一、Makefile 自动化构建基础

1. Makefile 的作用

• 自动化管理项目编译流程，通过 “目标 - 依赖 - 命令” 规则，让 make 工具自动判断文件是否需要重新编译，避免手动重复执行编译命令。
• 示例：简单的 Makefile 可仅包含一行目标与编译命令，执行 make 即可生成可执行文件。

2. Makefile 核心规则格式

makefile

目标文件: 依赖文件列表
	命令（必须以 Tab 开头）

• 目标文件：要生成的文件（如可执行文件、目标文件 .o 等）。
• 依赖文件列表：生成目标文件所需的源文件 / 中间文件。
• 命令：生成目标文件的具体操作（如 gcc 编译命令），必须以 Tab 键开头（否则 make 会报 missing separator 错误）。
• 

二、编译流程与依赖追溯（栈式推导）

1. C 程序编译的四个阶段

从源文件 *.c 到可执行文件，经历预处理、编译、汇编、链接四个阶段，对应 gcc 不同参数：

阶段	命令	作用	输出文件
预处理	gcc -E test.c -o test.i	处理宏、头文件包含、注释等，生成预处理后的代码。	.i
编译	gcc -S test.i -o test.s	将预处理代码编译为汇编代码。	.s
汇编	gcc -c test.s -o test.o	将汇编代码转换为二进制目标文件（不可直接执行）。	.o
链接	gcc test.o -o test.exe	将目标文件与系统库链接，生成可执行文件。	test.exe

2. Makefile 依赖的 “栈式追溯”

make 工具解析依赖时，会从最终目标反向推导，过程类似 “栈的入栈 / 出栈”：

• 入栈（依赖追溯）：要生成 test.exe，先检查依赖 test.o；接着追溯 test.o 的依赖 test.s，再追溯 test.s 的依赖 test.i，最后追溯 test.i 的依赖 test.c。
• 出栈（命令执行）：执行顺序与追溯顺序相反，从最底层的 test.c 开始，依次执行 “预处理→编译→汇编→链接”，最终生成 test.exe。

三、Makefile 进阶：伪目标与文件时间戳

1. 伪目标（.PHONY）

• 作用：当需要执行 “非生成文件” 的操作（如 clean 清理中间文件）时，避免与同名文件冲突。
• 定义方式：

  makefile

  .PHONY: clean  # 声明 clean 为伪目标
  clean:
      rm -f test.exe test.i test.s test.o  # 清理所有中间文件和可执行文件
  

• 特点：伪目标总是会被执行（不受文件时间戳影响）；make 默认只执行第一个目标，若 clean 不是第一个目标，需显式执行 make clean。

2. 文件时间戳与增量编译

• make 的核心机制：通过比较目标文件与依赖文件的修改时间（mtime），判断是否需要重新编译。
  • 若 test.c 的修改时间晚于 test.o，make 会重新编译 test.c 生成新的 test.o，再链接生成 test.exe。
  • 若所有依赖的修改时间都早于目标文件，则跳过编译。
• 验证工具：stat 命令，可查看文件的 Access（访问时间）、Modify（修改时间）、Change（属性变更时间），示例：

  bash

  stat test.c  # 查看 test.c 的时间戳信息
  

四、静态库与动态库（链接相关）

1. 静态库（Static Library）

• 特点：编译时将库代码直接嵌入可执行文件，生成的程序不依赖外部库、可独立运行，但文件体积较大。
• 操作流程：
  • 生成：ar rcs libxxx.a xxx.o（将目标文件 xxx.o 归档为静态库 libxxx.a）。
  • 链接：gcc main.c -o main -L. -lxxx（-L 指定库路径，-l 指定库名，库名需去掉 lib 和 .a 后缀）。
• 系统安装：
  • Ubuntu：静态库通常包含在 -dev 包中（如 zlib1g-dev），可通过 sudo apt install 包名 安装。
  • CentOS：可通过 yum install glibc-static 等命令直接安装系统提供的静态库。

2. 动态库（Shared Library）

• 特点：程序运行时才加载库到内存，多个程序可共享同一份库，可执行文件体积小，但依赖系统中存在对应动态库。
• 操作流程：
  • 生成（Linux）：gcc -shared -fPIC -o libxxx.so xxx.c（-fPIC 生成 “位置无关代码”，保证库在内存中可共享）。
  • 链接：gcc main.c -o main -L. -lxxx（与静态库链接命令类似，但运行时需确保 LD_LIBRARY_PATH 包含库路径）。
• 依赖查看：ldd 可执行文件（查看程序依赖的动态库，如 ldd test.exe）。

五、程序执行与标准 I/O

1. 标准流与输出重定向

• C 程序中，printf 输出到标准输出（stdout），scanf 从标准输入（stdin）读取，错误信息输出到标准错误（stderr）。
• 示例：
  • 终端显示：./test（直接执行程序，输出到终端）。
  • 重定向输出：./test > output.txt（将 stdout 内容写入 output.txt）。

2. 程序退出与 I/O 缓存

• 程序正常退出：return 0 或 exit(0)；非 0 值表示异常退出。
• I/O 缓存问题：标准 I/O 有缓冲区，若程序突然终止（如崩溃），缓冲区未刷新的内容可能无法输出。解决方法：
  • 强制刷新：fflush(stdout)。
  • 关闭缓冲：setbuf(stdout, NULL)。

补充

1.为何除BIN和SRC外还要有OBJ？

2.$^和$<的区别：

3.如果OBJ文件中有.txt文件时，还能用OBJ=$（SRC:.c=.o）吗？