Makefile常用的函数

Makefile定义了一系列的规则来指定项目中哪些源文件需要先编译，哪些源文件后编译，哪些源文件需要重新编译，甚至更复杂的操作。一旦写好，只需要一个make命令，整个工程按照Makefile中写好的规则自动完成编译，这样极大的提高了软件开发效率。写好的Makefile文件是被make解释器解析的，make解析器除了解析Makefile文件中编译规则外，还提供了一些特定功能的函数，这些函数可以在编写Makefile中直接使用。掌握其中的一些常用函数，有助于我们更好编写Makefile来管理我们的工程。

一、函数的调用语法

在正式介绍这些函数的详细功能前，我们先来看下Makefile中函数的调用语法。函数的调用其实和变量的使用差不多，也是使用“$”符号来标识的，其语法如下：

$(<function> <arguments>)

或者是

${<function> <arguments>}

其中 function 代表函数名称，arguments 代表函数参数。函数名和参数之间是以“空格”分割开的，一个函数可能有多个参数，不同的参数之间通过“逗号”来分割开。

下面来通过一个例子，来看函数是怎么调用的

DIR = D:\MinGW\mingw64\bin
DIR_N = $(subst \,/,$(DIR))

上面第二条语句$(subst \, /, $(DIR))就是对函数的调用，subst是函数名， 后面‘’， ‘/’，‘$(DIR)’代表是传给这个函数的三个参数，$(DIR)代表使用DIR这个变量。好了，我们已经对函数的调用格式做了简单介绍，至于subst这个函数的功能，我们在后面内容中会进行详细解释。

二、常用函数介绍

根据功能划分，可以将Makefile中函数分为不同的类型，下面根据功能进行分类，对Makefile中的常用函数进行介绍

1、字符串处理函数

• subst函数

subst是一个字符串替换函数，函数使用格式如下：

$(subst <from>,<to>,<text>)

<from> 是被替换字串，<to> 是替换字串，<text> 是替换操作作用的字符串，函数返回的结果是替换完成后的字符串。

示例：

DIR = D:\MinGW\mingw64\bin
DIR_N = $(subst \,/,$(DIR))
all:
　　@echo $(DIR)
　　@echo $(DIR_N)

使用subst函数，将DIR变量表示的字符串里的‘’替换成‘/’，替换结果赋值给 DIR_N 变量。执行之后，DIR_N 变量内容为“D:/MinGW/mingw64/bin”

• patsubst函数

patsubst也是一个字符串替换函数，与subst函数不同的是它是以模式进行匹配替换的。函数使用格式如下：

$(patsubst <pattern>,<replacement>,<text>)

patsubst函数查找字符串中以空格分开的单词，是否符合模式部分，如果匹配的话，则将其替换成指定内容。<pattern> 是被替换模式，<replacement> 是替换形式，<text> 是替换操作作用的字符串，函数返回的结果是替换完成后的字符串。

示例：

SRC_FILE = main.c bsp_led.c bsp_uart.c
OBJ_FILE = $(patsubst %.c, %.o, $(SRC_FILE))
all:
　　@echo $(SRC_FILE)
　　@echo $(OBJ_FILE)

通配符“%”，表示通配任意长度的字符串。$(patsubst %.c, %.o, $(SRC_FILE))即将SRC_FILE中所有的以.c为后缀的单词替换成以.o为后缀。执行之后，OBJ_FILE变量内容为“main.o bsp_led.o bsp_uart.o”

（注：%默认情况下被转义，如果想匹配字符串中'%'字符，可以用“”来转义，“\%”来表示真实含义的“%”字符）

• strip函数

strip是一个去除空格函数，函数的使用格式如下：

$(strip <text>)

strip函数去掉字符串的开头和结尾的空格字符串，并且将其中的多个连续的空格合并成为一个空格。<text>表示被操作的字符串，函数返回值为去掉空格后的字符串

示例：

obj_space = Hello     World      !
obj = $(strip $(obj_space))
all:
　　@echo $(obj_space)
　　@echo $(obj)

将obj_space变量中多个连续的空格合并成为一个空格，结果赋值给obj变量，obj变量内容为“Hello World!”

• findstring函数

findstring是一个查找字符串函数，函数的使用格式如下：

$(findstring <find>,<in>)

findstring函数有两个参数，<find> 表示目标字符串，<in> 表示源字符串。如果在源字符串中查找到目标字符串，就返回目标字符串，否则返回空

示例：

src_obj = Hello Makefile
find_obj = $(findstring Makefile, $(src_obj))
all:
    @echo $(find_obj)

src_obj变量中有“Makefile”字符串，所以返回结果是“Makefile”，find_obj变量内容为“Makefile”

• filter函数

filter函数是一个过滤函数，函数的使用格式如下：

$(filter <pattern>,<text>)

filter函数有两个参数，<pattern> 传入的是过滤的模式，<text> 传入的是源字符串，函数过滤出text中符合pattern模式（可以有多个pattern）的字符串。函数返回值为过滤出的字符串。

示例：

SRC_FILE = main.c led.c readme.txt start.S
OBJ_FILE = $(filter %.c %.S, $(SRC_FILE))
all:
    @echo $(OBJ_FILE)

从SRC_FILE变量中过滤出所有的.c文件和所有的.S文件，过滤的结果赋值给变量OBJ_FILE。SRC_FILE变量中.c文件有main.c 、led.c，.S文件有start.S，所以使用filter函数过滤之后OBJ_FILE变量内容“main.c led.c start.S”

（注：还有个和filter函数功能相反的函数——filter-out，两个函数参数一致，filter-out是过滤掉<text>中符合<pattern>的内容，返回剩下的内容。如：上例中filter换成filter-out，执行结果为“readme.txt”）

• words函数

words函数是一个通过单词个数的函数，函数的使用格式如下：

$(words <text>)

words函数有一个参数，<text> 传入的是源字符串，函数返回<text> 传入的源字符串中单词的个数

示例：

OBJS = apple orange banana

all:
    @echo $(words $(OBJS))

统计OBJS变量中单词的个数，OBJS中有三个单词，返回结果是3

2、文件名操作函数

• wildcard函数

wildcard函数获取满足匹配模式的文件名，函数的使用格式如下：

$(wildcard PATTERN)

wildcard函数列出当前目录下所有符合PATTERN格式（可以有多个pattern）的文件名。返回值为当前文件夹下所有符合模式 PATTERN 的文件名，返回的字符串中各文件名之间使用空格分隔。

示例：

OBJS = $(wildcard %.c)
all:
    @echo $(OBJS)

• dir函数

dir函数是一个获取目录函数，使用格式如下：

$(dir <names>)

dir函数从文件名序列<names>中取出目录部分，如果<names>中没有 "/"，取出的值为"./" （当前目录）。返回值为目录部分，指的是最后一个反斜杠之前的部分。如果没有反斜杠将返回“./”。

示例：

OBJS = driver/led.c mmt
all:
　　@echo $(dir $(OBJS))

取出OBJS变量内容的目录部分，执行结果为“driver/ ./”

• notdir函数

notdir函数和dir函数功能刚好相反，函数使用格式如下：

$(notdir <names>)

notdir函数的功能是从文件名序列<names>中取出非目录的部分。非目录的部分是最后一个反斜杠之后的部分。返回值为文件非目录的部分。

示例：

OBJS = driver/led.c mmt
all:
　　@echo $(notdir $(OBJS))

取出OBJS变量内容的非目录部分，执行结果为“led.c nmt”

• suffix函数

获取后缀名函数，函数使用格式如下：

$(suffix <names>)

suffix函数从文件名序列<names>中取出各个文件的后缀名。返回值为文件名序列<names>中的后缀序列，如果文件没有后缀名，则返回空字符串。

示例：

OBJS = driver/led.c mmt
all:
　　@echo $(suffix $(OBJS))

取出OBJS变量内容中的各文件后缀名，执行结果为“.c”

• basename函数

获取前缀函数，函数使用格式如下: 

$(basename <names>)

basename函数是从文件名序列<names>中取出各个文件名的前缀部分。返回值为被取出来的文件的前缀名，如果文件没有前缀名则返回空的字符串。

示例：

OBJS = driver/led.c mmt
all:
　　@echo $(basename $(OBJS))

取出OBJS变量内容中的各文件前缀名，执行结果为“driver/led mmt”

• addsuffix函数

添加后缀函数，函数使用格式如下：

$(addsuffix <suffix>,<names>)

addsuffix函数是把后缀<suffix>添加到<names>中的每个单词后面。返回值为添加上后缀的文件名序列。

示例：

OBJS = driver/led mmt
all:
　　@echo $(addsuffix .c, $(OBJS))

给OBJS变量内容中的各单词添加后缀名，执行结果为“driver/led.c mmt.c”

• addprefix

添加前缀函数，函数使用格式如下：

$(addperfix <prefix>,<names>)

addprefi函数是把前缀prefix加到names中的每个单词的前面。返回值为添加上前缀的文件名序列。

示例：

OBJS = led.c uart
all:
　　@echo $(addprefix driver/, $(OBJS))

给OBJS变量内容中的各单词添加前缀driver/，执行结果为“driver/led.c 、driver/uart”

3、循环、选择函数

• foreach函数

循环函数，函数使用格式如下：

$(foreach <var>,<list>,<text>)

把参数<list>中的单词逐一取出放到参数<var>所指定的变量中，然后在执行<text>所包含的表达式。每一次<text>会返回一个字符串，循环过程中，<text>所返回的每个字符串会以空格分割，最后当整个循环结束的时候，<text>所返回的每个字符串所组成的整个字符串（以空格分隔）将会是foreach函数的返回值。

示例：

src = $(wildcard *.c)

objs:=$(foreach var, $(basename $(src)), $(var).o)
all:
    @echo $(objs)

先使用wildcard函数获取当前文件夹下所有的.c文件名，然后调用foreach函数将保留存在当前文件名的字符串中每个.c单词换成.o

• if函数

选择结构函数，函数使用格式如下：

$(if <condition>,<then-part>)或(if<condition>,<then-part>,<else-part>)

if函数可以包含else部分，也可以不包含else部分。即if函数的参数可以是两个，也可以是三个。如果<condition>部分返回的是非空字符串，那么if条件成立，<then-part>部分被执行，否则<else-part>被执行。

示例：

OBJ = app.c
OBJ = $(if $(OBJ),$(OBJ),main.c)
all:
      @echo $(OBJ)

OBJ变量为非空字符串，if条件成立，返回的是OBJ变量内容，OBJ变量被返回，OBJ变量仍为app.c

4、其他

• origin函数

origin函数有其他函数功能不同，它并不操作变量的值，而是告诉我们变量的信息，尤其是变量从哪里来。函数的使用格式如下：

$(origin <text>)

返回结果

1) 如果该变量未定义，origin函数返回的是"undefined"

2) 如果该变量是环境变量，origin函数返回的是"environment"

3) 如果该变量在Makefile文件中定义，origin函数返回的是"file"

4) 如果该变量来源于命令行传入，origin函数返回的是"command line"

5) 如果该变量该变量被override重新定义过，那么返回的是"override"

6) 如果变量是自动化变量，那么返回的是"automatic"

7) 如果变量是默认变量，那么返回的是"default"

示例：

Uboot的Makefile中使用origin判断V变量是否是通过命令行传入，例如执行make V=XXX，此时ifeq成立，下面语句执行

ifeq ("$(origin V)", "command line")
  KBUILD_VERBOSE = $(V)
endif

三、总结

这里介绍了一些Makefile中常用的函数，通过例子演示，展示了这些函数是如何使用的。Makefile中还有一些其它的函数可供我们去使用，后续接触到时再对本文的内容进行补充！