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相信大家在使用Linux環(huán)境編程的時(shí)候，一定接觸過(guò)Makefile這個(gè)玩意。Makefile在搭建自定義的編譯環(huán)境，尤其是自動(dòng)化編譯、多功能一鍵編譯等功能上，還是發(fā)揮了很大的作用。如果接觸過(guò)Linux內(nèi)核編譯的童鞋，一定會(huì)看到編譯內(nèi)核中的各級(jí)Makefile中，有很多地方都會(huì)有 FORCE 這樣的字段出現(xiàn)，那么這個(gè) FORCE 究竟是何方神圣呢？本文將給你答案，通過(guò)閱讀本文，你講了解到以下內(nèi)容：

• Makefile的基本規(guī)則
• FORCE 在Makefile的含義
• FORCE在實(shí)際工程中的應(yīng)用

Makefile的基本規(guī)則

Makefile的基本形式如下所示：

TARGET :DEPENDENCES
    CMD

# TARGET：生成的目標(biāo)，可以是一個(gè)文件，也可以是一個(gè)虛擬符號(hào)（非真實(shí)文件）
# DEPENDENCES: 生成目標(biāo)的所有依賴，它是一個(gè)集合，可以只有一個(gè)文件，或者很多文件；也可以是虛擬符號(hào)
# CMD：把所有依賴生成目標(biāo)的執(zhí)行命令，其中CMD前面是一個(gè)TAB鍵，而不能是空格

Makefile的基本規(guī)則，歸納起來(lái)就是一句話：【當(dāng)一個(gè)TARGET （欲生成的目標(biāo)）比它的任何一個(gè)DEPENDENCES（依賴的文件）舊時(shí)，這個(gè)TARGET就要重新生成】。

這句話讀起來(lái)很簡(jiǎn)單，就是Makefile在執(zhí)行編譯的時(shí)候，會(huì)先去判斷TARGET和其依賴文件的時(shí)間，如果TARGET的時(shí)間比較舊，意味著依賴文件有更新了，所以TARGET要重新生成；反之，如果TARGET的時(shí)間比較新，意味著在TARGET生成后，依賴文件是沒(méi)有改變過(guò)的，自然就不用重新去生成TARGET。

FORCE 在Makefile的含義

有了上一小節(jié)中介紹的Makefile基本概念后，我們來(lái)進(jìn)一步分析下Makefile中的FORCE，以下是FORCE在Makefile中出現(xiàn)的最簡(jiǎn)化版本：

file = test.txt

all: generate-a-file

generate-a-file: $(file) 

$(file):
	@echo "Force to generate a test file for every make ..."
	rm -rf $(file) && echo `date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S"` > $(file)

FORCE:
.PHONY: FORCE

這個(gè)Makefile不是用于真正的編譯工程，而是提供一個(gè)很簡(jiǎn)單的功能，生成一個(gè)test.txt，并且這個(gè)test.txt的內(nèi)容是記錄每次編譯的時(shí)間。但是使用這個(gè)makefile執(zhí)行make時(shí)，發(fā)現(xiàn)只有第一次make的時(shí)候，才會(huì)生成test.txt，而其他時(shí)候只要test.txt還存在都不會(huì)重新生成，如下所示：

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很明顯，它沒(méi)有達(dá)到我們期望的“每次編譯都重新生成test.txt”。這個(gè)時(shí)候 FORCE就發(fā)揮作用了，我們?cè)?test.txt目標(biāo)的后面添加 FORCE作為它的依賴試試看，即如下所示：

file = test.txt

all: generate-a-file

generate-a-file: $(file) 

$(file): FORCE  #FORCE表示每次這段都要執(zhí)行
	@echo "Force to generate a test file for every make ..."
	rm -rf $(file) && echo `date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S"` > $(file)

FORCE:
.PHONY: FORCE

執(zhí)行輸出如下所示： 我們可以看到，這達(dá)到了我們的目的，每次test.txt都是重新生成了，它記錄了每次make的時(shí)間。

?編輯

這個(gè)就是要?dú)w功于 FORCE 的功勞了。我們來(lái)分析下，為何加了 FORCE 就能實(shí)現(xiàn)這樣的功能。

我們可以注意到FORCE這個(gè)目標(biāo)，它的DEPENDENCES是空的，CMD部分也是空的；這個(gè)比較特殊了，在Makefile里，像這樣依賴為空、執(zhí)行命令也為空的TARGET，則需要每次都重新生成，而這個(gè)TARGET不一定是一個(gè)文件，可以是任意的符號(hào)，而 FORCE 只是我們最常用的符號(hào)，理論上它可以換成任意符號(hào)，比如NO-FORCE、SOMETHING等等。

FORCE在實(shí)際工程中的應(yīng)用

上一小節(jié)，我們講到可以用Makefile配合shell命令來(lái)自動(dòng)生成一些文件，自然我們很容易想到，在我們實(shí)際的編譯工程中，往往需要?jiǎng)討B(tài)生成一些配置項(xiàng)，然后嵌入到代碼中，比如編譯版本號(hào)、編譯時(shí)間等。

假設(shè)我們有以下一個(gè)main.c：

#include 
#include "build_info.h"  #這個(gè)頭文件需要每次編譯時(shí)自動(dòng)生成

int main(int argc, const char *argv[])
{
    printf("%s >>> APP_TIME=%s\n", __func__, APP_TIME);
    return 0;
}

示例代碼很簡(jiǎn)單，就是再main函數(shù)中打印一個(gè) build_info.h中的一個(gè)宏定義APP_TIME，這個(gè)build_info.h要求每次編譯的時(shí)候都重新生成。我們給出的Makefile示例如下：

##拷貝時(shí)，注意tab鍵
SHELL           = /bin/bash #指定shell使用/bin/bash，否則echo -e可能會(huì)出問(wèn)題
ECHO            = echo
BIN             = test
BUILG_INFO_H    = build_info.h
SRC-C-y         = main.c
SRC-O           = $(patsubst %.c, $(O)%.o, $(SRC-C-y))

all: gen_build_info $(BIN)

$(BIN) : $(SRC-O)
    gcc -o $(O)"$@" $(SRC-O)
	
%.o : %.c
    gcc -c "$<" -o "$@"
	
gen_build_info: $(BUILG_INFO_H)

$(BUILG_INFO_H): FORCE     #強(qiáng)制生成build_info.h
    @$(RM) $@
    @$(ECHO) '  GEN     $@'
    @$(ECHO) -e   " #ifndef __BUILD_INFO_H__\n"\
				"#define __BUILD_INFO_H__\n"\
				"#define APP_TIME        	\"`date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S"`\"\n"\
				"#endif"  > $@

FORCE:
.PHONY: FORCE

make執(zhí)行輸出測(cè)試如下：

?編輯

從輸出的測(cè)試，我們可以看出，make的每次執(zhí)行都觸發(fā)了生成build_info.h，但是運(yùn)行編譯出來(lái)的test可執(zhí)行程序，我們發(fā)現(xiàn)并不是每次生成的build_info.h的內(nèi)容都傳遞到了test里面；也就是當(dāng)build_info.h改變的時(shí)候，test沒(méi)有被重新編譯。這里先留下點(diǎn)疑問(wèn)，為何會(huì)產(chǎn)生這樣的問(wèn)題。博主將會(huì)在后續(xù)的文章中解決這個(gè)問(wèn)題。

不管怎么樣，經(jīng)過(guò)對(duì)上文的學(xué)習(xí)，我們至少掌握了 FORCE的基本用法，而在實(shí)際項(xiàng)目工程中，我們也見證了它的威力；那么，你學(xué)會(huì)了嗎？如果還有疑問(wèn)，歡迎在評(píng)論席提出你的問(wèn)題和看法，博主定會(huì)盡力解決你的困惑。

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原創(chuàng)作者：recan

電子郵箱：recan.szu@foxmail.com

延伸閱讀：

【Linux + Makefile】Makefile的高階用法：解決C文件包含的頭文件修改了，但C文件不重新編譯的問(wèn)題

?審核編輯：湯梓紅