Makefile 简易脚本
365.3.4 Makefile 简易脚本
#include <stdio.h> // 引入 printf() 的声明，供下面输出测试文本。
//#include "hello_pr.h" // 本节末尾回退为单文件示例，因此按视频最终状态屏蔽自定义头文件。
int main() // 定义程序入口；课程源码写成空参数列表，相关含义见正文。
{ // main() 函数体开始。
//hello_print_func(); // 本节末尾不再链接 hello_pr.c，因此按视频最终状态屏蔽该调用。
printf("[%s:%d]Hello Makefile \r\n", __FUNCTION__, __LINE__); // 输出当前函数名、源码行号和测试文本。
return 0; // 向运行环境返回 0，表示程序正常结束。
} // main() 函数体结束。
上面是视频结束时实际使用的 main.c，有效代码和两行被屏蔽的代码均按画面保留，只增加初学者注释。printf() 仍位于原文件第 7 行，所以视频运行结果中的行号是 7；若另行插入或删除物理行，__LINE__ 的结果也会随之改变。
本节先完成并运行了由 main.c、hello_pr.c 和 Inc/hello_pr.h 组成的多文件练习，随后为了第一次讲清 Makefile 规则，又把 main.c 回退为上面的单文件状态。课程配套目录中的 Makefile 已经包含后续课程才加入的 $^、$@、多文件依赖和 clean，因此本篇不把那些内容提前写进本节最终源码。
一、Makefile实践
本节目标是把一条已经能够手工执行的 GCC 命令写进 Makefile，建立“先确认源码可编译，再让 make 管理构建命令”的最小实践流程。
1.1 开机及远程桌面
视频先启动 Ubuntu 虚拟机，再从 Windows 上的 VS Code 连接远端 Ubuntu。画面中的 SSH: 192.168.8.151 表明这里使用的是 VS Code Remote - SSH，不是把 Ubuntu 图形桌面传回来的“远程桌面”。编辑器界面运行在 Windows 上，源码、终端命令、GCC 和 make 实际位于 Ubuntu 中。
课程在此前使用的工程根目录下建立以下练习路径：
Makefile_Test/
└── Makefile1/
目录名中的大小写和下划线都属于实际文件名的一部分。Linux 文件系统通常区分大小写，因此 Makefile1、makefile1 和 MakeFile1 可能是三个不同的名字。视频使用的 IP 地址、用户名和目录位置只代表讲师当时的环境，自己的虚拟机应以实际配置为准。
1.2 编写代码及编译
1.2.1 编写 main.c 文件
视频先在 Makefile1 中创建最简单的 main.c，最初用于验证环境的版本如下：
#include <stdio.h> // 引入标准输入输出接口，获得 printf() 的正确函数声明。
int main() // 定义程序入口；此处按课程原样保留 int main()。
{ // main() 函数体开始。
printf("Hello Makefile\r\n"); // 输出测试文字，再输出回车符和换行符。
return 0; // 返回 0，表示正常结束。
} // main() 函数体结束。
课程在终端中手工编译并运行：
gcc main.c -o main
./main
gcc是编译器驱动程序；这条命令会完成预处理、编译、汇编和链接，而不是只完成狭义的“编译”。main.c是输入源文件。-o main把主要输出文件命名为main；这里未使用-c，所以输出是可执行文件而不是main.o。./main中的./表示从当前目录执行名为main的文件。当前目录通常不在 Shell 的命令搜索路径中，不能只凭文件存在就省略./。
程序输出为：
Hello Makefile
字符串末尾的回车符用于把光标移到本行开头，换行符用于换到下一行；Linux 终端通常只需要换行符，这里仍按课堂源码保留二者。
1.2.2 编写 hello_pr.c 及头文件
为了模拟真实项目中的多文件结构，视频把打印功能提取到 hello_pr.c，并创建对应的 hello_pr.h。原笔记中的 hello_PR、hello_print.c 和 hello_print_function() 都是识别错误；视频及配套源码实际使用的是小写文件名 hello_pr.c、hello_pr.h 和函数名 hello_print_func()。
多文件阶段的 main.c 如下：
#include <stdio.h> // 引入标准输入输出声明；多文件阶段的 main.c 自身没有直接调用 printf()，但课程仍保留此行。
#include "hello_pr.h" // 引入自定义函数声明，使编译器能检查 hello_print_func() 调用。
int main() // 定义程序入口。
{ // main() 函数体开始。
hello_print_func(); // 调用 hello_pr.c 中定义的打印函数。
// printf("[%s:%d]Hello Makefile \r\n", __FUNCTION__, __LINE__); // 多文件阶段按视频状态屏蔽 main() 内原来的直接打印。
return 0; // 返回 0，表示程序正常结束。
} // main() 函数体结束。
hello_pr.c 的内容为：
#include "hello_pr.h" // 引入与本实现文件对应的函数声明。
#include <stdio.h> // 引入 printf() 的声明。
void hello_print_func() // 定义不返回值的打印函数；空参数列表的严格含义见下文。
{ // hello_print_func() 函数体开始。
printf("[%s:%d]Hello Makefile \r\n", __FUNCTION__, __LINE__); // 输出函数名、当前物理行号和测试文本。
return; // 从 void 函数返回，不携带返回值。
} // hello_print_func() 函数体结束。
头文件随后被移入 Inc/hello_pr.h，内容为：
#ifndef __HELLO_PR_H__ // 若控制宏尚未定义，就进入头文件的有效内容。
#define __HELLO_PR_H__ // 定义控制宏，使同一预处理过程中的后续包含可以跳过内容。
void hello_print_func(); // 声明打印函数；在 C 中的空参数列表表示“参数未指定”，并非严格声明无参数。
#endif // 结束头文件保护条件。
这里有四个需要纠正和补充的点：
void表示函数不返回值，不是视频口述的“无符号”。函数体中的return;可以省略，但这里按课程源码保留。- 在 C 语言中，
void hello_print_func();是旧式的非原型声明，表示参数信息未指定；明确表示“不接收参数”应写成void hello_print_func(void);。同理，int main(void)比int main()更明确。本篇只解释差别，不擅自修改课堂源码。 #ifndef、#define、#endif组成头文件保护。它防止同一个翻译单元的预处理过程中重复展开同一头文件内容，常用于避免结构体、类型等被重复定义；它不是让整个工程“只编译一次头文件”，也不能自动解决任意循环依赖。- 课程使用的
__HELLO_PR_H__以双下划线开头，这类标识符保留给实现使用。实际项目的用户头文件宜采用项目化且不以_开头的名字，例如VIDEO_LEARN_HELLO_PR_H。这里为忠实还原源码，仍保留原宏名。
__LINE__ 是标准预定义宏，展开为当前源文件的行号整数，所以配套格式串用 %d 输出它。__FUNCTION__ 是 GCC 为兼容旧代码提供的函数名标识符；标准 C99 写法是 __func__。本节在 GCC 环境中能正常使用 __FUNCTION__，但编写可移植 C 代码时应优先考虑 __func__。
1.2.3 编译及问题
头文件尚在工程根目录时，视频用下面的命令一次编译两个 .c 文件并完成链接：
gcc main.c hello_pr.c -o main
每个 .c 文件都会先各自成为一个翻译单元，随后生成的目标代码再被链接为同一个 main 可执行文件。头文件不是单独列入这条命令的源文件；它通过各 .c 文件中的 #include 参与预处理。
之后视频新建 Inc 目录并把 hello_pr.h 移进去，目录状态变为：
Makefile1/
├── Inc/
│ └── hello_pr.h
├── hello_pr.c
└── main.c
讲师先用 rm main 删除此前生成的可执行文件，再重复原命令。rm main 只删除这个指定文件，用于确保随后观察到的是一次全新构建；它不等于“清理整个本地目录”。
此时 main.c 和 hello_pr.c 都包含 "hello_pr.h"，但头文件已不在这两个源文件所在的目录，因而两次预处理都会报出类似错误：
fatal error: hello_pr.h: 没有那个文件或目录
对 #include "hello_pr.h"，GCC 会先从当前源文件所在目录等位置查找；Inc 是工程根目录下的子目录，不会仅因为名字叫 Inc 就被自动递归搜索。视频最终使用大写字母 I 的 -I 选项加入头文件搜索目录：
gcc -I ./Inc main.c hello_pr.c -o main
./main
-I ./Inc 指定的是目录，不是具体的 .h 文件；./Inc 表示当前目录下的 Inc 子目录。构建成功后，视频得到：
[hello_print_func:7]Hello Makefile
这里的 7 是 printf() 在当时 hello_pr.c 中的物理行号，不是函数被调用的次数，也不是运行时动态计算出的代码地址。
1.3 转化为makefile形式
手工 GCC 命令验证成功后，视频在 main.c 同级目录中创建 Makefile。课程说“Linux 规定只能写成首字母大写的 Makefile”并不准确：GNU make 默认依次尝试 GNUmakefile、makefile、Makefile。实际项目常采用醒目的 Makefile；若使用其他文件名，还可以通过 make -f 文件名 显式指定。
为了第一次只讲最简单的规则，视频暂时假设工程中只有 main.c：
- 恢复
main()中直接调用printf()； - 屏蔽
hello_print_func()调用； - 第一次执行
make时发现#include "hello_pr.h"仍然有效，而配方没有-I ./Inc，因此查找头文件失败； - 随后也屏蔽该
#include，再次执行make才成功。
最终 main.c 就是本文顶部的源码。此时 hello_pr.c 和 Inc/hello_pr.h 仍在目录中，但这条最简规则没有把它们列为依赖或编译输入，所以它们不会参与最终可执行文件的生成。
1.4 回顾makefile基础语法
1.4.1 Makefile规则
GNU make 的一条基本规则由目标、依赖和配方组成：
目标: 依赖
配方
原笔记中的 “pre-request” 是语音识别错误，GNU make 的正式术语是 prerequisite（依赖或先决条件）；命令部分在官方手册中称为 recipe（配方）。
- 目标（target）：希望生成或更新的文件，也可以是代表某个动作的名称。
- 依赖（prerequisite）：生成目标所需的文件或其他目标，也是
make判断目标是否过期的重要依据。 - 配方（recipe）：目标需要更新时交给 Shell 执行的一行或多行命令。
GNU make 通常根据文件是否存在和最后修改时间进行判断：目标不存在，或者某个普通依赖比目标更新时，目标需要重建；若目标不比任何依赖旧，配方通常不会重复执行。make 不是看见一条 GCC 命令就无条件执行，它的核心价值正是依据依赖关系决定“是否需要执行”。
默认情况下，配方行开头必须是真正的 Tab 字符，不能随意换成若干空格。它不是为了视觉缩进，而是 Makefile 语法的一部分。
1.4.1.1 示例
本节最终写出的 Makefile 只有下面一条规则：
main:main.c
gcc main.c -o main
第二行开头是 Tab。这条规则可拆解为：
| 位置 | 本例内容 | 含义 |
|---|---|---|
| 目标 | main | 希望得到的可执行文件 |
| 依赖 | main.c | 生成 main 所需的源文件 |
| 配方 | gcc main.c -o main | 在需要更新目标时执行的 Shell 命令 |
视频在包含该 Makefile 的目录中执行：
make
因为这里只有一个规则，main 也是默认目标。第一次成功构建时，main 不存在，GNU make 会显示并执行配方：
gcc main.c -o main
随后执行：
./main
视频最终输出为：
[main:7]Hello Makefile
这个结果说明当前运行的是顶部所示的单文件版本：当前函数为 main，打印语句位于第 7 行。若不修改 main.c 就再次执行 make，GNU make 通常会判断 main 已是最新并跳过 GCC 配方；这属于规则的时间戳语义，不是编译器缓存。
视频说执行 make 时“当前命令行和 Makefile 要在同一个目录”，这是本次最简操作的前提，不是绝对限制。GNU make 默认在当前目录查找 makefile，但也可以使用 make -C 目录 先切换工作目录，或用 make -f 路径 指定文件。
本节规则有意保持最小化，因此尚未完成以下工作：
- 没有让多文件版本的
hello_pr.c参与构建； - 没有加入
Inc/hello_pr.h及头文件搜索选项； - 没有使用
$^、$@等自动变量； - 没有定义
clean目标。
这些内容从下一节开始逐步加入，不能反过来当作本节已经完成的最终 Makefile。