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从零开始学Makefile(七)

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使用变量

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在Makefile中的定义的变量,就像是C/C++语言中的宏一样,他代表了一个文本字串,在Makefile中执行的时候其会自动原模原样地展开在所使用的地方。其与C/C++所不同的是,你可以在Makefile中改变其值。在Makefile中,变量可以使用在“目标”,“依赖目标”,“命令”或是Makefile的其它部分中。

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”是三个不同的变量名。传统的Makefile的变量名是全大写的命名方式,但我推荐使用大小写搭配的变量名,如:MakeFlags。这样可以避免和系统的变量冲突,而发生意外的事情。

有一些变量是很奇怪字串,如“<”、“@”等,这些是自动化变量,我会在后面介绍。

一、变量的基础

变量在声明时需要给予初值,而在使用时,需要给在变量名前加上“使”字符,那么你需要用“$$”来表示。

变量可以使用在许多地方,如规则中的“目标”、“依赖”、“命令”以及新的变量中。先看一个例子:

    objects = program.o foo.o utils.o

    program : (objects)ccoprogram(objects)

    $(objects) : defs.h

变量会在使用它的地方精确地展开,就像C/C++中的宏一样,例如:

    foo = c

    prog.o : prog.(foo)(foo)(foo)(foo) prog.$(foo)

展开后得到:

    prog.o : prog.c

            cc -c prog.c

当然,千万不要在你的Makefile中这样干,这里只是举个例子来表明Makefile中的变量在使用处展开的真实样子。可见其就是一个“替代”的原理。

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,如果你不想给变量加上括号,那也可以,但我还是强烈建议你给变量加上括号。


二、变量中的变量

在定义变量的值时,我们可以使用其它变量来构造变量的值,在Makefile中有两种方式来在用变量定义变量的值。

先看第一种方式,也就是简单的使用“=”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:

    foo = (bar)bar=(ugh)

    ugh = Huh?

    all:

            echo $(foo)

我们执行“make all”将会打出变量(foo)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。

这个功能有好的地方,也有不好的地方,好的地方是,我们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”。但这种形式也有不好的地方,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去,当然,我们的make是有能力检测这样的定义,并会报错。还有就是如果在变量中使用函数,那么,这种方式会让我们的make运行时非常慢,更糟糕的是,他会使用得两个make的函数“wildcard”和“shell”发生不可预知的错误。因为你不会知道这两个函数会被调用多少次。

为了避免上面的这种方法,我们可以使用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,这种方法,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

那么,y的值是“bar”,而不是“foo bar”。

上面都是一些比较简单的变量使用了,让我们来看一个复杂的例子,其中包括了make的函数、条件表达式和一个系统变量“MAKELEVEL”的使用:

    ifeq (0,MAKELEVEL)curdir:=(shell pwd)

    whoami    := (shellwhoami)hosttype:=(shell arch)

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

    endif

关于条件表达式和函数,我们在后面再说,对于系统变量“MAKELEVEL”,其意思是,如果我们的make有一个嵌套执行的动作(参见前面的“嵌套使用make”),那么,这个变量会记录了我们的当前Makefile的调用层数。

下面再介绍两个定义变量时我们需要知道的,请先看一个例子,如果我们要定义一个变量,其值是一个空格,那么我们可以这样来:

    nullstring :=

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

nullstring是一个Empty变量,其中什么也没有,而我们的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变量来标明变量的值开始了,而后面采用“#”注释符来表示变量定义的终止,这样,我们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“#”的这种特性值得我们注意,如果我们这样定义一个变量:

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

dir这个变量的值是“/foo/bar”,后面还跟了4个空格,如果我们这样使用这样变量来指定别的目录——“$(dir)/file”那么就完蛋了。

还有一个比较有用的操作符是“?=”,先看示例:

    FOO ?= bar

其含义是,如果FOO没有被定义过,那么变量FOO的值就是“bar”,如果FOO先前被定义过,那么这条语将什么也不做,其等价于:

    ifeq ($(origin FOO), undefined)

      FOO = bar

    endif


三、变量高级用法

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。

我们可以替换变量中的共有的部分,其格式是“(var:a=b){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”。

还是看一个示例吧:

    foo := a.o b.o c.o

    bar := $(foo:.o=.c)

这个示例中,我们先定义了一个“(foo)(foo)”中所有以“.o”字串“结尾”全部替换成“.c”,所以我们的“$(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”(参见前面章节)定义的,如:

    foo := a.o b.o c.o

    bar := $(foo:%.o=%.c)

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

第二种高级用法是——“把变量的值再当成变量”。先看一个例子:

    x = y

    y = z

    a := ((x))

在这个例子中,(x)y((x))(y),于是(a)zx=yx=(y)”)

我们还可以使用更多的层次:

    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吧。

让我们再复杂一点,使用上“在变量定义中使用变量”的第一个方式,来看一个例子:

    x = (y)y=zz=Helloa:=($(x))

这里的((x))被替换成了((y)),因为(y)za:=(z),也就是“Hello”。

再复杂一点,我们再加上函数:

    x = variable1

    variable2 := Hello

    y = (subst1,2,(x))

    z = y

    a := (($(z)))

这个例子中,“(((z)))((y))((subst1,2,(x)))”。(x)variable1substvariable112variable1variable2(a)的值就是$(variable2)的值——“Hello”。(喔,好不容易)

在这种方式中,或要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”。

再来看看结合第一种技术的例子:

    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)a(sources)的值就是“a.c b.c c.c”;如果(a1)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”,那么:foo := (sortadbgqc)(foo)的值就是“a b c d g q”,而如果没有定义“do_sort”,那么: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

这个例子中定义了三个变量:“dir”,“foo_sources”和“foo_print”。


四、追加变量值

我们可以使用“+=”操作符给变量追加值,如:

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

    objects += another.o

于是,我们的$(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,那么,“+=”会自动变成“=”,如果前面有变量定义,那么“+=”会继承于前次操作的赋值符。如果前一次的是“:=”,那么“+=”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“=”来做为赋值,那么岂不会发生变量的递补归定义,这是很不好的,所以make会自动为我们解决这个问题,我们不必担心这个问题。


五、override 指示符

如果有变量是通常make的命令行参数设置的,那么Makefile中对这个变量的赋值会被忽略。如果你想在Makefile中设置这类参数的值,那么,你可以使用“override”指示符。其语法是:

    override =

    override :=

当然,你还可以追加:

    override +=

对于多行的变量定义,我们用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


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