内容如下：

ifdef BITS64
BITS=64
else
BITS=32
endif

根据环境变了 BITS64 是否定义来判断要编译的程序是 32 位还是 64 位。

ifdef DEBUG
MODE = debug
MODEFLAG = -g -D_DEBUG
else
MODE = release
MODEFLAG = -O3 -DNDEBUG
endif

根据环境变量 DEBUG 是否定义来判断要编译的程序是 release 模式还是 debug 模式。其中定义了变量 MODE 存放编译模式 (release 或 debug) 字符串信息。MODEFLAG 存放编译模式特定的编译参数。

EXECOMPILE = $(MODEFLAG) -DUNIX
EXELINK = $(MODEFLAG)

定义了适用于所有平台和编译器的编译链接命令中要用到的参数。其中 EXECOMPILE 是用来编译可执行文件代码的参数。这里已经包含了 debug 或者 release 模式特定的编译参数信息。EXELINK 是用来链接可执行文件代码的参数。

OSNAME = $(shell uname)

根据 shell 命令 uname 得出当前操作系统的名字字符串，这个字符串将用于区分不同操作系统。

ifeq ($(OSNAME), AIX)
CC = xlC_r
EXECOMPILE += -q$(BITS) -c -DAIX
LIBCOMPILE = $(EXECOMPILE)
EXELINK += -q$(BITS) -bnoipath
LIBLINK = $(EXELINK) -G
LIBSUFFIX = .a
Endif

如果当前操作系统的名称是 AIX，使用 xlC_r 编译器。在这里添加 AIX 平台 xlC_r 特有的编译和链接参数，并且定义新的变量 CC 表示编译器名称。LIBCOMPILE 表示动态链接库文件的编译参数，LIBLINK 表示动态链接库文件的链接参数，LIBSUFFIX 表示动态链接库文件的扩展名。

ifeq ($(OSNAME), Linux)
CC = g++
EXECOMPILE += -m$(BITS) -c -DLINUX
LIBCOMPILE = $(EXECOMPILE) -fPIC -Wall
EXELINK += -m$(BITS) -fpie
LIBLINK = $(EXELINK) -fPIC -shared
LIBSUFFIX = .so
endif

和 AIX 系统类似，这里定义了 Linux 系统所使用编译器的参数。

PLATFORM=`uname`$(BITS)
TOPDIR = ../do/$(PLATFORM)/$(MODE)
BINDIR = $(TOPDIR)/bin
LIBNAME = myutil

这里定义几个变量来表示不同平台下的路径。我们会将最终编译结果以及中间文件分平台存放在不同的目录下，以便同时编译多个平台。LIBNAME 是动态链接库文件的输出文件名，不包含 lib 前缀和扩展名后缀。

有了以上定义的变量，我们就可以在后边的 Makefile 中引用这些变量来进行编译链接，做到平台无关。

project/mak/Makefile是主控 Makefile，它会调用另外两个 Makeifile 来完成整个项目的编译。内容如下：

include make.settings

包含 make.settings 以便使用其中定义的变量。

all: dirs build
dirs:
if [ -d $(TOPDIR) ] ; then true; else mkdir -p $(TOPDIR) ; fi; \

创建相关目录。

build:
cd ../src (&)(&) $(MAKE)
cd ../example (&)(&) $(MAKE)

进入 src 目录，编译链接动态链接库文件。进入 example 目录，编译链接可执行示例程序。

clean:
cd ../src (&)(&) $(MAKE) clean
cd ../example (&)(&) $(MAKE) clean

清除编译接结果以及中间结果。

project/src/Makefile中编译组成动态链接库文件的源文件，并链接生成最终的动态链接库程序。内容如下：

include ../mak/make.settings

包含 make.settings 以便使用其中定义的变量。

OBJDIR = $(TOPDIR)/obj/dllobjs

定义存放中间文件的目录。

INCLUDEDIR = -I../include
OBJS = \
stringhelper.o \
matrixhelper.o

需要编译的所有中间文件。

DLL = $(BINDIR)/lib$(LIBNAME)$(LIBSUFFIX)

定义最终生成的动态链接库文件的完整路径和文件名。

all: dirs $(DLL)
dirs:
if [ -d $(OBJDIR) ] ; then true; else mkdir -p $(OBJDIR) ; fi; \

创建相关目录。

$(DLL): $(OBJS)
$(CC) $(LIBLINK) -o $@ $(OBJDIR)/*

链接所有动态链接库中间文件，生成库文件。这里用到了 make.settings 中定义的平台以及编译器相关的用于动态链接库文件的链接参数。

$(OBJS): %.o:%.cpp
$(CC) $(LIBCOMPILE) $(INCLUDEDIR) $< -o $(OBJDIR)/$@

编译动态链接库文件的所有源文件成为中间文件。这里用到了 make.settings 中定义的平台以及编译器相关的用于动态链接库文件的编译参数。

clean:
-rm -rf $(OBJDIR)/*
-rm $(DLL)

清除编译链接结果以及中间结果。

project/example/Makefile中编译组成动可执行例子程序的源文件，并链接生成最终的可执行例子程序。内容如下：

include ../mak/make.settings

包含 make.settings 以便使用其中定义的变量。

OBJDIR = $(TOPDIR)/obj/exampleobjs

定义存放中间文件的目录。

INCLUDEDIR = -I../include
OBJS = \
main.o \
foo.o

需要编译的所有中间文件。

APP = $(BINDIR)/example1

定义最终生成的动态链接库文件的完整路径和文件名。

all: dirs $(APP)
dirs:
if [ -d $(OBJDIR) ] ; then true; else mkdir -p $(OBJDIR) ; fi; \

创建相关目录。

$(APP): $(OBJS)
$(CC) $(EXELINK) -L$(BINDIR) -l$(LIBNAME) -o $@ $(OBJDIR)/*

链接所有可执行例子程序的中间文件，生成可执行例子程序。这里用到了 make.settings 中定义的平台以及编译器相关的用于可执行文件的链接参数。

$(OBJS): %.o:%.cpp
$(CC) $(EXECOMPILE) $(INCLUDEDIR) $< -o $(OBJDIR)/$@

编译可执行文件的所有源文件成为中间文件。这里用到了 make.settings 中定义的平台以及编译器相关的用于可执行文件的编译参数。

clean:
-rm -rf $(OBJDIR)/*
-rm $(APP)

清除编译链接结果以及中间结果。

如何使用

编译 64 位 release 版本可以执行命令：

gmake BITS64=1

编译 32 位 debug 版本可以执行命令：

gmake DEBUG=1

包含 AIX 平台 64 位和 Linux 平台 64 位 release 版本中间文件、动态链接库文件和可执行文件的 do 目录结构如下：

[dev1@dev-linux1 do]$ pwd
/home/dev1/dw/project/do
[dev1@dev-linux1 do]$ ls -R
.:
AIX64 Linux64
./AIX64:
release
./AIX64/release:
bin obj
./AIX64/release/bin:
example1 libmyutil.a
./AIX64/release/obj:
dllobjs exampleobjs
./AIX64/release/obj/dllobjs:
matrixhelper.o stringhelper.o
./AIX64/release/obj/exampleobjs:
foo.o main.o
./Linux64:
release
./Linux64/release:
bin obj
./Linux64/release/bin:
example1 libmyutil.so
./Linux64/release/obj:
dllobjs exampleobjs
./Linux64/release/obj/dllobjs:
matrixhelper.o stringhelper.o
./Linux64/release/obj/exampleobjs:
foo.o main.o

如何扩展

假设我们要增加对 HP-UX 平台的支持，使用编译器 aCC，只需要添加以下内容到 project/mak/make.settings 即可：

ifeq ($(OSNAME), HP-UX)
CC = aCC
XECOMPILE += +DD$(BITS) -c -D_REENTRANT -DHPUX -DHP_UX
LIBCOMPILE = $(EXECOMPILE) +Z
EXELINK += -DD$(BITS)
LIBLINK = $(EXELINK) -b +Z
LIBSUFFIX = .sl
Endif

其他 Makefile 文件均无需改动。

在真实的项目应用中，project/mak/make.settings 可以存放在其他地方，供多个工程公用。这样，当我们需要给所有工作增加新的平台支持，或者对已有平台的某些编译连接参数进行修改，只需要修改这一个文件即可。这极大的简化了 Makefile 更新的工作。

该贴被cc编辑于2011-9-14 10:44:47