使用變量
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在Makefile中的定義的變量,就像是C/C++語(yǔ)言中的宏一樣,他代表了一個(gè)文本字串,在Makefile中執行的時(shí)候其會(huì )自動(dòng)原模原樣地展開(kāi)在所使用的地方。其與C/C++所不同的是,你可以在Makefile中改變其值。在Makefile中,變量可以使用在“目標”,“依賴(lài)目標”,“命令”或是Makefile的其它部分中。
變量的命名字可以包含字符、數字,下劃線(xiàn)(可以是數字開(kāi)頭),但不應該含有“:”、“#”、“=”或是空字符(空格、回車(chē)等)。變量是大小寫(xiě)敏感的,“foo”、“Foo”和“FOO”是三個(gè)不同的變量名。傳統的Makefile的變量名是全大寫(xiě)的命名方式,但我推薦使用大小寫(xiě)搭配的變量名,如:MakeFlags。這樣可以避免和系統的變量沖突,而發(fā)生意外的事情。
有一些變量是很奇怪字串,如“$<”、“$@”等,這些是自動(dòng)化變量,我會(huì )在后面介紹。
一、變量的基礎
變量在聲明時(shí)需要給予初值,而在使用時(shí),需要給在變量名前加上“$”符號,但最好用小括號“()”或是大括號“{}”把變量給包括起來(lái)。如果你要使用真實(shí)的“$”字符,那么你需要用“$$”來(lái)表示。
變量可以使用在許多地方,如規則中的“目標”、“依賴(lài)”、“命令”以及新的變量中。先看一個(gè)例子:
objects = program.o foo.o utils.o
program : $(objects)
cc -o program $(objects)
$(objects) : defs.h
變量會(huì )在使用它的地方精確地展開(kāi),就像C/C++中的宏一樣,例如:
foo = c
prog.o : prog.$(foo)
$(foo)$(foo) -$(foo) prog.$(foo)
展開(kāi)后得到:
prog.o : prog.c
cc -c prog.c
當然,千萬(wàn)不要在你的Makefile中這樣干,這里只是舉個(gè)例子來(lái)表明Makefile中的變量在使用處展開(kāi)的真實(shí)樣子??梢?jiàn)其就是一個(gè)“替代”的原理。
另外,給變量加上括號完全是為了更加安全地使用這個(gè)變量,在上面的例子中,如果你不想給變量加上括號,那也可以,但我還是強烈建議你給變量加上括號。
二、變量中的變量
在定義變量的值時(shí),我們可以使用其它變量來(lái)構造變量的值,在Makefile中有兩種方式來(lái)在用變量定義變量的值。
先看第一種方式,也就是簡(jiǎn)單的使用“=”號,在“=”左側是變量,右側是變量的值,右側變量的值可以定義在文件的任何一處,也就是說(shuō),右側中的變量不一定非要是已定義好的值,其也可以使用后面定義的值。如:
foo = $(bar)
bar = $(ugh)
ugh = Huh?
all:
echo $(foo)
我們執行“make all”將會(huì )打出變量$(foo)的值是“Huh?”( $(foo)的值是$(bar),$(bar)的值是$(ugh),$(ugh)的值是“Huh?”)可見(jiàn),變量是可以使用后面的變量來(lái)定義的。
這個(gè)功能有好的地方,也有不好的地方,好的地方是,我們可以把變量的真實(shí)值推到后面來(lái)定義,如:
CFLAGS = $(include_dirs) -O
include_dirs = -Ifoo -Ibar
當“CFLAGS”在命令中被展開(kāi)時(shí),會(huì )是“-Ifoo -Ibar -O”。但這種形式也有不好的地方,那就是遞歸定義,如:
CFLAGS = $(CFLAGS) -O
或:
A = $(B)
B = $(A)
這會(huì )讓make陷入無(wú)限的變量展開(kāi)過(guò)程中去,當然,我們的make是有能力檢測這樣的定義,并會(huì )報錯。還有就是如果在變量中使用函數,那么,這種方式會(huì )讓我們的make運行時(shí)非常慢,更糟糕的是,他會(huì )使用得兩個(gè)make的函數“wildcard”和“shell”發(fā)生不可預知的錯誤。因為你不會(huì )知道這兩個(gè)函數會(huì )被調用多少次。
為了避免上面的這種方法,我們可以使用make中的另一種用變量來(lái)定義變量的方法。這種方法使用的是“:=”操作符,如:
x := foo
y := $(x) bar
x := later
其等價(jià)于:
y := foo bar
x := later
值得一提的是,這種方法,前面的變量不能使用后面的變量,只能使用前面已定義好了的變量。如果是這樣:
y := $(x) bar
x := foo
那么,y的值是“bar”,而不是“foo bar”。
上面都是一些比較簡(jiǎn)單的變量使用了,讓我們來(lái)看一個(gè)復雜的例子,其中包括了make的函數、條件表達式和一個(gè)系統變量“MAKELEVEL”的使用:
ifeq (0,${MAKELEVEL})
cur-dir := $(shell pwd)
whoami := $(shell whoami)
host-type := $(shell arch)
MAKE := ${MAKE} host-type=${host-type} whoami=${whoami}
endif
關(guān)于條件表達式和函數,我們在后面再說(shuō),對于系統變量“MAKELEVEL”,其意思是,如果我們的make有一個(gè)嵌套執行的動(dòng)作(參見(jiàn)前面的“嵌套使用make”),那么,這個(gè)變量會(huì )記錄了我們的當前Makefile的調用層數。
下面再介紹兩個(gè)定義變量時(shí)我們需要知道的,請先看一個(gè)例子,如果我們要定義一個(gè)變量,其值是一個(gè)空格,那么我們可以這樣來(lái):
nullstring :=
space := $(nullstring) # end of the line
nullstring是一個(gè)Empty變量,其中什么也沒(méi)有,而我們的space的值是一個(gè)空格。因為在操作符的右邊是很難描述一個(gè)空格的,這里采用的技術(shù)很管用,先用一個(gè)Empty變量來(lái)標明變量的值開(kāi)始了,而后面采用“#”注釋符來(lái)表示變量定義的終止,這樣,我們可以定義出其值是一個(gè)空格的變量。請注意這里關(guān)于“#”的使用,注釋符“#”的這種特性值得我們注意,如果我們這樣定義一個(gè)變量:
dir := /foo/bar # directory to put the frobs in
dir這個(gè)變量的值是“/foo/bar”,后面還跟了4個(gè)空格,如果我們這樣使用這樣變量來(lái)指定別的目錄——“$(dir)/file”那么就完蛋了。
還有一個(gè)比較有用的操作符是“?=”,先看示例:
FOO ?= bar
其含義是,如果FOO沒(méi)有被定義過(guò),那么變量FOO的值就是“bar”,如果FOO先前被定義過(guò),那么這條語(yǔ)將什么也不做,其等價(jià)于:
ifeq ($(origin FOO), undefined)
FOO = bar
endif
三、變量高級用法
這里介紹兩種變量的高級使用方法,第一種是變量值的替換。
我們可以替換變量中的共有的部分,其格式是“$(var:a=b)”或是“${var:a=b}”,其意思是,把變量“var”中所有以“a”字串“結尾”的“a”替換成“b”字串。這里的“結尾”意思是“空格”或是“結束符”。
還是看一個(gè)示例吧:
foo := a.o b.o c.o
bar := $(foo:.o=.c)
這個(gè)示例中,我們先定義了一個(gè)“$(foo)”變量,而第二行的意思是把“$(foo)”中所有以“.o”字串“結尾”全部替換成“.c”,所以我們的“$(bar)”的值就是“a.c b.c c.c”。
另外一種變量替換的技術(shù)是以“靜態(tài)模式”(參見(jiàn)前面章節)定義的,如:
foo := a.o b.o c.o
bar := $(foo:%.o=%.c)
這依賴(lài)于被替換字串中的有相同的模式,模式中必須包含一個(gè)“%”字符,這個(gè)例子同樣讓$(bar)變量的值為“a.c b.c c.c”。
第二種高級用法是——“把變量的值再當成變量”。先看一個(gè)例子:
x = y
y = z
a := $($(x))
在這個(gè)例子中,$(x)的值是“y”,所以$($(x))就是$(y),于是$(a)的值就是“z”。(注意,是“x=y”,而不是“x=$(y)”)
我們還可以使用更多的層次:
x = y
y = z
z = u
a := $($($(x)))
這里的$(a)的值是“u”,相關(guān)的推導留給讀者自己去做吧。
讓我們再復雜一點(diǎn),使用上“在變量定義中使用變量”的第一個(gè)方式,來(lái)看一個(gè)例子:
x = $(y)
y = z
z = Hello
a := $($(x))
這里的$($(x))被替換成了$($(y)),因為$(y)值是“z”,所以,最終結果是:a:=$(z),也就是“Hello”。
再復雜一點(diǎn),我們再加上函數:
x = variable1
variable2 := Hello
y = $(subst 1,2,$(x))
z = y
a := $($($(z)))
這個(gè)例子中,“$($($(z)))”擴展為“$($(y))”,而其再次被擴展為“$($(subst 1,2,$(x)))”。$(x)的值是“variable1”,subst函數把“variable1”中的所有“1”字串替換成“2”字串,于是,“variable1”變成“variable2”,再取其值,所以,最終,$(a)的值就是$(variable2)的值——“Hello”。(喔,好不容易)
在這種方式中,或要可以使用多個(gè)變量來(lái)組成一個(gè)變量的名字,然后再取其值:
first_second = Hello
a = first
b = second
all = $($a_$b)
這里的“$a_$b”組成了“first_second”,于是,$(all)的值就是“Hello”。
再來(lái)看看結合第一種技術(shù)的例子:
a_objects := a.o b.o c.o
1_objects := 1.o 2.o 3.o
sources := $($(a1)_objects:.o=.c)
這個(gè)例子中,如果$(a1)的值是“a”的話(huà),那么,$(sources)的值就是“a.c b.c c.c”;如果$(a1)的值是“1”,那么$(sources)的值是“1.c 2.c 3.c”。
再來(lái)看一個(gè)這種技術(shù)和“函數”與“條件語(yǔ)句”一同使用的例子:
ifdef do_sort
func := sort
else
func := strip
endif
bar := a d b g q c
foo := $($(func) $(bar))
這個(gè)示例中,如果定義了“do_sort”,那么:foo := $(sort a d b g q c),于是$(foo)的值就是“a b c d g q”,而如果沒(méi)有定義“do_sort”,那么:foo := $(sort a d b g q c),調用的就是strip函數。
當然,“把變量的值再當成變量”這種技術(shù),同樣可以用在操作符的左邊:
dir = foo
$(dir)_sources := $(wildcard $(dir)/*.c)
define $(dir)_print
lpr $($(dir)_sources)
endef
這個(gè)例子中定義了三個(gè)變量:“dir”,“foo_sources”和“foo_print”。
四、追加變量值
我們可以使用“+=”操作符給變量追加值,如:
objects = main.o foo.o bar.o utils.o
objects += another.o
于是,我們的$(objects)值變成:“main.o foo.o bar.o utils.o another.o”(another.o被追加進(jìn)去了)
使用“+=”操作符,可以模擬為下面的這種例子:
objects = main.o foo.o bar.o utils.o
objects := $(objects) another.o
所不同的是,用“+=”更為簡(jiǎn)潔。
如果變量之前沒(méi)有定義過(guò),那么,“+=”會(huì )自動(dòng)變成“=”,如果前面有變量定義,那么“+=”會(huì )繼承于前次操作的賦值符。如果前一次的是“:=”,那么“+=”會(huì )以“:=”作為其賦值符,如:
variable := value
variable += more
等價(jià)于:
variable := value
variable := $(variable) more
但如果是這種情況:
variable = value
variable += more
由于前次的賦值符是“=”,所以“+=”也會(huì )以“=”來(lái)做為賦值,那么豈不會(huì )發(fā)生變量的遞補歸定義,這是很不好的,所以make會(huì )自動(dòng)為我們解決這個(gè)問(wèn)題,我們不必擔心這個(gè)問(wèn)題。
五、override 指示符
如果有變量是通常make的命令行參數設置的,那么Makefile中對這個(gè)變量的賦值會(huì )被忽略。如果你想在Makefile中設置這類(lèi)參數的值,那么,你可以使用“override”指示符。其語(yǔ)法是:
override <variable> = <value>
override <variable> := <value>
當然,你還可以追加:
override <variable> += <more text>
對于多行的變量定義,我們用define指示符,在define指示符前,也同樣可以使用ovveride指示符,如:
override define foo
bar
endef
六、多行變量
還有一種設置變量值的方法是使用define關(guān)鍵字。使用define關(guān)鍵字設置變量的值可以有換行,這有利于定義一系列的命令(前面我們講過(guò)“命令包”的技術(shù)就是利用這個(gè)關(guān)鍵字)。
define指示符后面跟的是變量的名字,而重起一行定義變量的值,定義是以endef關(guān)鍵字結束。其工作方式和“=”操作符一樣。變量的值可以包含函數、命令、文字,或是其它變量。因為命令需要以[Tab]鍵開(kāi)頭,所以如果你用define定義的命令變量中沒(méi)有以[Tab]鍵開(kāi)頭,那么make就不會(huì )把其認為是命令。
下面的這個(gè)示例展示了define的用法:
define two-lines
echo foo
echo $(bar)
endef
七、環(huán)境變量
make運行時(shí)的系統環(huán)境變量可以在make開(kāi)始運行時(shí)被載入到Makefile文件中,但是如果Makefile中已定義了這個(gè)變量,或是這個(gè)變量由make命令行帶入,那么系統的環(huán)境變量的值將被覆蓋。(如果make指定了“-e”參數,那么,系統環(huán)境變量將覆蓋Makefile中定義的變量)
因此,如果我們在環(huán)境變量中設置了“CFLAGS”環(huán)境變量,那么我們就可以在所有的Makefile中使用這個(gè)變量了。這對于我們使用統一的編譯參數有比較大的好處。如果Makefile中定義了CFLAGS,那么則會(huì )使用Makefile中的這個(gè)變量,如果沒(méi)有定義則使用系統環(huán)境變量的值,一個(gè)共性和個(gè)性的統一,很像“全局變量”和“局部變量”的特性。
當make嵌套調用時(shí)(參見(jiàn)前面的“嵌套調用”章節),上層Makefile中定義的變量會(huì )以系統環(huán)境變量的方式傳遞到下層的Makefile中。當然,默認情況下,只有通過(guò)命令行設置的變量會(huì )被傳遞。而定義在文件中的變量,如果要向下層Makefile傳遞,則需要使用exprot關(guān)鍵字來(lái)聲明。(參見(jiàn)前面章節)
當然,我并不推薦把許多的變量都定義在系統環(huán)境中,這樣,在我們執行不用的Makefile時(shí),擁有的是同一套系統變量,這可能會(huì )帶來(lái)更多的麻煩。
八、目標變量
前面我們所講的在Makefile中定義的變量都是“全局變量”,在整個(gè)文件,我們都可以訪(fǎng)問(wèn)這些變量。當然,“自動(dòng)化變量”除外,如“$<”等這種類(lèi)量的自動(dòng)化變量就屬于“規則型變量”,這種變量的值依賴(lài)于規則的目標和依賴(lài)目標的定義。
當然,我樣同樣可以為某個(gè)目標設置局部變量,這種變量被稱(chēng)為“Target-specific Variable”,它可以和“全局變量”同名,因為它的作用范圍只在這條規則以及連帶規則中,所以其值也只在作用范圍內有效。而不會(huì )影響規則鏈以外的全局變量的值。
其語(yǔ)法是:
<target ...> : <variable-assignment>
<target ...> : overide <variable-assignment>
<variable-assignment>可以是前面講過(guò)的各種賦值表達式,如“=”、“:=”、“+=”或是“?=”。第二個(gè)語(yǔ)法是針對于make命令行帶入的變量,或是系統環(huán)境變量。
這個(gè)特性非常的有用,當我們設置了這樣一個(gè)變量,這個(gè)變量會(huì )作用到由這個(gè)目標所引發(fā)的所有的規則中去。如:
prog : CFLAGS = -g
prog : prog.o foo.o bar.o
$(CC) $(CFLAGS) prog.o foo.o bar.o
prog.o : prog.c
$(CC) $(CFLAGS) prog.c
foo.o : foo.c
$(CC) $(CFLAGS) foo.c
bar.o : bar.c
$(CC) $(CFLAGS) bar.c
在這個(gè)示例中,不管全局的$(CFLAGS)的值是什么,在prog目標,以及其所引發(fā)的所有規則中(prog.o foo.o bar.o的規則),$(CFLAGS)的值都是“-g”
九、模式變量
在GNU的make中,還支持模式變量(Pattern-specific Variable),通過(guò)上面的目標變量中,我們知道,變量可以定義在某個(gè)目標上。模式變量的好處就是,我們可以給定一種“模式”,可以把變量定義在符合這種模式的所有目標上。
我們知道,make的“模式”一般是至少含有一個(gè)“%”的,所以,我們可以以如下方式給所有以[.o]結尾的目標定義目標變量:
%.o : CFLAGS = -O
同樣,模式變量的語(yǔ)法和“目標變量”一樣:
<pattern ...> : <variable-assignment>
<pattern ...> : override <variable-assignment>
override同樣是針對于系統環(huán)境傳入的變量,或是make命令行指定的變量。
使用條件判斷
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使用條件判斷,可以讓make根據運行時(shí)的不同情況選擇不同的執行分支。條件表達式可以是比較變量的值,或是比較變量和常量的值。
一、示例
下面的例子,判斷$(CC)變量是否“gcc”,如果是的話(huà),則使用GNU函數編譯目標。
libs_for_gcc = -lgnu
normal_libs =
foo: $(objects)
ifeq ($(CC),gcc)
$(CC) -o foo $(objects) $(libs_for_gcc)
else
$(CC) -o foo $(objects) $(normal_libs)
endif
可見(jiàn),在上面示例的這個(gè)規則中,目標“foo”可以根據變量“$(CC)”值來(lái)選取不同的函數庫來(lái)編譯程序。
我們可以從上面的示例中看到三個(gè)關(guān)鍵字:ifeq、else和endif。ifeq的意思表示條件語(yǔ)句的開(kāi)始,并指定一個(gè)條件表達式,表達式包含兩個(gè)參數,以逗號分隔,表達式以圓括號括起。else表示條件表達式為假的情況。endif表示一個(gè)條件語(yǔ)句的結束,任何一個(gè)條件表達式都應該以endif結束。
當我們的變量$(CC)值是“gcc”時(shí),目標foo的規則是:
foo: $(objects)
$(CC) -o foo $(objects) $(libs_for_gcc)
而當我們的變量$(CC)值不是“gcc”時(shí)(比如“cc”),目標foo的規則是:
foo: $(objects)
$(CC) -o foo $(objects) $(normal_libs)
當然,我們還可以把上面的那個(gè)例子寫(xiě)得更簡(jiǎn)潔一些:
libs_for_gcc = -lgnu
normal_libs =
ifeq ($(CC),gcc)
libs=$(libs_for_gcc)
else
libs=$(normal_libs)
endif
foo: $(objects)
$(CC) -o foo $(objects) $(libs)
二、語(yǔ)法
條件表達式的語(yǔ)法為:
<conditional-directive>
<text-if-true>
endif
以及:
<conditional-directive>
<text-if-true>
else
<text-if-false>
endif
其中<conditional-directive>表示條件關(guān)鍵字,如“ifeq”。這個(gè)關(guān)鍵字有四個(gè)。
第一個(gè)是我們前面所見(jiàn)過(guò)的“ifeq”
ifeq (<arg1>, <arg2>)
ifeq '<arg1>' '<arg2>'
ifeq "<arg1>" "<arg2>"
ifeq "<arg1>" '<arg2>'
ifeq '<arg1>' "<arg2>"
比較參數“arg1”和“arg2”的值是否相同。當然,參數中我們還可以使用make的函數。如:
ifeq ($(strip $(foo)),)
<text-if-empty>
endif
這個(gè)示例中使用了“strip”函數,如果這個(gè)函數的返回值是空(Empty),那么<text-if-empty>就生效。
第二個(gè)條件關(guān)鍵字是“ifneq”。語(yǔ)法是:
ifneq (<arg1>, <arg2>)
ifneq '<arg1>' '<arg2>'
ifneq "<arg1>" "<arg2>"
ifneq "<arg1>" '<arg2>'
ifneq '<arg1>' "<arg2>"
其比較參數“arg1”和“arg2”的值是否相同,如果不同,則為真。和“ifeq”類(lèi)似。
第三個(gè)條件關(guān)鍵字是“ifdef”。語(yǔ)法是:
ifdef <variable-name>
如果變量<variable-name>的值非空,那到表達式為真。否則,表達式為假。當然,<variable-name>同樣可以是一個(gè)函數的返回值。注意,ifdef只是測試一個(gè)變量是否有值,其并不會(huì )把變量擴展到當前位置。還是來(lái)看兩個(gè)例子:
示例一:
bar =
foo = $(bar)
ifdef foo
frobozz = yes
else
frobozz = no
endif
示例二:
foo =
ifdef foo
frobozz = yes
else
frobozz = no
endif
第一個(gè)例子中,“$(frobozz)”值是“yes”,第二個(gè)則是“no”。
第四個(gè)條件關(guān)鍵字是“ifndef”。其語(yǔ)法是:
ifndef <variable-name>
這個(gè)我就不多說(shuō)了,和“ifdef”是相反的意思。
在<conditional-directive>這一行上,多余的空格是被允許的,但是不能以[Tab]鍵做為開(kāi)始(不然就被認為是命令)。而注釋符“#”同樣也是安全的。“else”和“endif”也一樣,只要不是以[Tab]鍵開(kāi)始就行了。
特別注意的是,make是在讀取Makefile時(shí)就計算條件表達式的值,并根據條件表達式的值來(lái)選擇語(yǔ)句,所以,你最好不要把自動(dòng)化變量(如“$@”等)放入條件表達式中,因為自動(dòng)化變量是在運行時(shí)才有的。
而且,為了避免混亂,make不允許把整個(gè)條件語(yǔ)句分成兩部分放在不同的文件中。
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