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本文章为博主原创文章。遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。

在软件开发中，项目通常包含很多源文件，如果每次编译都手动敲命令，不仅繁琐，还容易出错。
Makefile 可以帮助我们自动化构建流程，大幅提升效率。本文将介绍 Makefile 的基础语法与常用用法。

1. 基础用法
2. 执行逻辑^1
- 2.1. 🔄 执行流程示意图
3. 伪目标 .PHONY
4. 变量
- 4.1. 赋值符号
5. 隐含规则与通配符
6. 条件分支
7. 函数
8. 完整示例程序

1. 基础用法

一个典型的规则格式如下：

target: dependencies
<TAB> command

target：目标文件，比如可执行文件或中间文件。
dependencies：依赖文件（源文件、头文件等）。
command：生成目标所需要执行的命令（必须以 TAB 缩进开头）。

示例：

main.o: main.c
	gcc -c main.c -o main.o

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由于makfile对空格、tab极其敏感，建议编写时打开编辑器的空格、tab显示，并避免不必要的空格，规范化书写。

2. 执行逻辑^[1]

当我们执行 make 时，大致流程如下：

解析 Makefile
- make 会从当前目录寻找 Makefile 或 makefile 文件。
- 读取其中的规则、变量、伪目标等定义。
确定默认目标
- 一般是文件中的第一个目标（例如 app）。
- 也可以通过命令行指定，例如：

make clean

检查依赖关系
- 从目标开始，逐层检查依赖文件是否存在、是否比目标文件更新。
- 如果依赖文件比目标文件“新”，说明目标需要重新生成。
执行命令
- 对需要更新的目标，执行其规则中定义的命令。
- 命令必须以 TAB 缩进 开头。
递归构建
- 如果依赖文件本身也是其他规则的目标，则会递归检查和执行。
- 直到所有依赖满足，才最终生成目标。
结束
- 如果所有目标都已是最新，则 make 会提示：

make: 'app' is up to date.

2.1. 🔄 执行流程示意图

          make
           │
           ▼
   读取并解析 Makefile
           │
           ▼
   确定要构建的目标 (默认/指定)
           │
           ▼
   检查目标的依赖文件
           │
    ┌──────┴────────┐
    │               │
依赖比目标旧      依赖比目标新/不存在
    │               │
目标已是最新    执行规则命令 → 生成新目标

tips

可以使用 make -f [makefile_name] 指定使用某个makefile文件。

3. 伪目标 .PHONY

有些目标不是实际文件，而只是一个操作，例如 clean。
这时建议使用 .PHONY 声明：

.PHONY: clean  
clean:  
	rm -r  [filepath]

指定make目标文件：

make clean

4. 变量

Makefile 支持变量，常用于保存编译器或编译选项。
使用示例如下：

CC = gcc
CFLAGS = -Wall -g

app: main.o utils.o
	$(CC) $(CFLAGS) main.o utils.o -o app

main.o: main.c
	$(CC) $(CFLAGS) -c main.c -o main.o

utils.o: utils.c
	$(CC) $(CFLAGS) -c utils.c -o utils.o

4.1. 赋值符号

=
我称之为最终赋值，同一个变量无论被赋值多次，永远取最后指定的值。
示例：

VIR_A = A
VIR_B = $(VIR_A) B
VIR_A = AA

最后VIR_B的值是AA B。

:=
立即赋值，正常逻辑的赋值号，类似于c语言的赋值号。
?=
如果变量在之前没有被赋值则赋值。
可以理解为
```
#ifndef
#define ...
#endif
```
+=
追加赋值，将值追加到变量中。

5. 隐含规则与通配符

Make 内置了一些规则，可以用简写方式：

$@：目标文件名
$<：第一个依赖文件
$^：所有依赖文件

% 表示可以匹配任意长度的字符串，用于定义一类文件的生成规则。例如：

%.o: %.c     
	gcc -c $< -o $@

含义：
- %.o 表示所有以 .o 结尾的目标文件。
- %.c 表示所有以 .c 结尾的源文件。
- $< 是第一个依赖文件（这里是 .c 文件）。
- $@ 是目标文件（这里是 .o 文件）。
作用：这条规则表示，所有 .c 文件可以通过编译生成对应的 .o 文件。

% 可以匹配文件名的某一部分，用于简化规则。例如：

build/%: src/%     
	cp $< $@

含义：
- build/% 表示目标文件在 build/ 目录下。
- src/% 表示依赖文件在 src/ 目录下。
- $< 是依赖文件，$@ 是目标文件。
作用：这条规则表示，将 src/ 目录下的文件复制到 build/ 目录下。

在模式规则中，% 可以用于定义多个目标。例如：

%.a: %.b %.c     
	cat $^ > $@`

含义：
- %.a 是目标文件。
- %.b 和 %.c 是依赖文件。
- $^ 表示所有依赖文件，$@ 是目标文件。
作用：这条规则表示，将 .b 和 .c 文件合并生成 .a 文件。

6. 条件分支

在 Makefile 中，我们可以使用条件语句来根据不同情况执行不同规则或定义变量。常见的有 ifeq、ifneq、ifdef、ifndef。

6.1. 语法

ifeq (条件1, 条件2)
    # 当 条件1 == 条件2 时执行这里
else
    # 否则执行这里
endif

ifneq (条件1, 条件2)
    # 当 条件1 != 条件2 时执行这里
endif

ifdef 变量名
    # 当变量已定义时执行这里
endif

ifndef 变量名
    # 当变量未定义时执行这里
endif

6.2. 示例一：根据平台选择clean执行方式

# 默认变量
CC = gcc

# 判断系统
ifeq ($(OS), Windows_NT)
    RM = del
else
    RM = rm -f
endif

app: main.o
	$(CC) main.o -o app

clean:
	$(RM) *.o app

6.3. 示例二：调试模式与发布模式

# 设置编译选项
CFLAGS = -Wall

ifeq ($(MODE), debug)
    CFLAGS += -g
else
    CFLAGS += -O2
endif

app: main.o
	$(CC) $(CFLAGS) main.o -o app

使用方式：

make MODE=debug   # 调试模式，带调试信息
make MODE=release # 默认优化模式

7. 函数

Makefile 内置了许多函数，用来处理字符串、文件名、路径等。
常见函数格式为：

$(函数名 参数1 参数2 ...)

下面介绍一些常用函数

7.1. `subst` —— 字符串替换

$(subst from,to,text)

功能：将 text 中的 from 替换为 to。
示例：

SRC = main.c utils.c 
OBJ = $(subst .c,.o,$(SRC)) 

# 结果：OBJ = main.o utils.o

7.2. `patsubst` —— 模式替换

$(patsubst pattern,replacement,text)

功能：更灵活的字符串替换，支持通配符 %。
示例：

SRC = main.c utils.c test.c
OBJ = $(patsubst %.c,%.o,$(SRC))

# 结果：OBJ = main.o utils.o test.o

7.3. `wildcard` —— 获取文件列表

$(wildcard pattern)

功能：匹配符合模式的文件。
示例：

SRC = $(wildcard *.c)
# 结果：SRC = 当前目录下所有 .c 文件

7.4. `notdir` —— 去掉路径，只保留文件名

FILES = src/main.c src/utils.c
NAMES = $(notdir $(FILES))
# 结果：NAMES = main.c utils.c

7.5. `dir` —— 获取路径部分

FILES = src/main.c src/utils.c
PATHS = $(dir $(FILES))
# 结果：PATHS = src/ src/

7.6. `basename` 、 `addsuffix` 和 `addprefix` —— 批量处理文件名

FILES = main.c utils.c

# 去掉后缀
NAMES = $(basename $(FILES))
# NAMES = main utils

# 批量添加后缀
OBJS = $(addsuffix .o,$(NAMES))
# OBJS = main.o utils.o

# 批量添加前缀
OBJS = $(addprefix -I,$(NAMES))
# OBJS = -Imain -Iutils

7.7. `shell` —— 执行 shell 命令

DATE = $(shell date +%Y-%m-%d)

这样可以在 Makefile 中直接使用系统命令的输出。

8. 完整示例程序

这是一个完整Makefile示例程序，用于将c语言程序编译为可执行的二进制bin文件。它可以制成镜像供SoC烧录。

#0###########################################################

# 设置目录变量，方便统一管理和修改
# 当前根目录:
ROOT_DIR := .

# 中间目标文件（.o）输出目录:
BUILD_DIR := build

# 最终生成的二进制文件（.bin）目录:
BIN_DIR := bin

# 工程名
NAME := key

# 指定链接脚本
LDS = imx.lds

#############################################################

#1###########################################################

# 自动查找 src/ 目录下的所有 .c 文件
SRCS = $(shell find $(ROOT_DIR) -name "*.c")

# 将 SRC中的 xxx.c 转换为 build/xxx.o
# 同时添加 build/startup.o（汇编启动文件）
OBJS = $(BUILD_DIR)/startup.o
OBJS += $(patsubst %.c,$(BUILD_DIR)/%.o,$(SRCS))

# 自动查找所有包含头文件的目录
INC_DIRS = $(shell find $(ROOT_DIR) -type f -name "*.h" -exec dirname {} \; | sort -u)
INCLUDES = $(addprefix -I, $(INC_DIRS))

#############################################################

#2###########################################################

# 设置编译工具（使用 ARM 的交叉编译工具链）
CC := arm-none-eabi-

# 编译器（用于 .c 和 .S 文件）:
GCC := $(CC)gcc

# 链接器:
LD := $(CC)ld

# 用于将 elf 转为 bin 格式:
OBJCOPY := $(CC)objcopy

# 用于反汇编
OBJDUMP := $(CC)objdump

# 编译选项（GCC 编译阶段）
# -I：指定头文件搜索目录
# -Wall：打开所有警告
# -O2：优化等级 2（推荐用于 release）
# -nostdlib：不链接标准库（适用于裸机）
# -c：只编译，不链接
GCC_FLAGS = $(INCLUDES) -Wall -nostdlib -c

# 链接器选项
LD_FLAGS = -T$(LDS)

# 使用 objdump 工具对生成的 ELF 文件进行反汇编
# -D：反汇编所有节（包括代码段、启动代码等）
# -m arm：指定目标架构为 ARM
# .elf：输入的可执行文件
# > .dis：将反汇编结果输出为 .dis 文本文件
OBJDUMP_FLAGS = -D -m arm $(BUILD_DIR)/$(NAME).elf > $(BUILD_DIR)/$(NAME).dis

#############################################################

#3###########################################################

# 目标：生成最终的二进制文件 bin/$(NAME).bin
$(BIN_DIR)/$(NAME).bin: $(OBJS)
	# 链接所有 .o 文件生成 elf 格式可执行文件
    $(LD) $(LD_FLAGS) $(OBJS) -o $(BUILD_DIR)/$(NAME).elf
	# 反汇编 调试用
    $(OBJDUMP) $(OBJDUMP_FLAGS)
	# 把 elf 文件转换为裸机二进制文件（无符号、无头信息）
    $(OBJCOPY) -O binary -S $(BUILD_DIR)/$(NAME).elf $@
 
# 编译汇编启动文件 startup.S，生成 build/startup.o
$(BUILD_DIR)/startup.o: startup.S
	# 注意 startup.S 是汇编文件，用 gcc 编译也可以，默认会调用汇编器
    $(GCC) $(GCC_FLAGS) $< -o $@

# 编译每个 .c 文件到 build/xxx.o
# $@：目标文件（例如 build/main.o）
# $<：依赖的源文件（例如 src/main.c）
$(BUILD_DIR)/%.o: %.c
	# 修复由于没有文件夹报错
    mkdir -p $(dir $@)
    $(GCC) $(GCC_FLAGS) -c $< -o $@

#############################################################

.PHONY: clean
clean:
    rm -r $(BUILD_DIR)/* $(BIN_DIR)/*

一个更通用的模板

# 通用 Makefile 模板

# 1. 编译器及选项
CC      := gcc             # C 编译器 (可改成 g++)
CFLAGS  := -Wall -O2       # 编译参数
LDFLAGS :=                 # 链接参数 (库路径)
LDLIBS  := -lm             # 依赖的库 (-lpthread, -lrt 等)

# 2. 目录结构
SRC_DIR := src             # 源码目录
OBJ_DIR := build           # 目标文件目录
BIN_DIR := bin             # 可执行文件目录

# 3. 自动收集源文件
SRCS := $(wildcard $(SRC_DIR)/*.c)
OBJS := $(patsubst $(SRC_DIR)/%.c,$(OBJ_DIR)/%.o,$(SRCS))
TARGET := $(BIN_DIR)/app   # 生成的可执行文件名

# 4. 默认目标
all: $(TARGET)

# 5. 链接规则
$(TARGET): $(OBJS) | $(BIN_DIR)
	$(CC) $(LDFLAGS) -o $@ $^ $(LDLIBS)

# 6. 编译规则
$(OBJ_DIR)/%.o: $(SRC_DIR)/%.c | $(OBJ_DIR)
	$(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@

# 7. 目录生成
$(OBJ_DIR) $(BIN_DIR):
	mkdir -p $@

# 8. 清理
.PHONY: clean run
clean:
	rm -rf $(OBJ_DIR) $(BIN_DIR)

# 9. 运行 (可选)
run: all
	./$(TARGET)

仅作了解 ↩︎

共计约2.7k字。于2025/09/07首次发布，最后更新于2025/09/17。

本文章为博主原创文章。遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。

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1. 基础用法

2. 执行逻辑^[1]

2.1. 🔄 执行流程示意图

3. 伪目标 .PHONY

4. 变量

4.1. 赋值符号

5. 隐含规则与通配符

6. 条件分支

6.1. 语法

6.2. 示例一：根据平台选择clean执行方式

6.3. 示例二：调试模式与发布模式

7. 函数

7.1. `subst` —— 字符串替换

7.2. `patsubst` —— 模式替换

7.3. `wildcard` —— 获取文件列表

7.4. `notdir` —— 去掉路径，只保留文件名

7.5. `dir` —— 获取路径部分

7.6. `basename` 、 `addsuffix` 和 `addprefix` —— 批量处理文件名

7.7. `shell` —— 执行 shell 命令

8. 完整示例程序

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1. 基础用法

2. 执行逻辑[1]

2.1. 🔄 执行流程示意图

3. 伪目标 .PHONY

4. 变量

4.1. 赋值符号

5. 隐含规则与通配符

6. 条件分支

6.1. 语法

6.2. 示例一：根据平台选择clean执行方式

6.3. 示例二：调试模式与发布模式

7. 函数

7.1. subst —— 字符串替换

7.2. patsubst —— 模式替换

7.3. wildcard —— 获取文件列表

7.4. notdir —— 去掉路径，只保留文件名

7.5. dir —— 获取路径部分

7.6. basename 、 addsuffix 和 addprefix —— 批量处理文件名

7.7. shell —— 执行 shell 命令

8. 完整示例程序

2. 执行逻辑^[1]

7.1. `subst` —— 字符串替换

7.2. `patsubst` —— 模式替换

7.3. `wildcard` —— 获取文件列表

7.4. `notdir` —— 去掉路径，只保留文件名

7.5. `dir` —— 获取路径部分

7.6. `basename` 、 `addsuffix` 和 `addprefix` —— 批量处理文件名

7.7. `shell` —— 执行 shell 命令