练习2：用Make来代替Python

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小牛编辑

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2023-12-01

在Python中，你仅仅需要输入python，就可以运行你想要运行的代码。Python的解释器会运行它们，并且在运行中导入它所需的库和其它东西。C是完全不同的东西，你需要事先编译你的源文件，并且手动将它们整合为一个可以自己运行的二进制文件。手动来做这些事情很痛苦，在上一个练习中只需要运行make就能完成。

这个练习是GNU make 的速成课，由于你在学C语言，所以你就必须掌握它。Make 将贯穿剩下的课程，等效于Python（命令）。它会构建源码，执行测试，设置一些选项以及为你做所有Python通常会做的事情。

有所不同的是，我会向你展示一些更智能化的Makefile魔法，你不需要指出你的C程序的每一个愚蠢的细节来构建它。我不会在练习中那样做，但是你需要先用一段时间的“低级 make”，我才能向你演示“大师级的make”。

使用 Make

使用make的第一阶段就是用它已知的方式来构建程序。Make预置了一些知识，来从其它文件构建多种文件。上一个练习中，你已经使用像下面的命令来这样做了：

$ make ex1
# or this one too
$ CFLAGS="-Wall" make ex1

第一个命令中你告诉make，“我想创建名为ex1的文件”。于是Make执行下面的动作：

文件ex1存在吗？
没有。好的，有没有其他文件以ex1开头？
有，叫做ex1.c。我知道如何构建.c文件吗？
是的，我会运行命令cc ex1.c -o ex1来构建它。
我将使用cc从ex1.c文件来为你构建ex1。

上面列出的第二条命令是一种向make命令传递“修改器”的途径。如果你不熟悉Unix shell如何工作，你可以创建这些“环境变量”，它们会在程序运行时生效。有时你会用一条类似于export CFLAGS="-Wall"的命令来执行相同的事情，取决于你所用的shell。然而你可以仅仅把它们放到你想执行的命令前面，于是环境变量只会在程序运行时有效。

在这个例子中我执行了CFLAGS="-Wall" make ex1，所以它会给make通常使用的cc命令添加-Wall选项。这行命令告诉cc编译器要报告所有的警告（然而实际上不可能报告所有警告）。

实际上你可以深入探索使用make的上述方法，但是先让我们来看看Makefile，以便让你对make了解得更多一点。首先，创建文件并写入以下内容：

CFLAGS=-Wall -g

clean:
    rm -f ex1

将文件在你的当前文件夹上保存为Makefile。Make会自动假设当前文件夹中有一个叫做Makefile的文件，并且会执行它。此外，一定要注意：确保你只输入了 TAB 字符，而不是空格和 TAB 的混合。

译者注：上述代码中第四行rm前面是一个 TAB ，而不是多个等量的空格。

Makefile向你展示了make的一些新功能。首先我们在文件中设置CFLAGS，所以之后就不用再设置了。并且，我们添加了-g标识来获取调试信息。接着我们写了一个叫做clean的部分，它告诉make如何清理我们的小项目。

确保它和你的ex1.c文件在相同的目录中，之后运行以下命令：

$ make clean
$ make ex1

你会看到什么

如果代码能正常工作，你应该看到这些：

$ make clean
rm -f ex1
$ make ex1
cc -Wall -g    ex1.c   -o ex1
ex1.c: In function 'main':
ex1.c:3: warning: implicit declaration of function 'puts'
$

你可以看出来我执行了make clean，它告诉make执行我们的clean目标。再去看一眼Makefile，之后你会看到在它的下面，我缩进并且输入了一些想要make为我运行的shell命令。你可以在此处输入任意多的命令，所以它是一个非常棒的自动化工具。

注

如果你修改了ex1.c，添加了#include<stdio>，输出中的关于puts的警告就会消失（这其实应该算作一个错误）。我这里有警告是因为我并没有去掉它。

同时也要注意，即使我们在Makefile中并没有提到ex1，make仍然会知道如何构建它，以及使用我们指定的设置。

如何使它崩溃

上面那些已经足够让你起步了，但是让我们以一种特定的方式来破坏make文件，以便你可以看到发生了什么。找到rm -f ex1的那一行并去掉缩进（让它左移），之后你可以看到发生了什么。再次运行make clean，你就会得到下面的信息：

$ make clean
Makefile:4: *** missing separator.  Stop.

永远记住要缩进，以及如果你得到了像这种奇奇怪怪的错误，应该复查你是否都使用了 TAB 字符，由于一些make的变种十分挑剔。

附加题

创建目标all:ex1，可以以单个命令make构建ex1。
阅读man make来了解关于如何执行它的更多信息。
阅读man cc来了解关于-Wall和-g行为的更多信息。
在互联网上搜索Makefile文件，看看你是否能改进你的文件。
在另一个C语言项目中找到Makefile文件，并且尝试理解它做了什么。