makefile文件是用来帮助编译和管理C++项目代码的，需要配合make命令使用。makefile里也可以执行shell操作，具备一部分.sh脚本的功能。

makefile格式

makefile内容的编写按照如下规则

目标1：依赖1
  命令1

目标2：依赖2
  命令2

目标3：依赖3
  命令3
.........................
目标N：依赖N
            命令N

命令可以是任意的shell语句。多数情况下，命令都是起到了从依赖生成目标的功能。例如从.cpp文件生成.o文件，那么命令一定包括g++和一些编译参数的完整的编译命令。
目标1 2 3可以是嵌套依赖的，如果依赖1里包含目标2 目标3，那就是一种嵌套的依赖。也可以是独立的，例如目标1 2 3就是三个独立的可执行文件，或者三个动态库，那么他们之间是可以完全没有依赖关系的，写在一个makefile文件里只是便于统一管理。
命令前要以一个tab开头 。如果使用空格代替tab，执行make命令时会报

[root@localhost makefiletest]# make
makefile:5: *** missing separator (did you mean TAB instead of 8 spaces?).  Stop.

举个例子

以下面简单的C++代码为例，说明makefile的具体使用。

源代码文件test.cpp

#include <string>
#include <iostream>
#include<iomanip>

int main(int argc, char** argv)
{
using namespace std;
int i =1 ;
int j = 2;
        j += 3;
cout << j<<endl;
}

makefile文件，文件就是makefile

CC=g++
all = test.o

test: $(all)
$(CC) -o test $(all)

test.o: ./test.cpp
$(CC) -c test.cpp

clear:
        rm -f *.o test

执行make命令

[root@localhost makefiletest]# make
g++ -c test.cpp
g++ -o test test.o
[root@localhost makefiletest]# ls -lrt
total 24
-rw-r--r--. 1 root root  196 Aug  6 11:00 test.cpp
-rw-r--r--. 1 root root  120 Aug  6 11:04 makefile
-rw-r--r--. 1 root root 2328 Aug  6 11:04 test.o
-rwxr-xr-x. 1 root root 8840 Aug  6 11:04 test

正确生成了test和test.o

例子讲解

makefile中的“目标1”test是个可执行文件，也是最终我们需要的东西。test依赖all这个变量，文件开头定义了all = test.o，所以test依赖的是test.o，生成test的命令是(all)，进行变量替换后就是g++ -o test test.o，是一个我们熟知最基础的编译命令。
同理，“目标2”test.o依赖的是test.cpp，生成目标的命令是g++ -c test.cpp。
上面两个规则完成了从源代码到可执行文件的编译。

大型工程必须用makefile

其实我们直接执行g++ -o test test.cpp就可以生成test了，但这种直接敲命令只适用于代码文件很少的情况。
即使项目只有5个文件，每次代码更新都要敲5个编译命令也是很麻烦的。我们只要编写一次makefile，之后每次代码更新，或者代码文件有增减，都只需要修改makefile对应的一小部分内容，然后执行make就行了。例如test依赖是100个.o文件，在上面的makefile中我们只要写一次all = test.o test1.o test2.o ..... test99.o，就把目标test的生成规则表达清楚了。当然下面要写上100个.o文件的生成规则。

上面说的是按最原始的写法，实际makefile的编写有很多技巧使得编写量大大减少，

  • 编译命令的各种参数选项统一都写在变量中
  • 模式匹配
  • 特殊符号代码依赖集
  • 目标集
  • shell指令在makefile里完成自动查找生成所有文件名，然后替换.cpp为.o的玩法

这些都可以大大减少makefile的篇幅。如果打开一个开源C++项目的makefile，会觉得完全看不懂，就是因为里面大量使用各种技巧。但即使我们用最原始办法也就是第一次编写麻烦一些，之后维护是很简单的，因为一个C++项目不会频繁的大变样。

makefile文件名

make默认支持makefile和Makefile两种文件名，所以我们直接执行make等价于执行make Makefile。如果我们写make规则的文件叫test20200806，需要执行的命令是make -f test20200806。

并行编译

并行make的命令是make -j。可以加快工程编译速度，对于大规模工程适用。

自动推导

make会自动推导各个目标的依赖关系，按照依赖关系的顺序生成目标文件。

伪目标

本文makefile里的“目标3”clear是个伪目标，伪目标后面无文件依赖，make不自动找文件依赖，无法执行后面的命令。要执行伪目标，就要make+为目标名。执行make clear，会执行下面的rm命令，这种命令用来清理项目之前编译的.o等文件，在需要彻底重新编译项目时都会执行这个命令。

[root@bogon makefiletest]# make clear
rm -f *.o test

如果不执行make clear清理之前的.o文件，make会比较.o和.cpp谁更新，如果依赖文件cpp更新，重新编译这个.o，否则不重新编译。