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零.前言

曾经听过这样一句话：会不会写makefile，从一个侧面说明了一个人是否具备完成大型工程的能力。一个工程中的文件不计其数，makefile定义了一系列的规则来决定，哪些文件需要先进行编译，哪些文件要后编译从而进行项目的构建和开发。

1.什么是make/Makefile

我们已经学会了使用gcc或者g++来编译代码形成可执行程序，与VS中不同的是，似乎gcc和g++只能编译一个文件。如果我们想同时编译多个文件呢？就像VS中我们需要同时创建多个.cpp并同时进行编译。
这就需要用到Linux下的项目自动构建工具make和Makefile了。那么这俩货到底怎么用呢？
我们要明确make是一条指令，而Makefile是一个文件。

2.make/Makefile的使用

(1)准备工作

我们首先建立一个文件test.c，运行结果是打印”hello Makefile”。这里不多赘述。
我们要明白我们的目的，是要实现多文件编译。
我们先建立一个Makefile文件，然后打开它：

touch Makefile
vim Makefile

没错，和你想的一样，Makefile就是一个普通的文件，里面空荡荡。需要我们进行添加。

(2)依赖关系与依赖方法

在Makefile中可以调用多个文件，每一个文件必须要有两个条件，那就是依赖关系和依赖方法。
我们在Makefile中写入这样一段内容：

test:test.c   //依赖关系
	gcc test.c -o test  //依赖方法

其中这两行指令分别代表的就是依赖关系和依赖方法。
其中，test是test.c所生成的可执行文件，因此test的生成依赖于test.c，因此称为依赖关系。
注意第二行在开头要空出一个tab的大小。依赖方法就是test.c生成test的过程。
两者缺一不可。
那这样达到的目的是什么呢？

(3)make

此时我们退出vim，并执行make指令，我们发现test已经被test.c执行生成了。

make指令的作用就是寻找名为makefile或者Makefile的文件，并执行其中的第一条依赖方法。
因此这里生成了test可执行程序。
但是当我们再次使用make的时候，会出现这样的说明：

它认为test已经是最新版本的了，只有修改test.c中的内容，才能重新进行make。
如果我们没有对应的依赖方法文件怎么办？make会自动向下寻找生成该依赖方法文件的内容，这样说比较抽象，我来举一个栗子：
比如我们要生成的编译期间的一系列文件，我们在Makefile中输入如下内容：

 test:test.o
 	gcc test.o
 test.o:test.s
    gcc -c test.s -o test.o
 test.s:test.i
    gcc -S test.i -o test.s
 test.i:test.c
    gcc -E test.c -o test.i  

执行make，make会在Makefile中执行第一条依赖方法，但是却发现我们要生成的test没有依赖的test.o文件，因此make会继续执行下一条依赖关系和依赖方法，发现要想生成.o文件，依然没有依赖其所依赖的test.s还会向下寻找，直到找到生成test.i的依赖关系test.c，再一层一层回溯。make会一层一层去找文件的依赖关系，直到生成第一个目标文件。
此时.i .s .o文件均被创建出来了：

(4)make clean

当我们使用make创建了test可执行程序后，我们是否有方法也通过make指令进行文件的删除呢？答案是肯定的。
我们还需要对Makefile中的文件进行一次填充：

test:test.o
	gcc test.o -o test
test.o:test.s
    gcc -c test.s -o test.o
test.s:test.i
    gcc -S test.i -o test.s
test.i:test.c
    gcc -E test.c -o test.i
.PHONY:clean
clean:
    rm test.c test.i test.s test.o test   

.PHONY修饰对应的符号，表示伪目标的概念，它修饰的内容总是可执行的。
比如上面的例子中make就不是总可以被执行，执行一次后如果没有完成文件刷新，就不会再执行了。
而这里定义的clean是可以执行多次的。同时，clean没有依赖方法。

我们执行make clean指令，发现执行的就是该依赖方法，文件都被删除了，同时我们可以执行多次：

这里成功执行了多次，只是没有找到已经被删除了的文件，发生了报错。

(5)依赖关系的别名

我们使用来$@代表要生成的文件。
$^代表所依赖的文件。

这样也是可以生成test可执行程序的。

3.同时编译多个程序

make/Makefile是项目的自动构建工具，在一个项目中会有多个程序需要编译执行，那么如何一次性编译多个文件呢？
只需要将要生成的可执行文件作为依赖方法即可，makefile会自动去寻找生成它们的方法。

.PHONY:all    
all:mytest myload    
myload:myload.c    
  gcc $^ -o $@    
mytest:mytest.c    
  gcc $^ -o $@                                                                                                                                           
.PHONY:clean    
clean:    
  rm -f myload   

这里定义了一个没有依赖方法的依赖关系，因为make只执行第一个依赖关系和依赖方法，它会寻找让all形成的方式，即执行mytest和myload的生成语句，又因为没有依赖方法，所以all不会被生成。

4.进度条小项目

了解了make/Makefile，我们来做一个进度条的小项目，并通过make/Makefile来完成编译执行。

(1)sleep函数

注意sleep函数由于某种原因，在大部分win下的编译器是无法使用的，其中传入的参数代表秒：

#include<stdio.h>
   int main()
   {
     printf("hello time\n");
     sleep(5);                                                                                                 
     return 0;                                                                                          
   }               

这段代码运行之后会出现什么现象呢？
很显然，打印出hello time之后，程序等待5s后再结束。
如果我们将代码改为：

#include<stdio.h>
   int main()
   {
     printf("hello time");
     sleep(5);                                                                                                 
     return 0;                                                                                          
   }               

注意两者的区别在于hello time后是否有换行符。
此时程序运行发生了变化：程序等待5s之后再发生打印。
为什么会出现这样的变化呢？下面来分析一下这个问题：
其实字符串在显示到显示器之前，会先被存放在缓冲区中，而没有显示到显示器。只有当遇到\n或者程序执行结束的时候，才会刷新显示器。在第二个程序中，字符串hello time会被先存放到缓冲区，等待遇到\n或者程序执行结束的时候刷新到显示器。
printf函数已经被执行了，只不过还没将结果显示到显示器而已，程序结束后刷新显示器才会在屏幕上打印。

(2)刷新显示器

如果我们不想加\n也不想等程序结束之后再刷新显示器，我们可以使用fflush来进行手动刷新。

#include<stdio.h>
     int main()
     {
       printf("hello time");
       fflush(stdout);                                                                                               
       sleep(5);
       return 0;
     }                   

我们使用man手册来查看一下fflush函数：

它的参数是一个流文件指针类型，其实C程序会默认打开三个输入输出流：stdin(键盘)，stdout(显示器)，stderr(错误显示器)，在操作系统看来，其实它们都属于文件范围。我们要刷新显示器就需要向fflush中传入stdout。
此时这段代码和加入\n的那段代码的运行结果就相同了。

(3)倒计时

使用\n来刷新显示器的坏处在于，刷新后会发生换行操作。如果我们想设计一个倒计时的程序，执行结果可能就是这样的：
10
9
8
…
此时使用fflush(stdout)来刷新显示器的优势就被显示了出来。

#include<stdio.h>
     int main()
     {
       int i=0;
       for(i=10;i>=0;i--)
     {                                                                                                         
       printf("%d\r",i);
       fflush(stdout);
       sleep(1);
    }
      return 0;
    }

注意其中的\r表示回显，即将光标放回行初位置。但是我们发现打印倒计时的时候，10后面跟的0还一直在，9并没有将其进行覆盖。这是因为凡是显示在显示器或者在键盘读取的都是字符。我们的显示器和键盘都是字符设备，因此9只能覆盖一个字符，即10中的1。
我们可以通过预留空间来解决这一问题。

printf("%2d\r",i);

当打印的字符不足两个的时候，前面会使用空格来占位，刷新了10中的1。

(4)进度条

有了如上基础，我们就可以来实现一个简单的进度条了。

#include<stdio.h> 
#include<string.h> 
#include<unistd.h> 
#define NUM 100 
int main()    
{    
  char bar[NUM+1];    
  memset(bar,'\0',sizeof(bar));    
  int i=0;    
  const char* label="|/-\\";    
  while(i<=100)    
  {    
    printf("[%-100s][%3d%%][%c]\r",bar,i,label[i%4]);    
    fflush(stdout);                                                                                             
    bar[i]='#';    
    i++;    
   usleep(50000);    
  }    
  return 0;    
}    

我们可以根据个人的喜好来进行进度条内容的控制，这里我显示了进度条的进度的百分比，注意使用了usleep函数进行控制，与sleep不同的是，usleep传入的是微秒。

5.总结

本节我们了解了make和makefile的使用，偷偷说，博主刚开始也没有觉得make和makefile工具的实用之处，当我将test.c频繁地进行更改编译的时候，我发现make是真的香！如果没有make是不是还有些gcc那一长串？而在makefile的依赖方法中写一次就足够了。生成可执行的时候直接make。
我们还了解了进度条小程序，以及使用fflush函数来刷新显示器，在不想换行的情况下使用fflush来刷新缓冲区还是很实用的。