makefile(5)

在makefile文件中定义的变量，就像是C/C++语言中的宏一样，它代表了一个文本字串，在makefile文件中执行的时候，其会自动原样展开在所使用的位置。其与C/C++所不同的是，可以在makefile文件中改变其值。在makefile文件中，变量可以使用在目标、依赖目标、命令或是makefile文件的其他部分中。变量的命名字可以包含字符、数字、下划线(可以是数字开头)，但不应该含有“:”、“#”、“=”或是空字符(空格、回车等)。

变量是大小写敏感的，foo、Foo和FOO是3个不同的变量名。传统的makefile文件的变量名是全大写的命名方式，但推荐使用大小写搭配的变量名，如MakeFlags。这样可以避免因与系统的变量冲突而导致意外的事情。

有一些变量是很奇怪的字串，如“$<”、“$@”等，这些是自动化变量。

变量的基础

变量在声明时需要给予初值，而在使用时，需要在变量名前加上“$”符号，但最好用小括号“()”或是大括号“{}”把变量包括起来。如果要使用真实的“$”字符，需要用“$$”来表示。变量可以使用在许多位置，如规则中的目标、依赖、命令以及新的变量中。先看实例5-30：

实例5-30

objects = program.o foo.o utils.o

    program : $(objects)

           gcc -o program $(objects)

    $(objects) : defs.h

变量会在使用它的位置精确地展开，就像C/C++中的宏一样。例如：

实例5-31

foo = c

    prog.o : prog.$(foo)

            $(foo)$(foo) -$(foo) prog.$(foo)

展开后得到：

prog.o : prog.c

gcc -c prog.c

当然，千万不要在makefile文件中这样使用，这里只是举个例子来表明makefile文件中的变量在使用处展开的真实样子。可见其就是一个替代作用。另外，给变量加上括号完全是为了更加安全地使用这个变量，在上面的例子中，如果不想给变量加上括号也可以，但还是强烈建议给变量加上括号，因为这样可使代码更清晰。

赋值变量

在定义变量的值时，可以使用其他变量来构造变量的值，在makefile文件中有两种方式可以用变量定义变量的值。

先看第一种方式，也就是简单地使用“=”号，在“=”左侧是变量，右侧是变量的值，右侧变量的值可以定义在文件的任何一处，也就是说，右侧中的变量不一定非要是已定义好的值，其也可以使用后面定义的值。如实例5-32：

实例5-32

foo = $(bar)

    bar = $(ugh)

    ugh = Huh?

    all:

            echo $(foo)

执行make all将会打出变量$(foo)的值是“Huh?”($(foo)的值是$(bar)，$(bar)的值是$(ugh)，$(ugh)的值是“Huh?”)。可见，变量是可以使用后面的变量来定义的。

这个功能有利有弊，好处是可以把变量的真实值推到后面来定义，如：

CFLAGS = $(include_dirs) -O

    include_dirs = -Ifoo -Ibar

当CFLAGS在命令中被展开时，会是-Ifoo -Ibar -O。但这种形式也有弊端，那就是递归定义，如：

CFLAGS = $(CFLAGS) -O

或：

A = $(B)

B = $(A)

这会让make陷入无限的变量展开过程中。当然，make有能力检测这样的定义，并会报错。另外，如果在变量中使用函数，这种方式会让make运行时非常慢，更糟糕的是，它在使用两个make函数wildcard和shell时会出现不可预知的错误，因为不会知道这两个函数会被调用多少次。

为了避免上面的情形，可以使用make中的另一种用变量来定义变量的方法。这种方法使用的是“:=”操作符，如：

x := foo

y := $(x) bar

x := later

其等价于：

y := foo bar

x := later

值得一提的是，前面的变量不能使用后面的变量，只能使用前面已定义好了的变量。如果是这样：

y := $(x) bar

x := foo

则y的值是bar，而不是foo bar。

上面都是一些比较简单的变量应用。下面来看一个复杂的例子，其中包括了make函数、条件表达式和一个系统变量MAKELEVEL的使用：

实例5-33

ifeq (0,${MAKELEVEL})

    cur-dir  := $(shell pwd)

    whoami   := $(shell whoami)

    host-type := $(shell arch)

    MAKE := ${MAKE} host-type=${host-type} whoami=${whoami}

    endif

系统变量MAKELEVEL表示：如果make有一个嵌套执行动作，这个变量会记录当前makefile文件的调用层数。

请先看一个例子，如果要定义一个变量，其值是一个空格，可以这样处理：

nullstring :=

    space := $(nullstring) # end of the line

nullstring是一个Empty变量，不含任何内容，而space的值是一个空格。因为在操作符的右边是很难描述一个空格的，这里采用的技术很管用，先用一个Empty变量来标明变量定义开始，后面再采用“#”注释符来表示变量定义终止，这样，可以定义出其值是一个空格的变量。请注意这里关于“#”的使用，注释符“#”的这种特性值得注意。如果定义一个变量：

dir := /foo/bar    # directory to put the frobs in

dir变量的值是/foo/bar，后面还跟了4个空格，如果使用该变量来指定别的目录—— $(dir)/file就会出现不可预期的效果。

还有一个比较有用的操作符是“?=”，先看示例：

实例5-34

FOO ?= bar 

其含义是，如果FOO没有被定义过，变量FOO的值就是bar；如果FOO先前被定义过，这条语句将什么也不做，其等价于：

实例5-35

If eq ($(origin FOO), undefined)

      FOO = bar

    endif

变量的高级用法

这里介绍两种变量的高级使用方法，第一种是变量值的替换。

可以替换变量中的共有部分，其格式是$(var:a=b)或是${var:a=b}。其意思是，把变量var中所有以a字串结尾的a替换成b字串。这里的结尾意思是空格或是结束符。

再看一个示例：

实例5-36

foo := a.o b.o c.o

    bar := $(foo:.o=.c)

这个示例中，先定义了一个$(foo)变量，而第二行的意思是把$(foo)中所有.o扩展符全部替换成“.c”，所以$(bar)的值就是a.c b.c c.c。

另外一种变量替换的技术是以静态模式定义的，如实例5-37：

实例5-37

foo := a.o b.o c.o

    bar := $(foo:%.o=%.c)

这依赖于被替换字串中是否有相同的模式，模式中必须包含一个“%”字符，这个例子同样让$(bar)变量的值变为a.c b.c c.c。

第2种高级用法是“把变量的值再当成变量”。如实例5-38：

实例5-38

x = y

    y = z

    a := $($(x))

在这个例子中，$(x)的值是y，所以$($(x))就是$(y)，于是$(a)的值就是z (注意，是x=y，而不是x=$(y))。

还可以使用更多的层次：

实例5-39

x = y

    y = z

    z = u

    a := $($($(x)))

这里的$(a)的值是u，相关的推导留给读者自己去做。

再复杂一点，使用上“在变量定义中使用变量”的第1个方式，如实例5-40：

  实例5-40

x = $(y)

    y = z

    z = Hello

    a := $($(x))

这里的$($(x))被替换成了$($(y))，因为$(y)值是z，所以，最终结果是：a:=$(z)，也就是Hello。

再复杂一点，再加上一些函数，如实例5-41：

实例5-41

x = variable1

    variable2 := Hello

    y = $(subst 1,2,$(x))

    z = y

    a := $($($(z)))

这个例子中，$($($(z)))扩展为$($(y))，而其再次被扩展为$($(subst 1,2,$(x)))。$(x)的值是variable1，subst函数把variable1中的所有1字串替换成2字串，于是，variable1变成variable2，再取其值。所以，最终$(a)的值就是$(variable2)的值—— Hello。

在这种方式中，可以使用多个变量来组成一个变量的名字，然后再取其值：   

first_second = Hello

    a = first

    b = second

    all = $($a_$b)

这里的$a_$b组成了first_second，于是，$(all)的值就是Hello。

再来看看结合第1种技术的例子：   

a_objects := a.o b.o c.o

    1_objects := 1.o 2.o 3.o

    sources := $($(a1)_objects:.o=.c)

这个例子中，如果$(a1)的值是a，$(sources)的值就是a.c b.c c.c；如果$(a1)的值是1，$(sources)的值是1.c 2.c 3.c。

再来看一个这种技术和函数与条件语句一同使用的例子：   

ifdef do_sort

    func := sort

    else

    func := strip

    endif

    bar := a d b g q c

    foo := $($(func) $(bar))

这个示例中，如果定义了do_sort, :foo：= $(sort a d b g q c)，于是$(foo)的值就是a b c d g q。而如果没有定义do_sort, :foo：= $(sort a d b g q c)，调用的就是strip函数。

当然，把变量的值再当成变量这种技术，同样可以用在操作符的左边：   

dir = foo

    $(dir)_sources := $(wildcard $(dir)/*.c)

    define $(dir)_print

    lpr $($(dir)_sources)

    endef

这个例子中定义了3个变量：dir、foo_sources和foo_print。

追加变量值

可以使用“+=”操作符给变量追加值，如：

objects = main.o foo.o bar.o utils.o

objects += another.o

于是，$(objects)值变成：main.o foo.o bar.o utils.o another.o (another.o被追加进去了)。

使用“+=”操作符，可以模拟为下面的这种例子：

objects = main.o foo.o bar.o utils.o

objects := $(objects) another.o

所不同的是，用“+=”更为简洁。

如果变量之前没有定义过，“+=”会自动变成“=”；如果前面有变量定义，“+=”会继承于前一次操作的赋值符；如果前一次的是“:=”，“+=”会以“:=”作为其赋值符，如：

variable := value

variable += more

等价于：

variable := value

variable := $(variable) more

但如果是这种情况：

variable = value

variable += more

由于前次的赋值符是“=”，所以“+=”也会以“=”来作为赋值，这样就会发生变量的递归定义，这是我们不希望看到的。不过make会自动解决这个问题，因此不必担心。

指示符

如果有变量是make的命令行参数设置的，makefile文件中对这个变量的赋值会被忽略。如果想在makefile文件中设置这类参数的值，可以使用override指示符。其语法是：

override =

override :=

还可以追加：

override +=

对于多行的变量定义，用define指示符，在define指示符前，也同样可以使用ovveride指示符，如：

override define foo

    bar

    endef

多行变量 

还有一种设置变量值的方法是使用define关键字。使用define关键字设置变量的值可以包括换行符，这有利于定义一系列的命令。

define指示符后面跟的是变量的名字，而重起一行定义变量的值，定义以endef关键字结束。其工作方式和“=”操作符一样。变量的值可以包含函数、命令、文字，或是其他变量。因为命令需要以[Tab]键开头，所以如果用define定义的命令变量中没有以[Tab]键开头，make就不会将其作为命令。

实例5-42展示了define的用法：

  

实例5-42

define two-lines

    echo foo

    echo $(bar)

    endef

环境变量

make运行时的系统环境变量可以在make开始运行时被载入到makefile文件中，但是如果makefile文件中已定义了这个变量，或者这个变量由make命令行带入，系统的环境变量的值将被覆盖(如果make指定了-e参数，系统环境变量将覆盖makefile文件中定义的变量)。

因此，如果在环境变量中设置了“CFLAGS”环境变量，就可以在所有的makefile文件中使用这个变量了。这对于使用统一的编译参数有比较大的好处。如果makefile文件中定义了CFLAGS，则会使用makefile文件中的这个变量；如果没有定义，则使用系统环境变量的值，一个共性和个性的统一，很像“全局变量”和“局部变量”的特性。

当make嵌套调用时，上层makefile文件中定义的变量会以系统环境变量的方式传递到下层的makefile文件中。当然，默认情况下，只有通过命令行设置的变量会被传递。而定义在文件中的变量，如果要向下层makefile文件传递，则需要使用exprot关键字来声明。

当然，并不推荐把许多变量都定义在系统环境中，这样，在执行不用的makefile文件时，拥有的是同一套系统变量，这可能会带来更多的麻烦。

目标变量

前面所讲的在makefile文件中定义的变量都是全局变量，在整个文件中都可以访问这些变量。当然，自动化变量除外，如“$<”等这种自动化变量属于规则型变量，这种变量的值依赖于规则的目标和依赖目标的定义。当然，同样可以为某个目标设置局部变量，这种变量称为Target-specific Variable，它可以和全局变量同名，因为它的作用范围只在这条规则以及连带规则中，所以其值也只在作用范围内有效。而不会影响规则链以外的全局变量的值。其语法是：

:

: overide

可以是前面讲过的各种赋值表达式，如“=”、“:=”、“+=”或是“？=”。第二个语法是针对make命令行带入的变量，或是系统环境变量。

这个特性非常有用，当设置了这样一个变量，这个变量会作用到由这个目标所引发的所有规则中去。如实例5-43：

实例5-43

prog : CFLAGS = -g

    prog : prog.o foo.o bar.o

            $(gcc) $(CFLAGS) prog.o foo.o bar.o

    prog.o : prog.c

            $(gcc) $(CFLAGS) prog.c

    foo.o : foo.c

            $(gcc) $(CFLAGS) foo.c

bar.o : bar.c

            $(gcc) $(CFLAGS) bar.c

在这个示例中，不管全局的$(CFLAGS)的值是什么，在prog目标以及其所引发的所有规则中(prog.o foo.o bar.o的规则)，$(CFLAGS)的值都是-g。

模式变量

在GNU的make中，还支持模式变量(Pattern-specific Variable)，通过上面的目标变量，变量可以定义在某个目标上。模式变量的好处就是，可以给定一种模式，可以把变量定义在符合这种模式的所有目标上。

make的模式一般是至少含有一个“%”的，所以，可以以如下方式给所有以[.o]结尾的目标定义目标变量：

%.o : CFLAGS = -O

同样，模式变量的语法和目标变量一样：

:

: override

override同样是针对系统环境传入的变量，或是make命令行指定的变量。