如何寫作makefile

在Unix系統上編譯tarball時，通常需要三步驟：

./configure
make
make install

這中間的make指令便是利用makefile來處理編譯步驟。
Makefile的概念非常像是批次檔，但是它有更強大的能力。
make會查閱每一步驟所需要的檔案，如果沒有便執行指令以產生該檔案，如果已經是最新狀態，就直接跳到下個步驟。撰寫者只要了解原始碼的編譯步驟，就可以依序寫好指令，如此只要有Makefile，不管是誰只要鍵入make就可以成功編譯出檔案。

以最簡單的單一檔案來說，編譯指令應該如下：
gcc helloworld.c -o helloworld
這樣會把helloworld.c編譯為helloworld這個執行檔。
而若要寫為makefile，可以這麼寫：

all: helloworld
	gcc helloworld.c -o helloworld

檔名存為Makefile或是makefile都可以^[?]，這就是最簡單的makefile。
上面的意義為，要完成all這個目標，需要helloworld這個檔案，如果找不到它，就執行gcc helloworld.c -o helloworld這個指令。
注意，all是個關鍵字，良好的makefile都要有一個all，因為這是預設執行目標。
且一定要用tab縮排，否則它不會認目標底下的指令。換行符號也請用Unix的換行符。

若是要編譯多個檔案呢？比方說現在有三個檔案：application.c, interface.h, implementation.c，application.c引用了interface.h的函式，而implementation.c則是interface.h的實作。
先來看一下平常編譯該怎麼編：

gcc -c application.c
gcc -c implementation.c
gcc implementation.o application.o -o result

這樣編譯出來的result就是可執行檔。
所以來整理一下：result檔需要implementation.o和application.o這兩個檔案，而這兩個檔案分別需要implementation.c和application.c，如此一來就會變成：

all: result
result: implementation.o application.o
	gcc implementation.o application.o -o result
implementation.o: implementation.c
	gcc -c implementation.c
application.o: application.c
	gcc -c application.c

意即：欲完成all需要先完成result目標，欲完成result需要先完成implementation.o和application.o這兩個目標，而要達成implementation.o和application.o則分別需要implementation.c和application.c這兩個檔案。
你也可以選擇只執行其中一個目標，像是make application.o就只會產生application.o檔。

總而言之，makefile的基本型式是：

target: required file or target
	commands to complete this target

底下不限定有多少行指令，只要有用tab縮排即可。
而且目標也不一定要有前置目標，如果執行的目標沒有前置目標的話，代表目標底下的命令一定會執行。

如果你覺得太長，想省略一點，也可以用萬用符號^[?]：

all: result
result: *.o
	gcc *.o -o result
*.o: *.c
	gcc -c *.c

這個版本可以跟上面的版本達到相同的效果，不過當然有點危險就是了。

當然不只能用來編譯，也許你會希望能夠有清掉過程檔的功能：

all: result clean
result: *.o
	gcc *.o -o result
*.o: *.c
	gcc -c *.c
clean:
	rm -f *.o

這樣在下完make之後會立刻把所有的.o檔清除，或是也可以用make clean除掉。

也許你在編譯完成之後都會執行一次該程式來測試，那麼也可以這麼寫：

all: result clean
result: *.o
	gcc *.o -o result
*.o: *.c
	gcc -c *.c
clean:
	rm -f *.o
test: result input.txt
	./result <input.txt

如此只要輸入make test就會自動執行測試。
當找不到input.txt時，make會自動停止並回報錯誤，因為文件中找不到如何生成input.txt的資訊。

儘管make沒有明定什麼目標該做什麼事，但是在約定成俗的目標上，請按照慣例：
make all要用來生成所有程式。
make install要用來安裝程式。
make clean要用來清除暫時檔。
其他經常用的目標也請不要逆天。

當然這只是最最簡單的makefile，其他如關鍵字聲明之類的，可以去翻make的文件；而automake這套程式可以幫助你生成大型專案的makefile，不過我笨，不會用（汗）。