Makefile-只修改了.h头文件,编译为什么不起作用?

2021-06-22 18:41:30 浏览数 (1)

不知道各位小伙伴是否碰到过这样的情况:

一个 .c 文件 include 另一个 .h 头文件,使用 Makefile 来构建(编译)应用程序。

第一次编译、执行,很正常!

但是此时,如果修改了 .h 头文件,再次编译时,就出现问题了:

预期的执行流程是:make 发现 .h 头文件的修改时间更新,于是重新编译包含这个头文件的所有 .c 文件。

可实际的结果却是:make 并没有识别出 .h 头文件的修改。

这是怎么回事呢?让我们一一道来。

简单的代码示例

一个头文件:hello.h

代码语言:javascript复制
#ifndef _HELLO_
#define _HELLO_

#define  NUM    1

#endif

一个源文件:main.c

代码语言:javascript复制
#include <stdio.h>
#include "hello.h"

int main(int argc, char *agv[])
{
    printf("NUM = %d n", NUM);
    return 0;
}

Makefile 文件:

代码语言:javascript复制
OBJS := main.o 
TARGET := main

all : $(OBJS) 
	gcc -o $(TARGET) $(OBJS)

%.o: %.c 
	gcc $< -c -o $@

现在我们来第一次执行 make,编译一下:

代码语言:javascript复制
$ make
gcc main.c -c -o main.o
gcc -o main main.o

执行一下:

代码语言:javascript复制
$ ./main 
NUM = 1

我们现在把 hello.h 文件中的 NUM 改成 2,现在的文件修改时间是:

代码语言:javascript复制
$ ll
total 28
-rw-rw-r-- 1 root root   58 Jun  7 20:52 hello.h
-rwxrwxr-x 1 root root 8608 Jun  7 20:51 main*
-rw-rw-r-- 1 root root  122 Jun  7 20:51 main.c
-rw-rw-r-- 1 root root 1528 Jun  7 20:51 main.o
-rw-rw-r-- 1 root root  100 Jun  7 20:51 Makefile

然后再执行 make 指令,编译一下:

代码语言:javascript复制
$ make
gcc -o main main.o

可以看到:make 只执行了 Makefile 中的链接指令(从目标文件 main.o 到可执行文件 main),并没有执行 gcc main.c -c -o main.o 这条编译指令来重新编译目标文件。

也就说明:make 并没有识别出 hello.h 这个头文件已经被改动了,尽管它“应该”可以从文件的修改时间上发现!

为什么会这样?

我们来看一下 Makefile 中的这个规则:

代码语言:javascript复制
%.o: %.c 
	gcc $< -c -o $@

目标文件 main.o,只是依赖了 main.c 文件,并没有依赖 hello.h 文件。

make 的执行规则是:只有目标文件不存在,或者依赖文件比目标文件更新的时候,才会执行编译指令。

因此,虽然 hello.h 被修改了,但是它并不是目标文件 main.o 的依赖。

make 发现:main.o 在当前目录中是已经存在的,并且它比 main.c 更新,因此不会重新编译 main.o。

所以即使 hello.h 被修改了,也不会起作用,因为 make 压根就不把 hello.h 当做 main.o 的依赖!

注意:所有的操作过程没有执行 clean 操作。

最简单、无脑的方法

既然知道了原因,那就好办了,我们手动把头文件 hello.h 加到依赖中,不就可以了吗?!

Makefile 中最后面几句修改成下面这样:

代码语言:javascript复制
HEADERS := hello.h
%.o: %.c ${HEADERS}
	gcc $< -c -o $@

也就是把 .h 文件,也加入到 .o 文件的依赖中,这样的话,每次修改 .h 文件后,再执行 make 指令时,就可以重新编译 .o 目标文件了。

您可试一下,这样做肯定是没有问题的。

到此,问题是被解决了,但是总觉得这样的方式比较粗鲁。

想一下:如果有很多的 .c.h 文件呢,总不能手动一个一个添加吧?

高级一点的方法

修改 Makefile 为下面这样:

代码语言:javascript复制
OBJS := main.o 
TARGET := main

all : $(OBJS) 
	gcc -o $(TARGET) $(OBJS)

-include *.d
%.o: %.c 
	gcc $< -c -MMD -o $@

改动部分有 2 处:

1. 添加了 -include *.d 指令; 2. gcc 编译指令中,添加了 -MMD 参数;

我们先执行一下试试。第一次编译:

代码语言:javascript复制
$ ll      // 查看当前文件
total 12
-rw-rw-r-- 1 root root  58 Jun  7 21:06 hello.h
-rw-rw-r-- 1 root root 122 Jun  7 20:51 main.c
-rw-rw-r-- 1 root root 119 Jun  7 21:05 Makefile
$ 
$ make    // 编译
gcc main.c -c -MMD -o main.o
gcc -o main main.o
$ 
$ ll      // 再次查看当前文件
total 32
-rw-rw-r-- 1 root root   58 Jun  7 21:06 hello.h
-rwxrwxr-x 1 root root 8608 Jun  7 21:06 main*
-rw-rw-r-- 1 root root  122 Jun  7 20:51 main.c
-rw-rw-r-- 1 root root   23 Jun  7 21:06 main.d
-rw-rw-r-- 1 root root 1528 Jun  7 21:06 main.o
-rw-rw-r-- 1 root root  119 Jun  7 21:05 Makefile
$ 
$ ./main  // 执行
NUM = 1

有没发现:多出了一个文件 main.d,该文件内容是:

代码语言:javascript复制
main.o: main.c hello.h

这个文件正是因为 Makefile 中的 -MMD 这个参数导致生成的,而它的内容正是我们需要的目标文件依赖信息。

然后在 Makefile 中,include 这个 .d 文件,从而让 make 知道:main.o 文件依赖于 main.c 和 hello.o 这 2 个文件。

这个时候,我们再来修改 hello.h 中的内容,例如:把 NUM 改成 10,再次编译、执行:

代码语言:javascript复制
$ make
gcc main.c -c -MMD -o main.o
gcc -o main main.o 
$
$ ./main
NUM = 10

Bingo,结果正确!

------ End ------

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