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使用函数
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在Makefile中可以使用函数来处理变量,从而让我们的命令或是规则更为的灵活和具有智能。make所支持的函数也不算很多,不过已经足够我们的操作了。函数调用后,函数的返回值可以当做变量来使用。


一、函数的调用语法

函数调用,很像变量的使用,也是以“$”来标识的,其语法如下:

$(;

或是

${; ;}

这里,;就是函数名,make支持的函数不多。;是函数的参数,参数间以逗号“,”分隔,而函数名和参数之间以“空格”分隔。函数调用以“$”开头,以圆括号或花括号把函数名和参数括起。感觉很像一个变量,是不是?函数中的参数可以使用变量,为了风格的统一,函数和变量的括号最好一样,如使用“$(subst a,b,$(x))”这样的形式,而不是“$(subst a,b,${x})”的形式。因为统一会更清楚,也会减少一些不必要的麻烦。

还是来看一个示例:

comma:= ,
empty:=
space:= $(empty) $(empty)
foo:= a b c
bar:= $(subst $(space),$(comma),$(foo))

在这个示例中,$(comma)的值是一个逗号。$(space)使用了$(empty)定义了一个空格,$(foo)的值是“a b c”,$(bar)的定义用,调用了函数“subst”,这是一个替换函数,这个函数有三个参数,第一个参数是被替换字串,第二个参数是替换字串,第三个参数是替换操作作用的字串。这个函数也就是把$(foo)中的空格替换成逗号,所以$(bar)的值是“a,b,c”。


二、字符串处理函数

$(subst ;,;,

名称:字符串替换函数——subst。
功能:把字串;中的;字符串替换成;。
返回:函数返回被替换过后的字符串。

示例:

$(subst ee,EE,feet on the street),

把“feet on the street”中的“ee”替换成“EE”,返回结果是“fEEt on the strEEt”。


$(patsubst ;,;,

名称:模式字符串替换函数——patsubst。
功能:查找;中的单词(单词以“空格”、“Tab”或“回车”“换行”分隔)是否符合模式 ;,如果匹配的话,则以;替换。这里, ;可以包括通配符“%”,表示任意长度的字串。如果;中也包含“%”,那么,;中的这个“%”将是 ;中的那个“%”所代表的字串。(可以用“\”来转义,以“\%”来表示真实含义的“%”字符)
返回:函数返回被替换过后的字符串。

示例:

$(patsubst %.c,%.o,x.c.c bar.c)

把字串“x.c.c bar.c”符合模式[%.c]的单词替换成[%.o],返回结果是“x.c.o bar.o”

备注:

这和我们前面“变量章节”说过的相关知识有点相似。如:

“$(var: ;=
相当于
“$(patsubst ;,;,$(var))”,

而“$(var: ;=
则相当于
“$(patsubst %;,%;,$(var))”。

例如有:objects = foo.o bar.o baz.o,
那么,“$(objects:.o=.c)”和“$(patsubst %.o,%.c,$(objects))”是一样的。

$(strip

名称:去空格函数——strip。
功能:去掉;字串中开头和结尾的空字符。
返回:返回被去掉空格的字符串值。
示例:

$(strip a b c )

把字串“a b c ”去到开头和结尾的空格,结果是“a b c”。

$(findstring ;,

名称:查找字符串函数——findstring。
功能:在字串;中查找;字串。
返回:如果找到,那么返回;,否则返回空字符串。
示例:

$(findstring a,a b c)
$(findstring a,b c)

第一个函数返回“a”字符串,第二个返回“”字符串(空字符串)

$(filter ;,

名称:过滤函数——filter。
功能:以 ;模式过滤;字符串中的单词,保留符合模式 ;的单词。可以有多个模式。
返回:返回符合模式 ;的字串。
示例:

sources := foo.c bar.c baz.s ugh.h
foo: $(sources)
cc $(filter %.c %.s,$(sources)) -o foo

$(filter %.c %.s,$(sources))返回的值是“foo.c bar.c baz.s”。

$(filter-out ;,

名称:反过滤函数——filter-out。
功能:以 ;模式过滤;字符串中的单词,去除符合模式 ;的单词。可以有多个模式。
返回:返回不符合模式 ;的字串。
示例:

objects=main1.o foo.o main2.o bar.o
mains=main1.o main2.o

$(filter-out $(mains),$(objects)) 返回值是“foo.o bar.o”。

$(sort

名称:排序函数——sort。
功能:给字符串 ;中的单词排序(升序)。
返回:返回排序后的字符串。
示例:$(sort foo bar lose)返回“bar foo lose” 。
备注:sort函数会去掉 ;中相同的单词。

$(word ;,;)

名称:取单词函数——word。
功能:取字符串;中第;个单词。(从一开始)
返回:返回字符串;中第;个单词。如果;比;中的单词数要大,那么返回空字符串。
示例:$(word 2, foo bar baz)返回值是“bar”。

$(wordlist ;,;,;)  

名称:取单词串函数——wordlist。
功能:从字符串;中取从;开始到;的单词串。;和;是一个数字。
返回:返回字符串;中从;到;的单词字串。如果;比;中的单词数要大,那么返回空字符串。如果;大于;的单词数,那么返回从;开始,到;结束的单词串。
示例: $(wordlist 2, 3, foo bar baz)返回值是“bar baz”。

$(words ;)

名称:单词个数统计函数——words。
功能:统计;中字符串中的单词个数。
返回:返回;中的单词数。
示例:$(words, foo bar baz)返回值是“3”。
备注:如果我们要取;中最后的一个单词,我们可以这样:$(word $(words ;),;)。

$(firstword ;)

名称:首单词函数——firstword。
功能:取字符串;中的第一个单词。
返回:返回字符串;的第一个单词。
示例:$(firstword foo bar)返回值是“foo”。
备注:这个函数可以用word函数来实现:$(word 1,;)。

以上,是所有的字符串操作函数,如果搭配混合使用,可以完成比较复杂的功能。这里,举一个现实中应用的例子。我们知道,make使用“VPATH”变量来指定“依赖文件”的搜索路径。于是,我们可以利用这个搜索路径来指定编译器对头文件的搜索路径参数CFLAGS,如:

override CFLAGS += $(patsubst %,-I%,$(subst :, ,$(VPATH)))

如果我们的“$(VPATH)”值是“src:../headers”,那么“$(patsubst %,-I%,$(subst :, ,$(VPATH)))”将返回“-Isrc -I../headers”,这正是cc或gcc搜索头文件路径的参数。


三、文件名操作函数

下面我们要介绍的函数主要是处理文件名的。每个函数的参数字符串都会被当做一个或是一系列的文件名来对待。

$(dir ;) 

名称:取目录函数——dir。
功能:从文件名序列;中取出目录部分。目录部分是指最后一个反斜杠(“/”)之前的部分。如果没有反斜杠,那么返回“./”。
返回:返回文件名序列;的目录部分。
示例: $(dir src/foo.c hacks)返回值是“src/ ./”。

$(notdir ;) 

名称:取文件函数——notdir。
功能:从文件名序列;中取出非目录部分。非目录部分是指最后一个反斜杠(“/”)之后的部分。
返回:返回文件名序列;的非目录部分。
示例: $(notdir src/foo.c hacks)返回值是“foo.c hacks”。

$(suffix ;) 

名称:取后缀函数——suffix。
功能:从文件名序列;中取出各个文件名的后缀。
返回:返回文件名序列;的后缀序列,如果文件没有后缀,则返回空字串。
示例:$(suffix src/foo.c src-1.0/bar.c hacks)返回值是“.c .c”。

$(basename ;)

名称:取前缀函数——basename。
功能:从文件名序列;中取出各个文件名的前缀部分。
返回:返回文件名序列;的前缀序列,如果文件没有前缀,则返回空字串。
示例:$(basename src/foo.c src-1.0/bar.c hacks)返回值是“src/foo src-1.0/bar hacks”。

$(addsuffix ;,;) 

名称:加后缀函数——addsuffix。
功能:把后缀;加到;中的每个单词后面。
返回:返回加过后缀的文件名序列。
示例:$(addsuffix .c,foo bar)返回值是“foo.c bar.c”。

$(addprefix ;,;) 

名称:加前缀函数——addprefix。
功能:把前缀 ;加到;中的每个单词后面。
返回:返回加过前缀的文件名序列。
示例:$(addprefix src/,foo bar)返回值是“src/foo src/bar”。

$(join ;, ;)

名称:连接函数——join。
功能:把 ;中的单词对应地加到 ;的单词后面。如果 ;的单词个数要比 ;的多,那么, ;中的多出来的单词将保持原样。如果 ;的单词个数要比 ;多,那么, ;多出来的单词将被复制到 ;中。
返回:返回连接过后的字符串。
示例:$(join aaa bbb , 111 222 333)返回值是“aaa111 bbb222 333”。

 

四、foreach 函数


foreach函数和别的函数非常的不一样。因为这个函数是用来做循环用的,Makefile中的foreach函数几乎是仿照于Unix标准Shell(/bin/sh)中的for语句,或是C-Shell(/bin/csh)中的foreach语句而构建的。它的语法是:



$(foreach ;,;,



这个函数的意思是,把参数;中的单词逐一取出放到参数;所指定的变量中,然后再执行;所包含的表达式。每一次;会返回一个字符串,循环过程中,;的所返回的每个字符串会以空格分隔,最后当整个循环结束时,;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。



所以,;最好是一个变量名,;可以是一个表达式,而;中一般会使用;这个参数来依次枚举;中的单词。举个例子:



names := a b c d

files := $(foreach n,$(names),$(n).o)



上面的例子中,$(name)中的单词会被挨个取出,并存到变量“n”中,“$(n).o”每次根据“$(n)”计算出一个值,这些值以空格分隔,最后作为foreach函数的返回,所以,$(files)的值是“a.o b.o c.o d.o”。



注意,foreach中的;参数是一个临时的局部变量,foreach函数执行完后,参数;的变量将不在作用,其作用域只在foreach函数当中。





五、if 函数


if函数很像GNU的make所支持的条件语句——ifeq(参见前面所述的章节),if函数的语法是:



$(if ;,



或是



$(if ;,;,



可见,if函数可以包含“else”部分,或是不含。即if函数的参数可以是两个,也可以是三个。;参数是if的表达式,如果其返回的为非空字符串,那么这个表达式就相当于返回真,于是,;会被计算,否则;会被计算。



而if函数的返回值是,如果;为真(非空字符串),那个;会是整个函数的返回值,如果;为假(空字符串),那么;会是整个函数的返回值,此时如果;没有被定义,那么,整个函数返回空字串。



所以,;和;只会有一个被计算。





六、call函数


call函数是唯一一个可以用来创建新的参数化的函数。你可以写一个非常复杂的表达式,这个表达式中,你可以定义许多参数,然后你可以用call函数来向这个表达式传递参数。其语法是:



$(call ;,;,;,;...)



当make执行这个函数时,;参数中的变量,如$(1),$(2),$(3)等,会被参数;,;,;依次取代。而;的返回值就是call函数的返回值。例如:

reverse =  $(1) $(2)

foo = $(call reverse,a,b)



那么,foo的值就是“a b”。当然,参数的次序是可以自定义的,不一定是顺序的,如:



reverse =  $(2) $(1)

foo = $(call reverse,a,b)



此时的foo的值就是“b a”。





七、origin函数
origin函数不像其它的函数,他并不操作变量的值,他只是告诉你你的这个变量是哪里来的?其语法是:



$(origin



注意,;是变量的名字,不应该是引用。所以你最好不要在;中使用“$”字符。Origin函数会以其返回值来告诉你这个变量的“出生情况”,下面,是origin函数的返回值:



“undefined”

如果;从来没有定义过,origin函数返回这个值“undefined”。



“default”

如果;是一个默认的定义,比如“CC”这个变量,这种变量我们将在后面讲述。



“environment”

如果;是一个环境变量,并且当Makefile被执行时,“-e”参数没有被打开。



“file”

如果;这个变量被定义在Makefile中。



“command line”

如果;这个变量是被命令行定义的。



“override”

如果;是被override指示符重新定义的。



“automatic”

如果;是一个命令运行中的自动化变量。关于自动化变量将在后面讲述。



这些信息对于我们编写Makefile是非常有用的,例如,假设我们有一个Makefile其包了一个定义文件Make.def,在Make.def中定义了一个变量“bletch”,而我们的环境中也有一个环境变量“bletch”,此时,我们想判断一下,如果变量来源于环境,那么我们就把之重定义了,如果来源于Make.def或是命令行等非环境的,那么我们就不重新定义它。于是,在我们的Makefile中,我们可以这样写:



ifdef bletch

ifeq "$(origin bletch)" "environment"

bletch = barf, gag, etc.

endif

endif



当然,你也许会说,使用override关键字不就可以重新定义环境中的变量了吗?为什么需要使用这样的步骤?是的,我们用override是可以达到这样的效果,可是override过于粗暴,它同时会把从命令行定义的变量也覆盖了,而我们只想重新定义环境传来的,而不想重新定义命令行传来的。





八、shell函数


shell函数也不像其它的函数。顾名思义,它的参数应该就是操作系统Shell的命令。它和反引号“`”是相同的功能。这就是说,shell函数把执行操作系统命令后的输出作为函数返回。于是,我们可以用操作系统命令以及字符串处理命令awk,sed等等命令来生成一个变量,如:



contents := $(shell cat foo)



files := $(shell echo *.c)



注意,这个函数会新生成一个Shell程序来执行命令,所以你要注意其运行性能,如果你的Makefile中有一些比较复杂的规则,并大量使用了这个函数,那么对于你的系统性能是有害的。特别是Makefile的隐晦的规则可能会让你的shell函数执行的次数比你想像的多得多。





九、控制make的函数


make提供了一些函数来控制make的运行。通常,你需要检测一些运行Makefile时的运行时信息,并且根据这些信息来决定,你是让make继续执行,还是停止。



$(error



产生一个致命的错误,;是错误信息。注意,error函数不会在一被使用就会产生错误信息,所以如果你把其定义在某个变量中,并在后续的脚本中使用这个变量,那么也是可以的。例如:



示例一:

ifdef ERROR_001

$(error error is $(ERROR_001))

endif



示例二:

ERR = $(error found an error!)

.PHONY: err

err: ; $(ERR)



示例一会在变量ERROR_001定义了后执行时产生error调用,而示例二则在目录err被执行时才发生error调用。



$(warning



这个函数很像error函数,只是它并不会让make退出,只是输出一段警告信息,而make继续执行。

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