Makefile文件---定义变量和引用变量

0 Preface/Forword

0.1 makefile文件定义变量的方法

在Makefile中，定义变量的方法：

• 直接在makefile文件内部定义
• 在make命令行中定义

1 变量定义

1.1 make命令中定义

在makefile中，通过命令定行定义或修改变量是一种非常灵活且常用的方式，主要用于动态控制构建行为（切换编译模式、指定安装路径等）。

1.1.1 语法规则

基本语法：

在执行make命令时，直接在命令后添加var_name=value就可以。如果有多个变量，可以用空格分隔。

1.1.2 实例

源码：

var_print: @echo "compiler: ${CC}" @echo "compiler: $(CC)"

运行结果：

cc和gcc：

1.1.3 命令行定义命令常用场景

1.2 ?= 定义变量 (Conditional assignment)

在makefile中，通过?=来定义变量的值。

处理规则：赋值前，判断该变量是否已经存在，如果存在，则不重新赋值；如果不存在，则重新赋值。（用于给变量赋默认值）

展开方式：与=赋值方式一样，递归展开

以下三种情况?=不会赋值：

• 命令行定义了变量。
• makefile中前面已经定义了变量
• 环境变量中已经定义了该变量：比如CC变量。

1.2.1 Example

CC ?= g++ MODE ?= debug var_print: @echo "compiler: $(CC)" @echo "mode: $(MODE)"

运行结果：

1.3 := 定义变量 (Simple Expansion)

通过:=方式定义的变量称为简单展开变量（或者称为立即展开变量）。

相关属性如下：

• 规则
  • 立即求值：Make在读取该行时，会立即计算右边表达式的值，并将结果固定下来。
  • 静态值：一旦赋值完成，变量的值就确定了，后续对右侧依赖变量的修改不会影响改变量。
  • 只能引用已经定义过的变量：右侧只能引用在此之前已经定义过的变量，否则值为空。
• 优点：效率高（只计算一次），行为可预测，避免循环引用问题。
• 缺点：不能引用后面定义的变量。

1.4 += 定义变量 (Appended)

+=用于向变量的末尾添加内容，常用于累积源文件列表或编译标志。

具体属性如下所示：

• 规则：
  • 自动空格：make会在原有值和新增值之间自动添加一个空格。
  • 继承类型：+=的行为取决于该变量之前是如何定义的。
    • 如果变量之前是用=定义的，+=保持递归展开特性。
    • 如果变量之前是用:=定义的，+=保持简单展开特性。（先展开旧值，再追加新值）
    • 如果变量之前未定义，+=等效于=，将其定义为递归展开变量。
• 典型场景：模块化构建中，不同模块向同一个变量（如SRCS或CFLAGS）添加内容。

1.5 = 定义变量 (Recursive Expansion)

makefile中最基本的赋值方式，定义的变量称之为递归展开变量。

相关属性如下：

• 规则：
  • 延时求值：make在读取该行时不会立即计算右边的值，而是将右边的文本原样保存。
  • 使用时展开：只有当该变量在后续被引用（$(VAR)）时，make才会去展开其中的内容。
  • 引用最新值：展开时，它会使用变量在makefile中最后一次被赋予的值。意味着可以引用在定义之后才赋值的变量。
• 优点：灵活，允许变量引用未来定义的变量。
• 缺点：如果存在循环引用（如A=$(B), B=$(A)），会导致无限递归错误；每次引用都重新计算，性能较低。

1.6 变量传递给子make (sub-make)

在一个makefile中调用另一个make命令（嵌套make）时；命令行定义的变量会自动传递给子make进程。

define_var.mk源码：

CC ?= g++ MODE ?= debug var_print: @echo "compiler: $(CC)" @echo "mode: $(MODE)" make -f sub_test.mk

sub_test.mk源码：

MODE ?= debug all: @echo "mode: $(MODE)"

运行结果：

1.7 override的作用

override标记的变量，不会被命令行中的定义所覆盖。

CC ?= g++ override MODE = debug var_print: @echo "compiler: $(CC)" @echo "mode: $(MODE)" make -f sub_test.mk

1.8 变量定义对比总结

总结表如下所示：

1.9 变量定义最佳实践

定义变量相关建议：

1. 优先使用 :=：除非需要引用后面定义的变量，否则强烈推荐使用 := ，因为它效率更高且行为直观。
2. 使用 ?= 设置默认值：对于编译器路径、优化级别等配置项，使用 ?= 可以让用户更容易通过命令行自定义。
3. 使用 += 管理列表：在大型项目中，使用 += 逐步构建源文件列表或编译参数，可以提供makefile的可维护性。
4. 避免循环引用：使用 = 时要小心不要形成 A=$(B) 和 B=$(A)这样的循环。

2 变量引用

引用变量的两种方法：

• $(VAR)
• ${VAR}

var_print: @echo "compiler: ${CC}" @echo "compiler: $(CC)"

3 变量优先级

3.1 变量的来源

Make变量的来源只要有四个渠道，优先级从高到底依次为：

1. 命令行参数（最高优先级）：通过命令行make VAR=value传递。
2. makefile中override定义：使用override VAR=value定义变量。
3. makefile中普通定义：使用=、:=、?=、+=定义变量。
4. 环境变量（最低优先级）：系统环境中已经存在的变量（除非使用-e选项）