makefile(09)_扩展支持

23.独立模块的支持

23.1.问题：

一般而言，不同工程师负责不同模块的开发，编译环境中如何支持模块的独立编译？

23.2.问题背景：

• 大型项目的代码成千上万，完整编译的时间较长，
• 编写模块代码时，可以通过编译检查语法错误；
• 为了提高开发效率，需要支持指定模块的独立编译
  

  23.3.解决方案

• 将模块名(module)作为目标名(伪目标)建立规则
• 目标(module)对应的依赖为build build/module
• 规则中的命令进入对应的模块文件夹进行编译
• 编译结果存放于build文件夹下

  23.4.关键技术点

  如何获取make命令行中指定编译的模块名？
  预定义变量：$(MAKECMDGOALS)，命令行中指定的目标名（make的命令行参数）
  
  编程实验：

  $(MODULES) : $(DIR_BUILD) $(DIR_BUILD)/$(MAKECMDGOALS)@echo "Begin to compile $@"@set -e; \cd $$dir && \$(MAKE) all \        DEBUG:=$(DEBUG) \        DIR_BUILD:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(DIR_BUILD)) \        DIR_COMMON_INC:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(DIR_COMMON_INC)) \        CMD_CFG:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(CMD_CFG)) \        MOD_CFG:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(MOD_CFG)) \        MOD_RULE:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(MOD_RULE)) && \cd .. ;

  注意：自动变量只能在规则的命令中使用，不能在依赖中使用

  23.5.Makefile中的代码复用

  当不同规则中的命令大量重复时，可以考虑自定义函数
  Makefile中的自定义函数是一种代码复用的方式
  

23.6.思路

将编译模块的命令集作为自定义函数的具体实现
函数参数作为模块名，函数调用后编译参数指定的模块
在不同的规则中调用该函数

编程实验：

define makemodule    cd $(1) && \    $(MAKE) all \            DEBUG:=$(DEBUG) \            DIR_BUILD:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(DIR_BUILD)) \            DIR_COMMON_INC:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(DIR_COMMON_INC)) \            CMD_CFG:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(CMD_CFG)) \            MOD_CFG:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(MOD_CFG)) \            MOD_RULE:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(MOD_RULE)) && \    cd .. ; endef

23.7.总结

• 编写模块代码时可以通过模块独立编译快速检查语法错误
• 自动变量只能在规则的命令中使用，不能在依赖中使用
• Makefile中的自定义函数是代码复用的一种方式
• 当不同规则中的命令大量重复时，可以考虑自定义函数

  24.第三方库的支持

  24.1.问题

  当需要使用第三方库文件时，编译环境中的makefile如何修改？

  24.2.经验假设

• 第三方库通过函数调用的方式提供库中的功能
• 库文件发布时都附带了声明库函数原型的头文件
• 编译阶段使用头文件，链接阶段使用库文件

  24.3.第三方库在项目中的位置

  24.4.第三方库的编译阶段

  定义变量DIR_LIBS_INC用于指示头文件的存储位置
  DIR_LIBS_INC := $(DIR_PROJECT)/libs/inc
  使用DIR_LIBS_INC提示make头文件的存储位置
  Vpath %$(TYPE_INC) $(DIR_LIBS_INC)
  使用DIR_LIBS_INC提示编译器头文件的存储位置
  CFLAGS += -i$(DIR_LIBS_INC)
  编程实验（改动如下）：
  

  24.5.注意事项

  定于DIR_LIBS_LIB := libs/lib (第三方库所在位置)
  链接时不会直接链接DIR_LIBS_LIB中的库文件，需要先将库文件拷贝到DIR_BUILD文件夹
  必须考虑拷贝后的库文件和原始库文件的新旧关系

  $(DIR_BUILD)/% : $(DIR_LIBS_LIB)/%$(CP) $^ $@

  24.6.第三方库链接的支持

  定义变量EXTERNAL_LIB用于保存第三方库列表
  目标link需要依赖第三方库列表
  
  原因是，可能存在子模块库名和第三方库名相同的情况，这时我们要优先链接子模块。
  编程实验（改动如下）：
  

最终方案：模块makefile:

include $(MOD_CFG)# Custmization Begin# # DIR_SRC := src# DIR_INC := inc## TYPE_INC := .h# TYPE_SRC := .c# TYPE_OBJ := .o# TYPE_DEP := .dep## Custmization Endinclude $(CMD_CFG)include $(MOD_RULE)

模块makefile中include包含的子模块mod-cfg.mk：

DIR_SRC := srcDIR_INC := incTYPE_INC := .hTYPE_SRC := .cTYPE_OBJ := .oTYPE_DEP := .dep

模块makefile中include包含的子模块mod-rule.mk：

.PHONY : allMODULE := $(realpath .)MODULE := $(notdir $(MODULE))DIR_OUTPUT := $(addprefix $(DIR_BUILD)/, $(MODULE))OUTPUT := $(MODULE).aOUTPUT := $(addprefix $(DIR_BUILD)/, $(OUTPUT))SRCS := $(wildcard $(DIR_SRC)/*$(TYPE_SRC))OBJS := $(SRCS:$(TYPE_SRC)=$(TYPE_OBJ))OBJS := $(patsubst $(DIR_SRC)/%, $(DIR_OUTPUT)/%, $(OBJS))DEPS := $(SRCS:$(TYPE_SRC)=$(TYPE_DEP))DEPS := $(patsubst $(DIR_SRC)/%, $(DIR_OUTPUT)/%, $(DEPS))vpath %$(TYPE_INC) $(DIR_INC)vpath %$(TYPE_INC) $(DIR_COMMON_INC)vpath %$(TYPE_INC) $(DIR_LIBS_INC)vpath %$(TYPE_SRC) $(DIR_SRC)-include $(DEPS)all : $(OUTPUT)    @echo "Success! Target ==> $(OUTPUT)"$(OUTPUT) : $(OBJS)    $(AR) $(ARFLAGS) $@ $^$(DIR_OUTPUT)/%$(TYPE_OBJ) : %$(TYPE_SRC)    $(CC) $(CFLAGS) -o $@ -c $(filter %$(TYPE_SRC), $^)$(DIR_OUTPUT)/%$(TYPE_DEP) : %$(TYPE_SRC)    @echo "Creating $@ ..."    @set -e; \    $(CC) $(CFLAGS) -MM -E $(filter %$(TYPE_SRC), $^) | sed 's,\(.*\)\.o[ :]*,$(DIR_OUTPUT)/\1$(TYPE_OBJ) $@ : ,g' > $@

模块makefile中include包含的子模块cmd-cfg.mk：

AR := arARFLAGS := crsCC := gccLFLAGS := CFLAGS := -I$(DIR_INC) -I$(DIR_COMMON_INC) -I$(DIR_LIBS_INC)ifeq ($(DEBUG),true)CFLAGS += -gendifMKDIR := mkdirRM := rm -frCP := cp

项目主makefile:

include pro-cfg.mkinclude cmd-cfg.mkinclude pro-rule.mk

项目makefile中include包含的子模块pro-cfg.mk：

MODULES := common \           module \           mainMOD_CFG := mod-cfg.mkMOD_RULE := mod-rule.mkCMD_CFG := cmd-cfg.mkDIR_BUILD := buildDIR_COMMON_INC := common/incDIR_LIBS_INC := libs/incDIR_LIBS_LIB := libs/libAPP := app.out

项目makefile中include包含的子模块pro-rele.mk：

.PHONY : all compile link clean rebuild $(MODULES)DIR_PROJECT := $(realpath .)DIR_BUILD_SUB := $(addprefix $(DIR_BUILD)/, $(MODULES))MODULE_LIB := $(addsuffix .a, $(MODULES))MODULE_LIB := $(addprefix $(DIR_BUILD)/, $(MODULE_LIB))EXTERNAL_LIB := $(wildcard $(DIR_LIBS_LIB)/*)EXTERNAL_LIB := $(patsubst $(DIR_LIBS_LIB)/%, $(DIR_BUILD)/%, $(EXTERNAL_LIB))APP := $(addprefix $(DIR_BUILD)/, $(APP))define makemodule    cd $(1) && \    $(MAKE) all \            DEBUG:=$(DEBUG) \            DIR_BUILD:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(DIR_BUILD)) \            DIR_COMMON_INC:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(DIR_COMMON_INC)) \            DIR_LIBS_INC:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(DIR_LIBS_INC)) \            CMD_CFG:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(CMD_CFG)) \            MOD_CFG:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(MOD_CFG)) \            MOD_RULE:=$(addprefix $(DIR_PROJECT)/, $(MOD_RULE)) && \    cd .. ; endefall : compile $(APP)    @echo "Success! Target ==> $(APP)"compile : $(DIR_BUILD) $(DIR_BUILD_SUB)    @echo "Begin to compile ..."    @set -e; \    for dir in $(MODULES); \    do \        $(call makemodule, $$dir) \    done    @echo "Compile Success!"link $(APP) : $(MODULE_LIB) $(EXTERNAL_LIB)    @echo "Begin to link ..."    $(CC) -o $(APP) -Xlinker "-(" $^ -Xlinker "-)" $(LFLAGS)    @echo "Link Success!"$(DIR_BUILD)/% : $(DIR_LIBS_LIB)/%    $(CP) $^ $@$(DIR_BUILD) $(DIR_BUILD_SUB) :     $(MKDIR) $@clean :     @echo "Begin to clean ..."    $(RM) $(DIR_BUILD)    @echo "Clean Success!"rebuild : clean all$(MODULES) : $(DIR_BUILD) $(DIR_BUILD)/$(MAKECMDGOALS)    @echo "Begin to compile $@"    @set -e; \    $(call makemodule, $@)

24.7.总结

• 编译环境必须支持第三方库的使用（静态库或动态库）
• 工程开发中一般会使用特殊的文件夹存放第三方库
• 第三方库所附带的头文件用于声明库函数（编译阶段需要）
• 在链接阶段先将库文件拷贝到build文件夹，再进行连接