五、定義模式規則

你可以使用模式規則來定義一個隱含規則。一個模式規則就好像一個一般的規則，只是在規則中，目標的定義需要有"%"字元。"%"的意思是表示一個或多個任意字元。在依賴目標中同樣可以使用"%"，只是依賴目標中的"%"的取值，取決於其目標。

有一點需要注意的是，"%"的展開發生在變數和函式的展開之後，變數和函式的展開發生在make載入Makefile時，而模式規則中的"%"則發生在執行時。


1、模式規則介紹

模式規則中，至少在規則的目標定義中要包含"%"，否則，就是一般的規則。目標中的"%"定義表示對檔名的匹配，"%"表示長度任意的非空字串。例如："%.c"表示以".c"結尾的檔名（檔名的長度至少為3），而"s.%.c"則表示以"s."開頭，".c"結尾的檔名（檔名的長度至少為5）。

如果"%"定義在目標中，那麼，目標中的"%"的值決定了依賴目標中的"%"的值，也就是說，目標中的模式的"%"決定了依賴目標中"%"的樣子。例如有一個模式規則如下：

    %.o : %.c ; <command ......>;

其含義是，指出了怎麼從所有的[.c]檔案生成相應的[.o]檔案的規則。如果要生成的目標是"a.o b.o"，那麼"%c"就是"a.c b.c"。

一旦依賴目標中的"%"模式被確定，那麼，make會被要求去匹配當前目錄下所有的檔名，一旦找到，make就會規則下的命令，所以，在模式規則中，目標可能會是多個的，如果有模式匹配出多個目標，make就會產生所有的模式目標，此時，make關心的是依賴的檔名和生成目標的命令這兩件事。


2、模式規則示例

下面這個例子表示了,把所有的[.c]檔案都編譯成[.o]檔案.

    %.o : %.c
            $(CC) -c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) $< -o 

[email protected]

其中，"[email protected]"表示所有的目標的挨個值，"$<"表示了所有依賴目標的挨個值。這些奇怪的變數我們叫"自動化變數"，後面會詳細講述。

下面的這個例子中有兩個目標是模式的：

    %.tab.c %.tab.h: %.y
            bison -d $<

這條規則告訴make把所有的[.y]檔案都以"bison -d <n>;.y"執行，然後生成"<n>;.tab.c"和"<n>;.tab.h"檔案。（其中，"<n>;"表示一個任意字串）。如果我們的執行程式"foo"依賴於檔案"parse.tab.o"和"scan.o"，並且檔案"scan.o"依賴於檔案"parse.tab.h"，如果"parse.y"檔案被更新了，那麼根據上述的規則，"bison -d parse.y"就會被執行一次，於是，"parse.tab.o"和"scan.o"的依賴檔案就齊了。（假設，"parse.tab.o"由"parse.tab.c"生成，和"scan.o"由"scan.c"生成，而"foo"由"parse.tab.o"和"scan.o"連結生成，而且foo和其[.o]檔案的依賴關係也寫好，那麼，所有的目標都會得到滿足）


3、自動化變數

在上述的模式規則中，目標和依賴檔案都是一系例的檔案，那麼我們如何書寫一個命令來完成從不同的依賴檔案生成相應的目標？因為在每一次的對模式規則的解析時，都會是不同的目標和依賴檔案。

自動化變數就是完成這個功能的。在前面，我們已經對自動化變數有所提涉，相信你看到這裡已對它有一個感性認識了。所謂自動化變數，就是這種變數會把模式中所定義的一系列的檔案自動地挨個取出，直至所有的符合模式的檔案都取完了。這種自動化變數只應出現在規則的命令中。

下面是所有的自動化變數及其說明：

[email protected]
    表示規則中的目標檔案集。在模式規則中，如果有多個目標，那麼，"[email protected]"就是匹配於目標中模式定義的集合。

$%
    僅當目標是函式庫檔案中，表示規則中的目標成員名。例如，如果一個目標是"foo.a(bar.o)"，那麼，"$%"就是"bar.o"，"[email protected]"就是"foo.a"。如果目標不是函式庫檔案（Unix下是[.a]，Windows下是[.lib]），那麼，其值為空。

$<
    依賴目標中的第一個目標名字。如果依賴目標是以模式（即"%"）定義的，那麼"$<"將是符合模式的一系列的檔案集。注意，其是一個一個取出來的。

$?
    所有比目標新的依賴目標的集合。以空格分隔。

$^
    所有的依賴目標的集合。以空格分隔。如果在依賴目標中有多個重複的，那個這個變數會去除重複的依賴目標，只保留一份。

$+
    這個變數很像"$^"，也是所有依賴目標的集合。只是它不去除重複的依賴目標。

$* 
   這個變量表示目標模式中"%"及其之前的部分。如果目標是"dir/a.foo.b"，並且目標的模式是"a.%.b"，那麼，"$*"的值就是"dir/a.foo"。這個變數對於構造有關聯的檔名是比較有較。如果目標中沒有模式的定義，那麼"$*"也就不能被推匯出，但是，如果目標檔案的字尾是make所識別的，那麼"$*"就是除了字尾的那一部分。例如：如果目標是"foo.c"，因為".c"是make所能識別的字尾名，所以，"$*"的值就是"foo"。這個特性是GNU make的，很有可能不兼容於其它版本的make，所以，你應該儘量避免使用"$*"，除非是在隱含規則或是靜態模式中。如果目標中的字尾是make所不能識別的，那麼"$*"就是空值。

當你希望只對更新過的依賴檔案進行操作時，"$?"在顯式規則中很有用，例如，假設有一個函式庫檔案叫"lib"，其由其它幾個object檔案更新。那麼把object檔案打包的比較有效率的Makefile規則是：

    lib : foo.o bar.o lose.o win.o
            ar r lib $?

在上述所列出來的自動量變數中。四個變數（

[email protected]、$<、$%、$*）在擴充套件時只會有一個檔案，而另三個的值是一個檔案列表。這七個自動化變數還可以取得檔案的目錄名或是在當前目錄下的符合模式的檔名，只需要搭配上"D"或"F"字樣。這是GNU make中老版本的特性，在新版本中，我們使用函式"dir"或"notdir"就可以做到了。"D"的含義就是Directory，就是目錄，"F"的含義就是File，就是檔案。

下面是對於上面的七個變數分別加上"D"或是"F"的含義：

$(@D)
    表示"[email protected]"的目錄部分（不以斜槓作為結尾），如果"[email protected]"值是"dir/foo.o"，那麼"$(@D)"就是"dir"，而如果"[email protected]"中沒有包含斜槓的話，其值就是"."（當前目錄）。

$(@F)
    表示"[email protected]"的檔案部分，如果"[email protected]"值是"dir/foo.o"，那麼"$(@F)"就是"foo.o"，"$(@F)"相當於函式"$(notdir [email protected])"。

"$(*D)"
"$(*F)"
    和上面所述的同理，也是取檔案的目錄部分和檔案部分。對於上面的那個例子，"$(*D)"返回"dir"，而"$(*F)"返回"foo"

"$(%D)"
"$(%F)"
    分別表示了函式包檔案成員的目錄部分和檔案部分。這對於形同"archive(member)"形式的目標中的"member"中包含了不同的目錄很有用。

"$(<D)"
"$(<F)"
    分別表示依賴檔案的目錄部分和檔案部分。

"$(^D)"
"$(^F)"
    分別表示所有依賴檔案的目錄部分和檔案部分。（無相同的）

"$(+D)"
"$(+F)"
    分別表示所有依賴檔案的目錄部分和檔案部分。（可以有相同的）

"$(?D)"
"$(?F)"
    分別表示被更新的依賴檔案的目錄部分和檔案部分。

最後想提醒一下的是，對於"$<"，為了避免產生不必要的麻煩，我們最好給$後面的那個特定字元都加上圓括號，比如，"$(<)"就要比"$<"要好一些。

還得要注意的是，這些變數只使用在規則的命令中，而且一般都是"顯式規則"和"靜態模式規則"（參見前面"書寫規則"一章）。其在隱含規則中並沒有意義。

4、模式的匹配

一般來說，一個目標的模式有一個有字首或是字尾的"%"，或是沒有前後綴，直接就是一個"%"。因為"%"代表一個或多個字元，所以在定義好了的模式中，我們把"%"所匹配的內容叫做"莖"，例如"%.c"所匹配的檔案"test.c"中"test"就是"莖"。因為在目標和依賴目標中同時有"%"時，依賴目標的"莖"會傳給目標，當做目標中的"莖"。

當一個模式匹配包含有斜槓（實際也不經常包含）的檔案時，那麼在進行模式匹配時，目錄部分會首先被移開，然後進行匹配，成功後，再把目錄加回去。在進行"莖"的傳遞時，我們需要知道這個步驟。例如有一個模式"e%t"，檔案"src/eat"匹配於該模式，於是"src/a"就是其"莖"，如果這個模式定義在依賴目標中，而被依賴於這個模式的目標中又有個模式"c%r"，那麼，目標就是"src/car"。（"莖"被傳遞）


5、過載內建隱含規則

你可以過載內建的隱含規則（或是定義一個全新的），例如你可以重新構造和內建隱含規則不同的命令，如：

    %.o : %.c
            $(CC) -c $(CPPFLAGS) $(CFLAGS) -D$(date)

你可以取消內建的隱含規則，只要不在後面寫命令就行。如：

    %.o : %.s

同樣，你也可以重新定義一個全新的隱含規則，其在隱含規則中的位置取決於你在哪裡寫下這個規則。朝前的位置就靠前。


六、老式風格的"字尾規則"

字尾規則是一個比較老式的定義隱含規則的方法。字尾規則會被模式規則逐步地取代。因為模式規則更強更清晰。為了和老版本的Makefile相容，GNU make同樣兼容於這些東西。字尾規則有兩種方式："雙字尾"和"單字尾"。

雙字尾規則定義了一對字尾：目標檔案的字尾和依賴目標（原始檔）的字尾。如".c.o"相當於"%o : %c"。單字尾規則只定義一個字尾，也就是原始檔的字尾。如".c"相當於"% : %.c"。

字尾規則中所定義的字尾應該是make所認識的，如果一個字尾是make所認識的，那麼這個規則就是單字尾規則，而如果兩個連在一起的字尾都被make所認識，那就是雙字尾規則。例如：".c"和".o"都是make所知道。因而，如果你定義了一個規則是".c.o"那麼其就是雙字尾規則，意義就是".c"是原始檔的字尾，".o"是目標檔案的字尾。如下示例：

    .c.o:
            $(CC) -c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -o [email protected] $<

字尾規則不允許任何的依賴檔案，如果有依賴檔案的話，那就不是字尾規則，那些字尾統統被認為是檔名，如：

    .c.o: foo.h
            $(CC) -c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -o [email protected] $<

這個例子，就是說，檔案".c.o"依賴於檔案"foo.h"，而不是我們想要的這樣：

    %.o: %.c foo.h
            $(CC) -c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -o [email protected] $<

字尾規則中，如果沒有命令，那是毫無意義的。因為他也不會移去內建的隱含規則。

而要讓make知道一些特定的字尾，我們可以使用偽目標".SUFFIXES"來定義或是刪除，如：

    .SUFFIXES: .hack .win

把字尾.hack和.win加入字尾列表中的末尾。

    .SUFFIXES:              # 刪除預設的字尾
    .SUFFIXES: .c .o .h   # 定義自己的字尾

先清楚預設字尾，後定義自己的字尾列表。

make的引數"-r"或"-no-builtin-rules"也會使用得預設的字尾列表為空。而變數"SUFFIXE"被用來定義預設的字尾列表，你可以用".SUFFIXES"來改變字尾列表，但請不要改變變數"SUFFIXE"的值。


七、隱含規則搜尋演算法

比如我們有一個目標叫 T。下面是搜尋目標T的規則的演算法。請注意，在下面，我們沒有提到字尾規則，原因是，所有的字尾規則在Makefile被載入記憶體時，會被轉換成模式規則。如果目標是"archive(member)"的函式庫檔案模式，那麼這個演算法會被執行兩次，第一次是找目標T，如果沒有找到的話，那麼進入第二次，第二次會把"member"當作T來搜尋。

1、把T的目錄部分分離出來。叫D，而剩餘部分叫N。（如：如果T是"src/foo.o"，那麼，D就是"src/"，N就是"foo.o"）

2、建立所有匹配於T或是N的模式規則列表。

3、如果在模式規則列表中有匹配所有檔案的模式，如"%"，那麼從列表中移除其它的模式。

4、移除列表中沒有命令的規則。

5、對於第一個在列表中的模式規則：
    1）推導其"莖"S，S應該是T或是N匹配於模式中"%"非空的部分。
    2）計算依賴檔案。把依賴檔案中的"%"都替換成"莖"S。如果目標模式中沒有包含斜框字元，而把D加在第一個依賴檔案的開頭。
3）測試是否所有的依賴檔案都存在或是理當存在。（如果有一個檔案被定義成另外一個規則的目標檔案，或者是一個顯式規則的依賴檔案，那麼這個檔案就叫"理當存在"）
    4）如果所有的依賴檔案存在或是理當存在，或是就沒有依賴檔案。那麼這條規則將被採用，退出該演算法。

6、如果經過第5步，沒有模式規則被找到，那麼就做更進一步的搜尋。對於存在於列表中的第一個模式規則：
    1）如果規則是終止規則，那就忽略它，繼續下一條模式規則。
2）計算依賴檔案。（同第5步）
3）測試所有的依賴檔案是否存在或是理當存在。
4）對於不存在的依賴檔案，遞迴呼叫這個演算法查詢他是否可以被隱含規則找到。
5）如果所有的依賴檔案存在或是理當存在，或是就根本沒有依賴檔案。那麼這條規則被採用，退出該演算法。

7、如果沒有隱含規則可以使用，檢視".DEFAULT"規則，如果有，採用，把".DEFAULT"的命令給T使用。

一旦規則被找到，就會執行其相當的命令，而此時，我們的自動化變數的值才會生成。