变量
Makefile中的变量,代表了一个文本字串;在执行时会替换成变量的值。变量可以使用在“目标”,“依赖目标”, “命令”或是Makefile的其它部分中。
变量名可以包含字符、数字,下划线(可以是数字开头),但不能含有 :
、 #
、=
或是空字符(空格、回车等)。 虽然$可以出现在变量名中,但太容易引起歧义,强烈建议禁用(比如:a$$a是一个合法的变量)
变量是大小写敏感的,“foo”、“Foo”和“FOO”是三个不同的变量名。
有一些变量是很奇怪字串,如 $<
、 $@
等,这些是自动化变量,后面介绍。
基础
变量声明时需要给予初值,使用时需要给在变量名前加上 $
符号,但最好用小括号()
或是大括号 {}
把变量给包括起来。
如果你要使用真实的 $
字符,那么你需要用$$
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)
cc -o program $(objects)
$(objects) : defs.h
再来看一个不恰当的例子(但是可以看出变量的展开方式):
foo = c
prog.o : prog.$(foo)
$(foo)$(foo) -$(foo) prog.$(foo)
展开后得到:
prog.o : prog.c
cc -c prog.c
变量中的变量
在定义变量时,可以使用其它变量来构造变量的值,在Makefile中可以使用=
、:=
、?=
初始化变量的值
使用=
初始化变量:
foo = $(bar)
bar = $(ugh)
ugh = Huh?
all:
echo $(foo)
执行“make all”将会打出变量 $(foo)
的值是 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。
这种方式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,那就是循环定义,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make是有能力检测这样的定义,并会报错。
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,会使用得两个make的函数“wildcard”和“shell”发生不可预知的错误。因为不会道这两个函数会被调用多少次。
使用:=
避免=
带来的问题
为了避免上面的问题,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
这种方式,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 := $(x) bar
x := foo
那么,y的值是“bar”,而不是“foo bar”。
上面都是一些比较简单的变量,来看一个复杂的例子,其中包括了make的函数、条件表达式和一个系统变量“MAKELEVEL”的使用:
ifeq (0,${MAKELEVEL})
cur-dir := $(shell pwd)
whoami := $(shell whoami)
host-type := $(shell arch)
MAKE := ${MAKE} host-type=${host-type} whoami=${whoami}
endif
关于条件表达式和函数后面再说,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,这个变量会记录当前Makefile的调用层数。
#
在变量定义中的用途
在真实应用场景中经常会定义一个变量的值是空格,看下示例如何定义这个变量:
nullstring :=
space := $(nullstring) # end of the line
nullstring是一个Empty变量,其中什么也没有,变量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,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“#”的这种特性值得注意,
如果我们这样定义一个变量:
dir := /foo/bar # directory to put the frobs in
show:
echo $(dir)/files
dir这个变量的值是“/foo/bar”后面还跟了4个空格,这样使用这个变量来指定别的目录——“$(dir)/file”会发生意想不到的错误
?=
初始化变量值
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 ($(origin FOO), undefined)
FOO = bar
endif
变量名中使用$带来的问题
a = b
aa = 222
a$a = 333
show:
# 输出:ba
echo $aa
# 输出:222
echo $(aa)
# 输出: bb
echo $ab
# 输出:333
echo $(ab)
为了避免这些令人歧义的情况发生,在使用变量时候,使用()
把变量包裹起来,在变量名中不要使用调用变量
变量高级用法
变量值的替换
使用 $(var:a=b)
或是 ${var:a=b}
方式替换变量中的共有部分;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”。
看一个示例:
foo := a.o b.o c.o
bar := $(foo:.o=.c)
这个示例中,先定义了一个 $(foo)
变量,$(foo:.o=.c)
的意思是把 $(foo)
中所有以
.o
字串“结尾”全部替换成 .c
,所以$(bar)
的值就是“a.c b.c c.c”。
另一种变量替换的方式是以“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”。
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,$(x)的值是“y”,所以$($(x))就是$(y),于是$(a)的值就是“z”
看些更多的层次的示例,示例一:
x = y
y = z
z = u
# 值是u
a := $($($(x)))
示例二:
x = $(y)
y = z
z = Hello
a := $($(x))
这里的 $($(x))
被替换成了 $($(y))
,因为 $(y)
值是“z”,所以,最终结果是:a:=$(z)
,也就是“Hello”。
示例三:
x = variable1
variable2 := Hello
y = $(subst 1,2,$(x))
z = y
a := $($($(z)))
这个例子中, $($($(z)))
扩展为 $($(y))
,而其再次被扩展为
$($(subst 1,2,$(x)))
。 $(x)
的值是“variable1”,subst函数把“variable1”中的
所有“1”字串替换成“2”字串,于是,“variable1”变成 “variable2”,再取其值,所以,最终,
$(a)
的值就是 $(variable2)
的值——“Hello”。
示例四:
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”。
示例五:
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)
的值是“a”的话,那么, $(sources)
的值就是“a.c b.c c.c”;
如果 $(a1)
的值是“1”,那么 $(sources)
的值是“1.c 2.c 3.c”。
示例六: 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 := $(sort a d b g q c)
,于是$(foo)
的值就是 “a b c d g q”,而如果没有定义“do_sort”,那么:
foo := $(strip a d b g q c)
,调用的就是strip函数。
示例七: “把变量的值再当成变量”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”。
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,$(objects)
值变成:“main.o foo.o bar.o utils.o another.o”
等价于:
objects = main.o foo.o bar.o utils.o
objects := $(objects) another.o
可以看出用 +=
更为简洁。
若变量之前没有定义过,那么+=
会变成 =
,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,make会解决这个问题,不会发生递归定义。
override 指令
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。如果想在Makefile中设置这类参数的值,那么,你可以使用“override”指令。其语法是::
override <variable>; = <value>;
override <variable>; := <value>;
还可以追加::
override <variable>; += <more text>;
对于多行的变量定义,我们用define指令,在define指令前,也同样可以使用override指令:
override define foo
bar
endef
多行变量
还有一种设置变量值的方法是使用define关键字。使用define关键字设置变量的值可以有换行,这有利于 定义一系列的命令(前面我们讲过“命令包”的技术就是利用这个关键字)。
define指令后面跟的是变量的名字,而重起一行定义变量的值,定义是以endef 关键字结束。其工作方
式和“=”操作符一样。变量的值可以包含函数、命令、文字,或是其它变量。因为命令需要以[Tab]键开头,
所以如果你用define定义的命令变量中没有以 Tab
键开头,那么make 就不会把其认为是命令。
下面的这个示例展示了define的用法::
define two-lines
echo foo
echo $(bar)
endef
注意多行变量的使用地方不同,展开策略是不同的;比如在条件和recipe中是有区别的。
环境变量
make运行时的系统环境变量可以在make开始运行时被载入到Makefile文件中,但是如果Makefile中已 定义了这个变量,或是这个变量由make命令行带入,那么系统的环境变量的值将被覆盖。(如果make指定 了“-e”参数,那么,系统环境变量将覆盖Makefile中定义的变量)
因此,如果我们在环境变量中设置了 CFLAGS
环境变量,那么我们就可以在所有的Makefile中使用
这个变量了。这对于我们使用统一的编译参数有比较大的好处。如果Makefile中定义了CFLAGS,那么则会
使用Makefile中的这个变量,如果没有定义则使用系统环境变量的值,一个共性和个性的统一,很像“全局
变量”和“局部变量”的特性。
当make嵌套调用时(参见前面的“嵌套调用”章节),上层Makefile中定义的变量会以系统环境变量的方式 传递到下层的Makefile 中。当然,默认情况下,只有通过命令行设置的变量会被传递。而定义在文件中的 变量,如果要向下层Makefile传递,则需要使用export关键字来声明。(参见前面章节)
当然,我并不推荐把许多的变量都定义在系统环境中,这样,在我们执行不用的Makefile时,拥有的是同一 套系统变量,这可能会带来更多的麻烦。
目标变量
前面我们所讲的在Makefile中定义的变量都是“全局变量”,在整个文件,我们都可以访问这些变量。
当然,“自动化变量”除外,如 $<
等这种类量的自动化变量就属于“规则型变量”,这种变量的值依赖
于规则的目标和依赖目标的定义。
当然,我也同样可以为某个目标设置局部变量,这种变量被称为“Target-specific Variable”,它可以 和“全局变量”同名,因为它的作用范围只在这条规则以及连带规则中,所以其值也只在作用范围内有效。而 不会影响规则链以外的全局变量的值。
其语法是:
<target ...> : <variable-assignment>;
<target ...> : overide <variable-assignment>