Makefile依赖关系，应该是什么依赖关系？

Question

我有一个关于Makefile依赖项的概念性问题，这是因为我在网上看到有关此问题的不一致之处。

假设我有以下文件：

main.cpp         uses->     my_math.cpp and my_strings.cpp
my_math.cpp      uses->     my_math.h
my_strings.cpp   uses->     my_strings.h

如果我有一个makefile，则一般费用如下：

program: $(all_objs)
     g++ $(all_objs) -o program
main.o: ...
     .......
my_math.o: ...
     .......
my_strings.o: ...
     .......

我不知道每个依赖项应该包含什么内容。 就像math.o #includes my_math.h和my_strings.h一样，这是否意味着如果我更改my_math.h，main.cpp需要重新编译吗？ 但为什么？ 它像图书馆一样使用它，对不对？ 它不需要重新编译main.cpp还是对？

像这样，main.o的结果应该是：

1) main.o: main.cpp
         gcc -c main.cpp

2) main.o: main.cpp my_strings.cpp my_strings.h my_math.cpp my_math.h
         gcc -c main.cpp

3) main.o: main.cpp my_strings.cpp my_strings.h my_math.cpp my_math.h
         gcc -c main.cpp my_strings.cpp my_math.cpp

我对依赖项以及链接的工作方式有些迷失。

任何帮助，将不胜感激！ 谢谢！

Answer 1

依赖项是需要更改源代码才能进行更改的所有内容。 这不仅包括您的#include -d标头，还包括间接包含的系统标头，甚至（原则上）还包括编译器和构建链本身（在升级C ++编译器时，应重新编译所有软件）。 如果您的某些C ++代码是从某些源生成的（例如，通过GNU bison或Qt moc之类的工具或您自己的脚本生成），则源和生成工具都是依赖项。 另请参阅有关程序包管理器的信息 。

实际上， GCC编译器能够输出大多数make依赖项，尤其是使用-M和相关的处理器选项 。 阅读有关自动依赖项生成的信息 。 另请参见本 。

^{（实际上，您通常不会在Makefile编写对编译器本身的某些显式依赖关系；但是，在升级编译器时，请不要忘记make clean ）}

除非您的main.cpp包含my_strings.cpp （这不是常规的并且味道很差），否则您的make规则将不会从my_strings.cpp到main.o进行依赖。 但是您的main.cpp可能是#include -ing（直接或间接） my_strings.h因此main.o应依赖于main.cpp还应依赖于my_strings.h

根据经验，目标文件my_strings.o取决于源文件my_strings.cpp和所有直接或间接包含在其中的#include -d 头文件 。 你的主要program执行依赖于它的所有目标文件和要链接到它的库。 g++程序参数的顺序非常重要。

它像图书馆一样使用它，对不对？

根据显示的内容，您没有任何自己的库 （但您可能使用标准的C ++库，也许还使用其他一些系统库）。 在Linux上，这些文件是lib*.a文件（静态库）或lib*.so文件（共享库）。 库是目标代码（有时是其他资源）的有组织的集合。

我对依赖项以及链接的工作方式有些迷失。

了解源代码文件， 目标文件 （它们包含重定位信息）和可执行文件 （在Linux上，目标文件和可执行文件以及共享库使用ELF格式）之间的区别。 另请阅读有关编译器 ， 链接器 （ g++程序可以同时运行）和构建自动化 （要使用make的角色）的作用。

阅读程序库HowTo以及有关翻译单元和链接器 （及名称修改 ）的更多信息，尤其是Levine的有关链接器和加载器的书。

参见这 ＆ 该 ＆ 此 （约实例Makefile为C ++程序）。

顺便说一句，在编译C ++代码时，应该使用g++ （不是gcc ）。 有很大的区别（即使gcc 有时能够编译C ++或Fortran代码，您也大多会使用gcc来编译C代码）。 并且（假设您专门使用GNU make）您的Makefile应该提到$(CXX) （不是g++ ）。 您需要了解make的内置规则（运行一次make -p来获取它们），然后最好利用它们（例如，使用$(COMPILE.cc)或$(COMPILE.cpp)等）。 您当然应该将-Wall -Wextra （以获取所有警告，甚至更多）和-g （以获取调试信息）传递给g++ 。 实际上，您应该在Makefile设置CXXFLAGS变量。

花时间仔细阅读GNU make文档和Invoking GCC 。

查看现有自由软件项目的Makefile -s。 由于各种原因，一些项目正在使用诸如autoconf或cmake类的工具生成其Makefile -s。 但是大多数简单的项目不需要这种通用性，因此您应该能够为C ++项目编写自己的Makefile 。 当然，可以从现有代码中汲取灵感。

Answer 2

如果你有

main.cpp         uses->     my_math.cpp and my_strings.cpp
my_math.cpp      uses->     my_math.h
my_strings.cpp   uses->     my_strings.h

Make的目的是通过构建.o文件和链接.o文件，以两种不同方式维护模块之间的依赖性。

您可以将其描述为main.o是根的依赖关系树

                         main.o 
                       /       \
                   my_math.o   my_strings.o

对于每个.o，还有关于源文件的依赖树，例如

    main.o               my_math.o               my_strings.o
   /      \              /        \              /           \ 
main.cpp   main.h     my_math.cpp  my_math.h  my_strings.cpp my_strings.h

因此，在进行make构建时，它将建立一个依赖树，其根目录以main.o为基础，然后尝试构建main所需的所有.o文件。 当所有.o文件构建完毕后，它们将被链接。

通过遵循依赖关系树，Make可以确保在更改其中一个依赖模块时，将链接/构建main。

但是，如果您从包含的头文件之一#define MAXSTRING 32使用了诸如说常量之类的内容，则您不再仅依赖于.o文件，而是依赖于头文件的内容，因此需要确保main.o如果因为链接不够而更改了标头，则会构建此链接，因此您需要在依赖项中添加.h

                               main.o 
                            /     |     \
                   my_math.o my_strings.o my_strings.h

当然，有一些方法可以使报头更健壮，从而避免这种依赖性，但这是另一个问题。

Answer 3

您的cpp文件在编译方面不依赖于其他cpp文件。 简单的cpp文件应仅依赖于h文件。

在您的问题中，您说main.cpp取决于my_math.cpp和my_strings.cpp ，但我认为这是不正确的。 我猜你那里有#include ，这是你的依赖。

一般来说， cpp文件的依赖项都是#include d h文件。

通常， cpp文件之间没有依赖关系。 您只需通过编译即可生成o文件。 然后，最终的二进制文件取决于所有o文件。