如果要接触源码，就不可避免地要触及 编译（python这种不需要编译的 解释性语言 源码除外！！！）为了完成编译动作，我们有众多的编译工具，很多情况下，编译工具的调用被集成到了 IDE 当中。然而，如果上手一些开源项目，我们会发现，更常见到的是「奇奇怪怪」的 MakeFile 和 CMakeLists.txt。我们参照 ReadMe 的教程，装这个装那个，然后运行同样奇奇怪怪的 make、cmake 命令……折腾半天或许成功完成了编译……但脑子是否还是一片混沌？别说定制修改MakeFile和CMakeLists.txt，甚至连自己做了些什么都无法记忆起来……Why?
因为我们没理清Ta们为什么存在！
认识 make & cmake，我们先看看可执行文件是如何生成的
一、从 main.c 到 可执行文件 输出 Hello World
我们编辑一份最简单的 main.c 文件（认真上过1节C语言课的同学该都可以看懂），并期望经过编译将其变为可执行文件，然后运行输出Hello World。
#include <stdio.h>
int main(int argc, char * argv[]) {
printf("\nHello World!\n");
return 0;
}
Step1：预处理 Preprocess
预处理即将源文件中的宏、头文件进行 ”展开“。
参考命令：
gcc -E main.c -o main_preprocess.c
Step2：汇编 Assembly
汇编可以将预处理后的代码转换为汇编语言，看看下面的汇编语言是不是特别「优美」捏！
参考命令：
gcc -S main_preprocess.c
Step3：生成机器语言
机器语言（二进制命令语言）即计算机可以识别的语言，汇编代码可以进一步转化为机器语言
参考命令：
gcc -c main.s
Step4：链接
将多个二进制文件（.o文件，虽然当前只有一个main.o）链接成一个文件，根据需求，可能是一个lib，也可能是一个可执行文件。
参考命令：
gcc main.o -o main
Step5：执行
向世界问好吧！：）
二、用gcc、make、cmake编译同一套代码
2.1：使用gcc编译
GCC 是一个linux下的常用的编译工具。我们拟写了如下的源文件，并尝试用 GCC 对齐进行编译：
- ./main.c -
#include "submodule.h"
int main(int argc, char * argv[]) {
subTest(10);
return 0;
}
- ./include/submodule.h -
#include <stdio.h>
int subTest(int a);
- ./submodule/submodule.c -
#include "submodule.h"
int subTest(int a) {
printf("\n<%s:%d> Function Called... %d \n\n", __func__, __LINE__, a);
return 1;
}
gcc的命令很简单，只要如下 4条命令 就能完成可执行文件 main 的编译和调用：
# 1 生成subModel的二进制文件（.o)
gcc ./submodule/submodule.c -c -I ./include -o ./submodule.o
# 2 生成main的二进制文件（.o）
gcc ./main.c -c -I ./include -o ./main.o
# 3 链接二进制文件
gcc ./submodule.o ./mian.o -o ./main
# 4 执行可执行文件
./main
2.2 构造MakeFile文件，使用make编译
我们为什么要用MakeFile？如果是为了封装命令，方便调用，我们完全可以将相关的编译命令放置到一个shell脚本中，MakeFile 有什么其他优势呢？
1）它封装一套简单的指定编译目标的语法，这比写shell的参数解析简单得多
2）藉由这套语法，make封装了编译依赖、增量编译等逻辑。即大型工程进行小范围局部改动时候，重新的编译的速度会非常快。（未涉及改动的内容不会重编）
那么，同样的 main 和 submodule，使用 MakeFile 我们可以编辑两个 MakeFile 文件
- ./MakeFile -
INCLUDE_PATH := ./include
SRCS += $(wildcard ./*.c)
OBJS += $(SRCS:.c=.o)
SUB_DIR = ./submodule
SUB_SRCS = $(wildcard ${SUB_DIR}/*.c)
SUB_OBJS += $(SUB_SRCS:.c=.o)
TARGET := main
all: clean build linkobjs
linkobjs:
gcc ${OBJS} ${SUB_OBJS} -o ${TARGET}
build:
cd ${SUB_DIR} && make build
gcc -c ${SRCS} -I${INCLUDE_PATH}
clean:
cd ${SUB_DIR} && make clean
rm -rf ${OBJS}
rm -rf ${TARGET}
- ./submodule/MakeFile -
INCLUDE_PATH := ../include
SRCS += $(wildcard ./*.c)
OBJS += $(wildcard ./*.o)
all: clean build
build:
gcc -c ${SRCS} -I${INCLUDE_PATH}
clean:
rm -rf ${OBJS}
然后，在 main.c 所在的目录执行 make all 就好啦
关于MakeFile，有几个 tips 可能对大家上手有帮助：
1）其完成支持语法和Shell脚本是有些相似的
2）各个编译目标下可以执行 linux 命令
3）编译目标要执行的命令，前面要加4个空格（这个和 python 的函数语法有些相似）
4）示例中的「all : clean build」表示「make all」等同于顺序执行「make clean」「make build」
2.3 构造CMakeLists.txt，使用 cmake 命令生成MakeFile，再make
cmake 定义了另一套语法来组织 CMakeLists.txt 文件，然后通过 cmake 命令可以结合 CMakeLists.txt 文件的”配置“生成 MakeFile，然后再……make……
最终同样是使用MakeFile，干嘛加一步再让大家学习cmake的语法呢？
原来，不同平台（linux、Windows、Macos……）的编译环境是有差异的，为了应对这种差异，各平台编译所需的 MakeFile 文件也各不相同。而 cmake 抽象了一套上层的编译配置语法，并负责了将Ta针对平台进行 MakeFile 文件翻译的任务。
还是同样的 main 和 submodule，使用 cmake 我们将构造两个 CMakeLists.txt 文件：
- ./CMakeLists.txt -
# cmake最低版本约定
cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
# 工程名称
project(main)
# 宏开关
option(DT "Demo Test Switch" OFF)
if(DT)
add_definitions("-DDEMO_TEST=1")
endif()
# include目录
include_directories(./include)
# 子模块文件目录
add_subdirectory(./submodule)
# 查找当前文件夹源文件
aux_source_directory(. SRCS)
# 生成可执行文件
add_executable(main ${SRCS})
# 可执行文件链接静态库
target_link_libraries(main submodule)
- ./submodule/CMakeLists.txt -
# cmake最低版本约定
cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
# include目录
include_directories(../include)
# 查找当前文件夹源文件
aux_source_directory(. SRCS)
# 生成静态链接库
add_library(submodule ${SRCS})
然后，我们创建一个 build 文件夹，并进行 cmake
mkdir build
cd build
cmake ../
build 目录下回生成一系列文件，我们可以理解Ta们都是为了支持 Makefile 存在的就好。👇
那么，在 build 下执行 make 吧！
make
成功编译出我们的目标。👇
有没有发现 cmake 的另一点「优雅」：Ta能将所有的编译信息有效地管理在一个文件夹下！当我们想清理编译数据时，只需要删除build文件夹就好了。
三、草草结束
相关的示例代码我放在了 这里
然后看看之前在 github 上遇到的 Makefile、CMakeLists.txt 文件，现在能看懂一些了嘛？
还有问题也可以留言交流哦~
