本文推薦了一個(gè)用于對(duì) C/C++ 程序進(jìn)行編譯和連接以產(chǎn)生可執(zhí)行程序的通用 Makefile。 

在 使用 Makefile 之前，只需對(duì)它進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的設(shè)置即可；而且一經(jīng)設(shè)置，即使以后對(duì)源程序文件有所增減一般也不再需要改動(dòng) Makefile。因 此，即便是一個(gè)沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò) Makefile 書(shū)寫(xiě)規(guī)則的人，也可以為自己的 C/C++ 程序快速建立一個(gè)可工作的 Makefile。 

這個(gè) Makefile 可以在 GNU Make 和 GCC 編譯器下正常工作。但是不能保證對(duì)于其它版本的 Make 和編譯器也能正常工作。

此 Makefile 的使用方法如下：

程序目錄的組織 
　　盡量將自己的源程序集中在一個(gè)目錄中，并且把 Makefile 和源程序放在一起，這樣用起來(lái)比較方便。當(dāng)然，也可以將源程序分類存放在不同的目錄中。 
在程序目錄中創(chuàng)建一個(gè)名為 Makefile 的文本文件，將后面列出的 Makefile 的內(nèi)容復(fù)制到這個(gè)文件中。（注意：在復(fù)制的過(guò)程 中，Makfile 中各命令前面的 Tab 字符有可能被轉(zhuǎn)換成若干個(gè)空格。這種情況下需要把 Makefile 命令前面的這些空格替換為一 個(gè) Tab。） 
　　將當(dāng)前工作目錄切換到 Makefile 所在的目錄。目前，這個(gè) Makefile 只支持在當(dāng)前目錄中的調(diào)用，不支持當(dāng)前目錄和 Makefile 所在的路徑不是同一目錄的情況。

指定可執(zhí)行文件 
　　程序編譯和連接成功后產(chǎn)生的可執(zhí)行文件在 Makefile 中的 PROGRAM 變量中設(shè)定。這一項(xiàng)不能為空。為自己程序的可執(zhí)行文件起一個(gè)有意義的名子吧。

指定源程序 
　　要編譯的源程序由其所在的路徑和文件的擴(kuò)展名兩項(xiàng)來(lái)確定。由于頭文件是通過(guò)包含來(lái)使用的，所以在這里說(shuō)的源程序不應(yīng)包含頭文件。 
　　程序所在的路徑在 SRCDIRS 中設(shè)定。如果源程序分布在不同的目錄中，那么需要在 SRCDIRS 中一一指定，并且路徑名之間用空格分隔。 
在 SRCEXTS 中指定程序中使用的文件類型。C/C++ 程序的擴(kuò)展名一般有比較固定的幾種形 式：.c、.C、.cc、.cpp、.CPP、.c++、.cp、或者.cxx（參見(jiàn) man gcc）。擴(kuò)展名決定了程序是 C 還是 C++ 程 序：.c 是 C 程序，其它擴(kuò)展名表示 C++ 程序。一般固定使用其中的一種擴(kuò)展名即可。但是也有可能需要使用多種擴(kuò)展名，這可以 在 SOURCE_EXT 中一一指定，各個(gè)擴(kuò)展名之間用空格分隔。 
　　雖然并不常用，但是 C 程序也可以被作為 C++ 程序編譯。這可以通過(guò)在 Makefile 中設(shè)置 CC = $(CXX) 和 CFLAGS = $(CXXFLAGS) 兩項(xiàng)即可實(shí)現(xiàn)。 
　　這個(gè) Makefile 支持 C、C++ 以及 C/C++ 混合三種編譯方式：

　　如果只指定 .c 擴(kuò)展名，那么這是一個(gè) C 程序，用 $(CC) 表示的編譯命令進(jìn)行編譯和連接。

　　如果指定的是除 .c 之外的其它擴(kuò)展名（如 .cc、.cpp、.cxx 等），那么這是一個(gè) C++ 程序，用 $(CXX) 進(jìn)行編譯和連接。
　　如果既指定了 .c，又指定了其它 C++ 擴(kuò)展名，那么這是 C/C++ 混合程序，將用 $(CC) 編譯其中的 C 程序，用 $(CXX) 編譯其中的 C++ 程序，最后再用 $(CXX) 連接程序。 
　　這些工作都是 make 根據(jù)在 Makefile 中提供的程序文件類型（擴(kuò)展名）自動(dòng)判斷進(jìn)行的，不需要用戶干預(yù)。

指定編譯選項(xiàng) 
　　編譯選項(xiàng)由三部分組成：預(yù)處理選項(xiàng)、編譯選項(xiàng)以及連接選項(xiàng)，分別由 CPPFLAGS、CFLAGS與CXXFLAGS、LDFLAGS 指定。 
　　CPPFLAGS 選項(xiàng)可參考 C 預(yù)處理命令 cpp 的說(shuō)明，但是注意不能包含 -M 以及和 -M 有關(guān)的選項(xiàng)。如果是 C/C++ 混合編程，也可以在這里設(shè)置 C/C++ 的一些共同的編譯選項(xiàng)。 
CFLAGS 和 CXXFLAGS 兩個(gè)變量通常用來(lái)指定編譯選項(xiàng)。前者僅僅用于指定 C 程序的編譯選項(xiàng)，后者僅僅用于指定 C++ 程序的編譯選 項(xiàng)。其實(shí)也可以在兩個(gè)變量中指定一些預(yù)處理選項(xiàng)（即一些本來(lái)應(yīng)該放在 CPPFLAGS 中的選項(xiàng)），和 CPPFLAGS 并沒(méi)有明確的界限。 
　　連接選項(xiàng)在 LDFLAGS 中指定。如果只使用 C/C++ 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，一般沒(méi)有必要設(shè)置。如果使用了非標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，應(yīng)該在這里指定連接需要的選項(xiàng)，如庫(kù)所在的路徑、庫(kù)名以及其它聯(lián)接選項(xiàng)。 
現(xiàn)在的庫(kù)一般都提供了一個(gè)相應(yīng)的 .pc 文件來(lái)記錄使用庫(kù)所需要的預(yù)編譯選項(xiàng)、編譯選項(xiàng)和連接選項(xiàng)等信息，通過(guò) pkg-config 可以動(dòng)態(tài)提取 這些選項(xiàng)。與由用戶顯式指定各個(gè)選項(xiàng)相比，使用 pkg-config 來(lái)訪問(wèn)庫(kù)提供的選項(xiàng)更方便、更具通用性。在后面可以看到一個(gè) GTK+ 程序的例 子，其編譯和連接選項(xiàng)的指定就是用 pkg-config 實(shí)現(xiàn)的。

編譯和連接

　　上面的各項(xiàng)設(shè)置好之后保存 Makefile 文件。執(zhí)行 make 命令，程序就開(kāi)始編譯了。 
　　命令 make 會(huì)根據(jù) Makefile 中設(shè)置好的路徑和文件類型搜索源程序文件，然后根據(jù)文件的類型調(diào)用相應(yīng)的編譯命令、使用相應(yīng)的編譯選項(xiàng)對(duì)程序進(jìn)行編譯。 
　　編譯成功之后程序的連接會(huì)自動(dòng)進(jìn)行。如果沒(méi)有錯(cuò)誤的話最終會(huì)產(chǎn)生程序的可執(zhí)行文件。 
　　注意：在對(duì)程序編譯之后，會(huì)產(chǎn)生和源程序文件一一對(duì)應(yīng)的 .d 文件。這是表示依賴關(guān)系的文件，通過(guò)它們 make 決定在源程序文件變動(dòng)之后要進(jìn)行哪些更新。為每一個(gè)源程序文件建立相應(yīng)的 .d 文件這也是 GNU Make 推薦的方式。

Makefile 目標(biāo)（Targets）

下面是關(guān)于這個(gè) Makefile 提供的目標(biāo)以及它所完成的功能：

make 
編譯和連接程序。相當(dāng)于 make all。

make objs 
僅僅編譯程序產(chǎn)生 .o 目標(biāo)文件，不進(jìn)行連接（一般很少單獨(dú)使用）。

make clean 
刪除編譯產(chǎn)生的目標(biāo)文件和依賴文件。

make cleanall 
刪除目標(biāo)文件、依賴文件以及可執(zhí)行文件。

make rebuild 
重新編譯和連接程序。相當(dāng)于 make clean && make all。

關(guān)于這個(gè) Makefile 的實(shí)現(xiàn)原理不準(zhǔn)備詳細(xì)解釋了。如果有興趣的話，可參考文末列出的“參考資料”。

Makefile 的內(nèi)容如下： 

#############################################################
# Generic Makefile for C/C++ Program
#
# License: GPL (General Public License)
# Author:  whyglinux <whyglinux AT gmail DOT com>
# Date:    2006/03/04 (version 0.1)
#          2007/03/24 (version 0.2)
#          2007/04/09 (version 0.3)
#          2007/06/26 (version 0.4)
#          2008/04/05 (version 0.5)
#
# Description:
# ------------
# This is an easily customizable makefile template. The purpose is to
# provide an instant building environment for C/C++ programs.
#
# It searches all the C/C++ source files in the specified directories,
# makes dependencies, compiles and links to form an executable.
#
# Besides its default ability to build C/C++ programs which use only
# standard C/C++ libraries, you can customize the Makefile to build
# those using other libraries. Once done, without any changes you can
# then build programs using the same or less libraries, even if source
# files are renamed, added or removed. Therefore, it is particularly
# convenient to use it to build codes for experimental or study use.
#
# GNU make is expected to use the Makefile. Other versions of makes
# may or may not work.
#
# Usage:
# ------
# 1. Copy the Makefile to your program directory.
# 2. Customize in the "Customizable Section" only if necessary:
#    * to use non-standard C/C++ libraries, set pre-processor or compiler
#      options to <MY_CFLAGS> and linker ones to <MY_LIBS>
#      (See Makefile.gtk+-2.0 for an example)
#    * to search sources in more directories, set to <SRCDIRS>
#    * to specify your favorite program name, set to <PROGRAM>
# 3. Type make to start building your program.
#
# Make Target:
# ------------
# The Makefile provides the following targets to make:
#   $ make           compile and link
#   $ make NODEP=yes compile and link without generating dependencies
#   $ make objs      compile only (no linking)
#   $ make tags      create tags for Emacs editor
#   $ make ctags     create ctags for VI editor
#   $ make clean     clean objects and the executable file
#   $ make distclean clean objects, the executable and dependencies
#   $ make help      get the usage of the makefile
#
#===========================================================================
## Customizable Section: adapt those variables to suit your program.
##==========================================================================
# The pre-processor and compiler options.
MY_CFLAGS =
# The linker options.
MY_LIBS   =
# The pre-processor options used by the cpp (man cpp for more).
CPPFLAGS  = -Wall
# The options used in linking as well as in any direct use of ld.
LDFLAGS   =
# The directories in which source files reside.
# If not specified, only the current directory will be serached.
SRCDIRS   =
# The executable file name.
# If not specified, current directory name or `a.out' will be used.
PROGRAM   =
## Implicit Section: change the following only when necessary.
##==========================================================================
# The source file types (headers excluded).
# .c indicates C source files, and others C++ ones.
SRCEXTS = .c .C .cc .cpp .CPP .c++ .cxx .cp
# The header file types.
HDREXTS = .h .H .hh .hpp .HPP .h++ .hxx .hp
# The pre-processor and compiler options.
# Users can override those variables from the command line.
CFLAGS  = -g -O2
CXXFLAGS= -g -O2
# The C program compiler.
#CC     = gcc
# The C++ program compiler.
#CXX    = g++
# Un-comment the following line to compile C programs as C++ ones.
#CC     = $(CXX)
# The command used to delete file.
#RM     = rm -f
ETAGS = etags
ETAGSFLAGS =
CTAGS = ctags
CTAGSFLAGS =
## Stable Section: usually no need to be changed. But you can add more.
##==========================================================================
SHELL   = /bin/sh
EMPTY   =
SPACE   = $(EMPTY) $(EMPTY)
ifeq ($(PROGRAM),)
CUR_PATH_NAMES = $(subst /,$(SPACE),$(subst $(SPACE),_,$(CURDIR)))
PROGRAM = $(word $(words $(CUR_PATH_NAMES)),$(CUR_PATH_NAMES))
ifeq ($(PROGRAM),)
PROGRAM = a.out
endif
endif
ifeq ($(SRCDIRS),)
SRCDIRS = .
endif
SOURCES = $(foreach d,$(SRCDIRS),$(wildcard $(addprefix $(d)/*,$(SRCEXTS))))
HEADERS = $(foreach d,$(SRCDIRS),$(wildcard $(addprefix $(d)/*,$(HDREXTS))))
SRC_CXX = $(filter-out %.c,$(SOURCES))
OBJS    = $(addsuffix .o, $(basename $(SOURCES)))
DEPS    = $(OBJS:.o=.d)
## Define some useful variables.
DEP_OPT = $(shell if `$(CC) --version | grep "GCC" >/dev/null`; then echo "-MM -MP"; else echo "-M"; fi )
DEPEND      = $(CC)  $(DEP_OPT)  $(MY_CFLAGS) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS)
DEPEND.d    = $(subst -g ,,$(DEPEND))
COMPILE.c   = $(CC)  $(MY_CFLAGS) $(CFLAGS)   $(CPPFLAGS) -c
COMPILE.cxx = $(CXX) $(MY_CFLAGS) $(CXXFLAGS) $(CPPFLAGS) -c
LINK.c      = $(CC)  $(MY_CFLAGS) $(CFLAGS)   $(CPPFLAGS) $(LDFLAGS)
LINK.cxx    = $(CXX) $(MY_CFLAGS) $(CXXFLAGS) $(CPPFLAGS) $(LDFLAGS)
.PHONY: all objs tags ctags clean distclean help show
# Delete the default suffixes
.SUFFIXES:
all: $(PROGRAM)
# Rules for creating dependency files (.d).
#------------------------------------------
%.d:%.c
@echo -n $(dir $<) > $@
@$(DEPEND.d) $< >> $@
%.d:%.C
@echo -n $(dir $<) > $@
@$(DEPEND.d) $< >> $@
%.d:%.cc
@echo -n $(dir $<) > $@
@$(DEPEND.d) $< >> $@
%.d:%.cpp
@echo -n $(dir $<) > $@
@$(DEPEND.d) $< >> $@
%.d:%.CPP
@echo -n $(dir $<) > $@
@$(DEPEND.d) $< >> $@
%.d:%.c++
@echo -n $(dir $<) > $@
@$(DEPEND.d) $< >> $@
%.d:%.cp
@echo -n $(dir $<) > $@
@$(DEPEND.d) $< >> $@
%.d:%.cxx
@echo -n $(dir $<) > $@
@$(DEPEND.d) $< >> $@
# Rules for generating object files (.o).
#----------------------------------------
objs:$(OBJS)
%.o:%.c
$(COMPILE.c) $< -o $@
%.o:%.C
$(COMPILE.cxx) $< -o $@
%.o:%.cc
$(COMPILE.cxx) $< -o $@
%.o:%.cpp
$(COMPILE.cxx) $< -o $@
%.o:%.CPP
$(COMPILE.cxx) $< -o $@
%.o:%.c++
$(COMPILE.cxx) $< -o $@
%.o:%.cp
$(COMPILE.cxx) $< -o $@
%.o:%.cxx
$(COMPILE.cxx) $< -o $@
# Rules for generating the tags.
#-------------------------------------
tags: $(HEADERS) $(SOURCES)
$(ETAGS) $(ETAGSFLAGS) $(HEADERS) $(SOURCES)
ctags: $(HEADERS) $(SOURCES)
$(CTAGS) $(CTAGSFLAGS) $(HEADERS) $(SOURCES)
# Rules for generating the executable.
#-------------------------------------
$(PROGRAM):$(OBJS)
ifeq ($(SRC_CXX),)              # C program
$(LINK.c)   $(OBJS) $(MY_LIBS) -o $@
@echo Type ./$@ to execute the program.
else                            # C++ program
$(LINK.cxx) $(OBJS) $(MY_LIBS) -o $@
@echo Type ./$@ to execute the program.
endif
ifndef NODEP
ifneq ($(DEPS),)
sinclude $(DEPS)
endif
endif
clean:
$(RM) $(OBJS) $(PROGRAM) $(PROGRAM).exe
distclean: clean
$(RM) $(DEPS) TAGS
# Show help.
help:
@echo 'Generic Makefile for C/C++ Programs (gcmakefile) version 0.5'
@echo 'Copyright (C) 2007, 2008 whyglinux <whyglinux@hotmail.com>'
@echo
@echo 'Usage: make [TARGET]'
@echo 'TARGETS:'
@echo '  all       (=make) compile and link.'
@echo '  NODEP=yes make without generating dependencies.'
@echo '  objs      compile only (no linking).'
@echo '  tags      create tags for Emacs editor.'
@echo '  ctags     create ctags for VI editor.'
@echo '  clean     clean objects and the executable file.'
@echo '  distclean clean objects, the executable and dependencies.'
@echo '  show      show variables (for debug use only).'
@echo '  help      print this message.'
@echo
@echo 'Report bugs to <whyglinux AT gmail DOT com>.'
# Show variables (for debug use only.)
show:
@echo 'PROGRAM     :' $(PROGRAM)
@echo 'SRCDIRS     :' $(SRCDIRS)
@echo 'HEADERS     :' $(HEADERS)
@echo 'SOURCES     :' $(SOURCES)
@echo 'SRC_CXX     :' $(SRC_CXX)
@echo 'OBJS        :' $(OBJS)
@echo 'DEPS        :' $(DEPS)
@echo 'DEPEND      :' $(DEPEND)
@echo 'COMPILE.c   :' $(COMPILE.c)
@echo 'COMPILE.cxx :' $(COMPILE.cxx)
@echo 'link.c      :' $(LINK.c)
@echo 'link.cxx    :' $(LINK.cxx)
## End of the Makefile ##  Suggestions are welcome  ## All rights reserved ##
##############################################################

下面提供兩個(gè)例子來(lái)具體說(shuō)明上面 Makefile 的用法。 

例一　Hello World 程序

這個(gè)程序的功能是輸出 Hello, world! 這樣一行文字。由 hello.h、hello.c、main.cxx 三個(gè)文件組成。前兩個(gè)文件是 C 程序，后一個(gè)是 C++ 程序，因此這是一個(gè) C 和 C++ 混編程序。

/* File name: hello.h
* C header file
*/
#ifndef HELLO_H
#define HELLO_H
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
void print_hello();
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
/* File name: hello.c
* C source file.
*/
#include "hello.h"
#include <stdio.h>
void print_hello()
{
puts( "Hello, world!" );
}
/* File name: main.cxx
* C++ source file.
*/
#include "hello.h"
int main()
{
print_hello();
return 0;
}

建立一個(gè)新的目錄，然后把這三個(gè)文件拷貝到目錄中，也把 Makefile 文件拷貝到目錄中。之后，對(duì) Makefile 的相關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行如下設(shè)置： 

PROGRAM   := hello      # 設(shè)置運(yùn)行程序名

SRCDIRS   := .          # 源程序位于當(dāng)前目錄下

SRCEXTS   := .c .cxx    # 源程序文件有 .c 和 .cxx 兩種類型

CFLAGS    := -g         # 為 C 目標(biāo)程序包含 GDB 可用的調(diào)試信息

CXXFLAGS  := -g         # 為 C++ 目標(biāo)程序包含 GDB 可用的調(diào)試信息　

　　由于這個(gè)簡(jiǎn)單的程序只使用了 C 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的函數(shù)（puts），所以對(duì)于 CFLAGS 和 CXXFLAGS 沒(méi)有過(guò)多的要求，LDFLAGS 和 CPPFLAGS 選項(xiàng)也無(wú)需設(shè)置。 

　　經(jīng)過(guò)上面的設(shè)置之后，執(zhí)行 make 命令就可以編譯程序了。如果沒(méi)有錯(cuò)誤出現(xiàn)的話，./hello  就可以運(yùn)行程序了。

　　如果修改了源程序的話，可以看到只有和修改有關(guān)的源文件被編譯。也可以再為程序添加新的源文件，只要它們的擴(kuò)展名是已經(jīng)在 Makefile 中設(shè)置過(guò)的，那么就沒(méi)有必要修改　Makefile。 

例二　GTK+ 版 Hello World 程序

　　這個(gè) GTK+ 2.0 版 的 Hello World 程序可以從下面的網(wǎng)址上得到：http://www./tutorial/c58.html#SEC- HELLOWORLD。當(dāng)然，要編譯 GTK+ 程序，還需要你的系統(tǒng)上已經(jīng)安裝好了 GTK+。 
　　跟第一個(gè)例子一樣，單獨(dú)創(chuàng)建一個(gè)新的目錄，把上面網(wǎng)頁(yè)中提供的程序保存為 main.c 文件。對(duì) Makefile 做如下設(shè)置： 
PROGRAM   := hello      # 設(shè)置運(yùn)行程序名
SRCDIRS   := .          # 源程序位于當(dāng)前目錄下
SRCEXTS   := .c         # 源程序文件只有 .c 一種類

CFLAGS    := `pkg-config --cflags gtk+-2.0`  # CFLAGS
LDFLAGS   := `pkg-config --libs gtk+-2.0`    # LDFLAGS

這是一個(gè) C 程序，所以 CXXFLAGS 沒(méi)有必要設(shè)置——即使被設(shè)置了也不會(huì)被使用。 
編譯和連接 GTK+ 庫(kù)所需要的 CFLAGS 和 LDFLAGS 由 pkg-config 程序自動(dòng)產(chǎn)生。 
現(xiàn)在就可以運(yùn)行 make 命令編譯、./hello 執(zhí)行這個(gè) GTK+ 程序了。