bigoutput littleoutput: defs.h pub.h
 @echo [email protected] $(subst output,OUTPUT,[email protected]) $^ # [email protected]指這個規則裡所有目標的集合，$^指這個規則裡所有依賴的集合。該行是把目標（bigoutput或littleoutput）裡所有子串output替換成大寫的OUTPUT

（二）隱含規則
對makefile裡下面4行，可看出make的隱含規則，執行foo可看到結果：
第3、4行表示由.c得到.o，第1、2行表示由.o得到可執行檔案。
如果把第3、4行註釋的話，效果一樣。
即不寫.o來自.c的規則，它會自動執行gcc -c -o foo.o foo.c這條命令，由.c編譯出.o(其中-c表示只編譯不連結)，然後自動執行gcc -o foo foo.o連結為可執行檔案。

foo:foo.o
 gcc -o foo foo.o; ./foo
foo.o:foo.c     #註釋該行看效果
 gcc -c foo.c -o foo.o #註釋該行看效果

（三）定義模式規則
下面定義了一個模式規則，即如何由.c檔案生成.d檔案的規則。

foobar: foo.d bar.d
 @echo complete generate foo.d and bar.d
%.d: %.c  #make會對當前目錄下每個.c檔案，依次做一次裡面的命令，從而由每個.c檔案生成對應.d檔案。
 @echo from $< to [email protected]
 g++ -MM $< > 
 
[email protected]

假定當前目錄下有2個.c檔案：foo.c和bar.c（檔案內容隨意）。
驗證方法有2種，都可：
1-執行make foo.d(或make bar.d)，表示想要生成foo.d這個目標。
根據規則%.d: %.c，這時%匹配foo，這樣%.c等於foo.c，即foo.d這個目標依賴於foo.c。
此時會自動執行該規則裡的命令gcc -MM foo.c > foo.d，來生成foo.d這個目標。
2-執行make foobar，因為foobar依賴於foo.d和bar.d這2個檔案，即會一次性生成這2個檔案。

四
下面詳述如何自動生成依賴性，從而實現本例的makefile。

（一）
本例使用了makefile的模式規則，目的是對當前目錄下每個.c檔案，生成其對應的.d檔案，例如由main.c生成的.d檔案內容為：

 main.o : main.c command.h

這裡指示了main.o目標依賴於哪幾個原始檔，我們只要把這一行的內容，通過make的include指令包含到makefile檔案裡，即可在其任意一個依賴檔案被修改後，重新編譯目標main.o。
下面詳解如何生成這個.d檔案。

（二）
gcc/g++編譯器有一個-MM選項，可以對某個.c/.cpp檔案，分析其依賴的原始檔，例如假定main.c的內容為：

#include <stdio.h>//標準標頭檔案(以<>方式包含的)，被-MM選項忽略，被-M選項收集
#include "stdlib.h"//標準標頭檔案(以""方式包含的)，被-MM選項忽略，被-M選項收集
#include "command.h"
int main()
{
 printf("##### Hello Makefile #####\n");
 return 0;
}

則執行gcc -MM main.c後，螢幕輸出：

main.o: main.c command.h

執行gcc -M main.c後，螢幕輸出：

main.o: main.c /usr/include/stdio.h /usr/include/features.h \
/usr/include/bits/predefs.h /usr/include/sys/cdefs.h \
/usr/include/bits/wordsize.h /usr/include/gnu/stubs.h \
/usr/include/gnu/stubs-64.h \
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.4.3/include/stddef.h \
/usr/include/bits/types.h /usr/include/bits/typesizes.h \
/usr/include/libio.h /usr/include/_G_config.h /usr/include/wchar.h \
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.4.3/include/stdarg.h \
/usr/include/bits/stdio_lim.h /usr/include/bits/sys_errlist.h \
/usr/include/stdlib.h /usr/include/sys/types.h /usr/include/time.h \
/usr/include/endian.h /usr/include/bits/endian.h \
/usr/include/bits/byteswap.h /usr/include/sys/select.h \
/usr/include/bits/select.h /usr/include/bits/sigset.h \
/usr/include/bits/time.h /usr/include/sys/sysmacros.h \
/usr/include/bits/pthreadtypes.h /usr/include/alloca.h command.h

（三）
可見，只要把這些行挪到makefile裡，就能自動定義main.c的依賴是哪些檔案了，做法是把命令的輸出重定向到.d檔案裡：gcc -MM main.c > main.d，再把這個.d檔案include到makefile裡。
如何include當前目錄每個.c生成的.d檔案：

sources:=$(wildcard *.c) #使用$(wildcard *.cpp)來獲取工作目錄下的所有.c檔案的列表。
dependence=$(sources:.c=.d) #這裡,dependence是所有.d檔案的列表.即把串sources串裡的.c換成.d。
include $(dependence) #include後面可以跟若干個檔名,用空格分開,支援萬用字元,例如include  foo.make  *.mk。這裡是把所有.d檔案一次性全部include進來。注意該句要放在終極目標all的規則之後，否則.d檔案裡的規則會被誤當作終極規則了。

（四）
現在main.c command.h這幾個檔案，任何一個改了都會重編main.o。但是這裡還有一個問題，如果修改了command.h，在command.h中加入#include "pub.h"，這時：
1-再make，由於command.h改了，這時會重編main.o，並且會使用新加的pub.h，看起來是正常的。
2-這時開啟main.d檢視，發現main.d中未加入pub.h，因為根據模式規則%.d: %.c中的定義，只有依賴的.c檔案變了，才會重新生成.d，而剛才改的是command.h，不會重新生成main.d、及在main.d中加入對pub.h的依賴關係，這會導致問題。
3-修改新加的pub.h的內容，再make，果然問題出現了，make報告up to date，沒有像期望那樣重編譯main.o。
現在問題在於，main.d裡的某個.h檔案改了，沒有重新生成main.d。進一步說，main.d裡給出的每個依賴檔案，任何一個改了，都要重新生成這個main.d。
所以main.d也要作為一個目標來生成，它的依賴應該是main.d裡的每個依賴檔案，也就是說make裡要有這樣的定義：

main.d: main.c command.h

這時我們發現，main.d與main.o的依賴是完全相同的，可以利用make的多目標規則，把main.d與main.o這兩個目標的定義合併為一句：

main.o main.d: main.c command.h

現在，main.o: main.c command.h這一句我們已經有了，如何進一步得到main.o main.d: main.c command.h呢？

（五）
解決方法是行內字串替換，對main.o，取出其中的子串main，加上.d字尾得到main.d，再插入到main.o後面。能實現這種替換功能的命令是sed。
實現的時候，先用gcc -MM命令生成臨時檔案main.d.temp，再用sed命令從該臨時檔案中讀出內容(用<重定向輸入)。做替換後，再用>輸出到最終檔案main.d。
命令可以這麼寫：

 g++ -MM main.c > main.d.temp
 sed 's,\(main\)\.o[ :]*,\1.o main.d : ,g' < main.d.temp > main.d

其中：
 sed 's,\(main\)\.o[ :]*,\1.o main.d : ,g'，是sed命令。
 < main.d.temp，指示sed命令從臨時檔案main.d.temp讀取輸入，作為命令的來源字串。
 > main.d，把行內替換結果輸出到最終檔案main.d。

（六）
這條sed命令的結構是s/match/replace/g。有時為了清晰，可以把每個/寫成逗號，即這裡的格式s,match,replace,g。
該命令表示把源串內的match都替換成replace，s指示match可以是正則表示式。
g表示把每行內所有match都替換，如果去掉g，則只有每行的第1處match被替換(實際上不需要g，因為一個.d檔案中，只會在開頭有一個main.o:)。
這裡match是正則式\(main\)\.o[ :]*，它分成3段：
第1段是\(main\)，在sed命令裡把main用\(和\)括起來，使接下來的replace中可以用\1引用main。
第2段是\.o，表示匹配main.o，(這裡\不知何意，去掉也是可以的)。
第3段是正則式[ :]*，表示若干個空格或冒號，(其實一個.d裡只會有一個冒號，如果這裡寫成[ ]*:，即匹配若干個空格後跟一個冒號，也是可以的)。

總體來說match用來匹配'main.o :'這樣的串。
這裡的replace是\1.o main.d :，其中\1會被替換為前面第1個\(和\)括起的內容，即main，這樣replace值為main.o main.d :
這樣該sed命令就實現了把main.o :替換為main.o main.d :的目的。

這兩行實現了把臨時檔案main.d.temp的內容main.o : main.c command.h改為main.o main.d : main.c command.h，並存入main.d檔案的功能。

（七）
進一步修改，採用自動化變數。使得當前目錄下有多個.c檔案時，make會依次對每個.c檔案執行這段規則，生成對應的.d：

 gcc -MM  $< > [email protected];
 sed 's,\($*\)\.o[ :]*,\1.o [email protected] : ,g' < [email protected] > [email protected];

（八）
現在來看上面2行的執行流程：

第一次make，假定這時從來沒有make過，所有.d檔案不存在，這時鍵入make：
1-include所有.d檔案的命令無效果。
2-首次編譯所有.c檔案。每個.c檔案中若#include了其它標頭檔案，會由編譯器自動讀取。由於這次是完整編譯，不存在什麼依賴檔案改了不會重編的問題。
3-對每個.c檔案，會根據依賴規則%.d: %.c，生成其對應的.d檔案，例如main.c生成的main.d檔案為：

 main.o main.d: main.c command.h

第二次make，假定改了command.h、在command.h中加入#include "pub.h"，這時再make：
1-include所有.d檔案，例如include了main.d後，得到依賴規則：

 main.o main.d: main.c command.h

注意所有include命令是首先執行的，make會先把所有include進來，再生成依賴規則關係。
2-此時，根據依賴規則，由於command.h的檔案戳改了，要重新生成main.o和main.d檔案。
3-先呼叫gcc -c main.c -o main.o生成main.o，
再呼叫gcc -MM main.c > main.d重新生成main.d。
此時main.d的依賴檔案裡增加了pub.h：

 main.o main.d: main.c command.h pub.h

4-對其它依賴檔案沒改的.c（由其.d檔案得到），不會重新編譯.o和生成其.d。
5-最後會執行gcc $(objects) -o main生成最終可執行檔案。

第三次make，假定改了pub.h，再make。由於第二遍中，已把pub.h加入了main.d的依賴，此時會重編main.c，重新生成main.o和main.d。
這樣便實現了當前目錄下任一原始檔改了，自動編譯涉及它的.c。

（九）
進一步修改，得到目前大家普遍使用的版本：

 set -e; rm -f [email protected]; \
 $(CC) -MM $(CPPFLAGS) $< > [email protected]$$$$; \
 sed 's,\($*\)\.o[ :]*,\1.o [email protected] : ,g' < [email protected]$$$$ > [email protected]; \
 rm -f [email protected]$$$$

第一行，set -e表示，如果某個命令的返回引數非0，那麼整個程式立刻退出。
rm -f用來刪除上一次make時生成的.d檔案，因為現在要重新生成這個.d，老的可以刪除了(不刪也可以)。
第二行：前面臨時檔案是用固定的.d.temp作為字尾，為了防止重名覆蓋掉有用的檔案，這裡把temp換成一個隨機數，該數可用$$得到，$$的值是當前程序號。
由於$是makefile特殊符號，一個$要用$$來轉義，所以2個$要寫成$$$$（你可以在makefile裡用echo $$$$來顯示程序號的值）。
第三行：sed命令的輸入也改成該臨時檔案.$$。
每個shell命令的程序號通常是不同的，為了每次呼叫$$時得到的程序號相同，必須把這4行放在一條命令中，這裡用分號把它們連線成一條命令（在書寫時為了易讀，用\拆成了多行），這樣每次.$$便是同一個檔案了。
你可以在makefile裡用下面命令來比較：

 echo $$$$
 echo $$$$; echo $$$$

第四行：當make完後，每個臨時檔案.d.$$，已經不需要了，刪除之。
但每個.d檔案要在下一次make時被include進來，要保留。

（十）
綜合前面的分析，得到我們的makefile檔案：

#使用$(wildcard *.c)來獲取工作目錄下的所有.c檔案的列表
sources:=$(wildcard *.c)
objects:=$(sources:.c=.o)
#這裡,dependence是所有.d檔案的列表.即把串sources串裡的.c換成.d
dependence:=$(sources:.c=.d)

#所用的編譯工具
CC=gcc

#當$(objects)列表裡所有檔案都生成後，便可呼叫這裡的 $(CC) $^ -o [email protected] 命令生成最終目標all了
#把all定義成第1個規則，使得可以把make all命令簡寫成make
all: $(objects)
 $(CC) $^ -o [email protected]

#這段是make的模式規則，指示如何由.c檔案生成.o，即對每個.c檔案，呼叫gcc -c XX.c -o XX.o命令生成對應的.o檔案。
#如果不寫這段也可以，因為make的隱含規則可以起到同樣的效果
%.o: %.c
 $(CC) -c $< -o [email protected]

include $(dependence) #注意該句要放在終極目標all的規則之後，否則.d檔案裡的規則會被誤當作終極規則了
%.d: %.c
 set -e; rm -f [email protected]; \
 $(CC) -MM $(CPPFLAGS) $< > [email protected]$$$$; \
 sed 's,\($*\)\.o[ :]*,\1.o [email protected] : ,g' < [email protected]$$$$ > [email protected]; \
 rm -f [email protected]$$$$

.PHONY: clean #之所以把clean定義成偽目標，是因為這個目標並不對應實際的檔案
clean:
 rm -f all $(objects) $(dependence) #清除所有臨時檔案：所有.o和.d。.$$已在每次使用後立即刪除。-f引數表示被刪檔案不存在時不報錯

（十一）
上面這個makefile已經能正常工作了（編譯C程式），但如果要用它編譯C++，變數CC值要改成g++，每個.c都要改成.cpp，有點繁瑣。
現在我們繼續完善它，使其同時支援C和C++，並支援二者的混合編譯。

#一個實用的makefile，能自動編譯當前目錄下所有.c/.cpp原始檔，支援二者混合編譯
#並且當某個.c/.cpp、.h或依賴的原始檔被修改後，僅重編涉及到的原始檔，未涉及的不編譯
#詳解文件：http://blog.csdn.net/huyansoft/article/details/8924624
#author：胡彥 2013-5-21

#----------------------------------------------------------
#編譯工具用g++，以同時支援C和C++程式，以及二者的混合編譯
CC=g++

#使用$(winldcard *.c)來獲取工作目錄下的所有.c檔案的列表
#sources:=main.cpp command.c

#變數sources得到當前目錄下待編譯的.c/.cpp檔案的列表，兩次呼叫winldcard、結果連在一起即可
sources:=$(wildcard *.c) $(wildcard *.cpp)

#變數objects得到待生成的.o檔案的列表，把sources中每個檔案的副檔名換成.o即可。這裡兩次呼叫patsubst函式，第1次把sources中所有.cpp換成.o，第2次把第1次結果裡所有.c換成.o
objects:=$(patsubst %.c,%.o,$(patsubst %.cpp,%.o,$(sources)))

#變數dependence得到待生成的.d檔案的列表，把objects中每個副檔名.o換成.d即可。也可寫成$(patsubst %.o,%.d,$(objects))
dependence:=$(objects:.o=.d)

#----------------------------------------------------------
#當$(objects)列表裡所有檔案都生成後，便可呼叫這裡的 $(CC) $^ -o [email protected] 命令生成最終目標all了
#把all定義成第1個規則，使得可以把make all命令簡寫成make
all: $(objects)
	$(CC) $(CPPFLAGS) $^ -o [email protected]
	@./[email protected]	#編譯後立即執行

#這段使用make的模式規則，指示如何由.c檔案生成.o，即對每個.c檔案，呼叫gcc -c XX.c -o XX.o命令生成對應的.o檔案
#如果不寫這段也可以，因為make的隱含規則可以起到同樣的效果
%.o: %.c
	$(CC) $(CPPFLAGS) -c $< -o [email protected]

#同上，指示如何由.cpp生成.o，可省略
%.o: %.cpp
	$(CC) $(CPPFLAGS) -c $< -o [email protected]

#----------------------------------------------------------
include $(dependence)	#注意該句要放在終極目標all的規則之後，否則.d檔案裡的規則會被誤當作終極規則了

#因為這4行命令要多次凋用，定義成命令包以簡化書寫
define gen_dep
set -e; rm -f [email protected]; \
$(CC) -MM $(CPPFLAGS) $< > [email protected]$$$$; \
sed 's,\($*\)\.o[ :]*,\1.o [email protected] : ,g' < [email protected]$$$$ > [email protected]; \
rm -f [email protected]$$$$
endef

#指示如何由.c生成其依賴規則檔案.d
#這段使用make的模式規則，指示對每個.c檔案，如何生成其依賴規則檔案.d，呼叫上面的命令包即可
%.d: %.c
	$(gen_dep)

#同上，指示對每個.cpp，如何生成其依賴規則檔案.d
%.d: %.cpp
	$(gen_dep)

#----------------------------------------------------------
#清除所有臨時檔案（所有.o和.d）。之所以把clean定義成偽目標，是因為這個目標並不對應實際的檔案
.PHONY: clean
clean:	#.$$已在每次使用後立即刪除。-f引數表示被刪檔案不存在時不報錯
	rm -f all $(objects) $(dependence)

echo:	#除錯時顯示一些變數的值
	@echo sources=$(sources)
	@echo objects=$(objects)
	@echo dependence=$(dependence)
	@echo CPPFLAGS=$(CPPFLAGS)

#提醒：當混合編譯.c/.cpp時，為了能夠在C++程式裡呼叫C函式，必須把每一個要呼叫的C函式，其宣告都包括在extern "C"{}塊裡面，這樣C++連結時才能成功連結它們。

五
makefile學習體會：
剛學過C語言的讀者，可能會覺得makefile有點難，因為makefile不像C語言那樣，一招一式都那麼清晰明瞭。
在makefile裡到處是“潛規則”，都是一些隱晦的東西，要弄明白只有搞清楚這些“潛規則”。
基本的規則無非是“一個依賴改了，去更新哪些目標”。
正因為隱晦動作較多，寫成一個makefile才不需要那麼多篇幅，畢竟專案程式碼才是主體。只要知道makefile的框架，往它的套路里填就行了。

較好的學習資料是《跟我一起寫Makefile.pdf》這篇文件（下載包裡已經附帶了），比較詳細，適合初學者。
我們學習的目的是，能夠編寫一個像本文這樣的makefile，以滿足簡單專案的基本需求，這要求理解前面makefile幾個關鍵點：
1-多目標
2-隱含規則
3-定義模式規則
4-自動生成依賴性
可惜的是，這篇文件雖然比較全面，卻沒有以一個完整的例子為引導，對幾處要點沒有突出指明，尤其是“定義模式規則”在最後不顯眼的位置（第十一部分第五點），導致看了“自動生成依賴性”一節後還比較模糊。
所以，看了《跟我一起寫Makefile.pdf》後，再結合本文針對性的講解，會有更實際的收穫。
另一個學習資料是《GNU make v3.80中文手冊v1.5.pdf》，這個手冊更詳細，但較枯燥，不適合完整學習，通常是遇到問題再去查閱。

[END]