龚志远 gold86522 Linux Makefile编译基本模块进阶 （已允许复制粘贴） 实验总用时：00:01:29 资源中心 数据集 nav 第1关：编译静态库 400 学习内容 参考答案 记录 评论11 任务描述 相关知识 源码文件说明 编译静态库分解步骤 指定头文件目录 Makefile目标与依赖的格式 编程要求 测试说明 任务描述 在当前目录下存在两个子目录： inc 和 src ， inc 下面有static_develop.h和static_entry.h， src 下面有static_develop.c、static_entry.c和main.c。 本关任务： 分别利用static_develop.c、static_entry.c和main.c生成相应的.i、.s和.o文件； 利用前面的文件生成libMakeStatic.a； 直接利用static_develop.c、static_entry.c和main.c生成MakeStatic.out。 相关知识 我们通常把一些公用函数制作成函数库，供其它程序使用。函数库分为静态库和动态库两种。静态库在程序编译时会被连接到目标代码中，程序运行时将不再需要该静态库。 静态库是一堆 object 对象的集合，使用 ar 命令可以将编译产生的.o文件打包成.a静态库。 对于模块中代码文件较少的来说，通常我们可以将该模块编写为一个静态库。 源码文件说明 Test.c是函数库的源程序，其中包含公用函数 test，该函数将在屏幕上输出Make a static library!。Test.h为该函数库的头文件。Main.c为测试库文件的主程序，在主程序中调用了公用函数 test 。 /*********************************************** ****************Test.h************************** ************************************************/ #ifndef HELLO_H #define HELLO_H void test(const char *name); #endif //HELLO_H /*********************************************** ****************Test.c************************** ************************************************/ #include <stdio.h> void test(const char *name) { printf("Make %s! ", name); } /*********************************************** ****************Main.c************************** ************************************************/ #include "Test.h" int main() { hello("a static library"); return 0; } 编译静态库分解步骤 我们将静态库取名为libTest.a。使用的主要命令是 gcc 和 ar ， gcc主要用来产生.i，.s和. o文件， ar 主要用来将.o文件链接成静态库。 按照背景知识中介绍的编译步骤，编译生成静态库的步骤如下： 预编译：gcc -E Main.c -o Main.i && gcc -E Test.c -o Test.i 编译：gcc -s Main.i -o Main.s && gcc-s Test.i -o Test.s 汇编：gcc -c Test.s -o Test.o && gcc -c Test.s -o Test.o 链接：ar crv libTest.a Main.o Test.o 也可以将前面三步汇总为一步： gcc Main.c Test.c -o Test.out ar crv libTest.a Test.out 指定头文件目录 在编译的过程中，编译工具会根据源文件所#include的字符串去找头文件，默认是编译器里头文件的目录。如果需要添加额外的头文件目录，需要程序员自行制定。定义规则如下： LOCALDIR = . INCLUDE += -I${LOCALDIR}/include/ ......... gcc ${INCLUDE} hello.c -O hello ......... Makefile目标与依赖的格式 目标与依赖的格式非常重要，尤其是命令前面一定要使用**TAB键补全**。 格式如下： 目标：依赖文件 【tab】命令 示例如下： Test.out : Main.c Test.c gcc $^ -o $@ helloworld.c 编程要求 在当前目录下存在两个子目录： inc 和 src ， inc 下面有static_develop.h和static_entry.h， src 下面有static_develop.c、static_entry.c和main.c。 本关的编程任务是补全右侧 Makefile 脚本片段中三段Begin至End中间的语句，具体要求如下： 在第一段指定头文件目录； 在第二段完成以下功能： 分别利用static_develop.c、static_entry.c和main.c生成相应的.i、.s和.o文件； 利用前面的文件生成libMakeStatic.a； 在第三段中，直接利用static_develop.c、static_entry.c和main.c生成MakeStatic.out。 注意：需要指定头文件目录，否则编译会失败。 测试说明 测试过程： 用户补全框架内的代码，实现功能性代码； 接着根据程序的输出判断程序是否正确。 以下是测试样例： 测试输入： 预期输出： *.i file generate successful! *.s file generate successful! *.o file generate successful! LibMakeStatic.a generate successful! MakeStatic.out generate successful! 生活赋予我们一种巨大的和无限高贵的礼品，这就是青春：充满着力量，充满着期待志愿，充满着求知和斗争的志向，充满着希望信心和青春。 —— 奥斯特洛夫斯基 开始你的任务吧，祝你成功！ 如果你觉得这一关的内容对你有帮助，请你在下面点赞。 说点什么 1 resize-icon 12345678910111213141516171819202122232425262728293031 ###################################### # # ###################################### #target you can change test to what you want #静态库文件名，lib*.a TARGET := libMakeStatic.a TARGET_OUT := MakeStatic.out 测试结果 测试集1 本关最大执行时间：40秒 下一关 run 评测 AI翻译 ###################################### # # ###################################### #target you can change test to what you want #静态库文件名，lib*.a TARGET := libMakeStatic.a TARGET_OUT := MakeStatic.out #compile and lib parameter #编译参数 CC := gcc -lm -lc -lz AR = ar crv LIBS := LDFLAGS := -DEEP_DEV_BLOCK -DEEP_REPAIR_RECOVERY_IMAGE LDFLAGS += -Wno-error=maybe-uninitialized -Wno-error=uninitialized -Wno-error=unused-parameter CC += $(LDFLAGS) #头文件目录变量 INCLUDE := -I. CFLAGS := -g -Wall -O3 $(DEFINES) $(INCLUDE) CXXFLAGS:= $(CFLAGS) -DHAVE_CONFIG_H #################指定头文件目录############### #####################Begin#################### ######################End##################### .PHONY : clean all all : $(TARGET) $(TARGET_OUT) $(TARGET) : ############ 注意使用TAB ############### #####################Begin#################### ######################End##################### $(TARGET_OUT) : ############ 注意使用TAB ############### #####################Begin#################### ######################End##################### clean : rm -fr *.o *.i *.s rm -fr $(TARGET) $(TARGET_OUT)

<think>我们有一个编译需求：使用Makefile完成以下任务：1.指定头文件目录2.生成预处理文件(.i)、汇编文件(.s)、目标文件(.o)3.创建静态库libMakeStatic.a4.直接从源文件生成可执行文件MakeStatic.out假设我们的项目结构如下：-源文件：src/main.c,src/func1.c,src/func2.c-头文件：include/head.h我们将构建过程分解为以下步骤：步骤1：设置编译器和标志CC:=gccCFLAGS:=-Iinclude-Wall-Wextra-Werror-g步骤2：定义源文件、目标文件等SRC_DIR:=srcINC_DIR:=includeBUILD_DIR:=buildPREPROC_DIR:=$(BUILD_DIR)/preprocASM_DIR:=$(BUILD_DIR)/asmOBJ_DIR:=$(BUILD_DIR)/objLIB_DIR:=libBIN_DIR:=binSRCS:=$(wildcard$(SRC_DIR)/*.c)OBJS:=$(patsubst$(SRC_DIR)/%.c,$(OBJ_DIR)/%.o,$(SRCS))PREPROC_FILES:=$(patsubst$(SRC_DIR)/%.c,$(PREPROC_DIR)/%.i,$(SRCS))ASM_FILES:=$(patsubst$(SRC_DIR)/%.c,$(ASM_DIR)/%.s,$(SRCS))静态库名字：libMakeStatic.a可执行文件：MakeStatic.out（我们将它放在bin目录下）步骤3：创建目录结构我们需要确保这些目录存在，可以使用一个make目标来创建。步骤4：规则1.预处理规则：生成.i文件2.汇编规则：从.i生成.s文件，或者直接从.c生成.s（通常我们使用gcc的-S选项从.c生成.s，用-E生成.i）3.编译规则：从.s或.c生成.o4.静态库规则：使用ar命令将所有的.o打包成静态库5.可执行文件规则：直接链接源文件生成可执行文件（注意：这里不是链接静态库，而是直接链接源文件）注意：生成可执行文件有两种方式：a)先编译源文件得到.o，然后链接.o生成可执行文件（这里我们已经有.o，所以可以直接链接）b)直接使用gcc编译链接所有源文件根据要求，我们采用直接链接源文件的方式生成可执行文件，即不通过静态库，也不通过已有的.o（而是重新编译），但注意题目要求是“直接从源文件生成”，所以我们不依赖已经编译好的.o。但是，我们前面需要生成预处理文件、汇编文件、目标文件，以及静态库，所以这些步骤仍然需要。步骤5：目标all:我们可以构建预处理文件、汇编文件、目标文件、静态库和可执行文件。或者分多个目标，但为了满足要求，我们设计如下：我们将设置多个目标：preprocess:生成所有的.i文件asm:生成所有的.s文件objects:生成所有的.o文件staticlib:生成静态库executable:生成可执行文件但为了方便，我们可以让all目标包括：preprocess,asm,objects,staticlib,executable步骤6：清理clean:删除所有生成的文件和目录具体Makefile如下：注意：由于我们使用非源文件目录（build目录）存放.i,.s,.o，所以需要确保目录存在。同时，我们生成可执行文件的时候，我们不希望依赖之前生成的目标文件（因为要求直接使用源文件），所以我们将单独写一个规则，不使用$(OBJS)，而是直接使用$(SRCS)来编译。但是，注意：我们之前编译得到的目标文件是为了静态库和中间步骤，而生成可执行文件则重新编译整个程序（不经过静态库）。所以这里我们将生成可执行文件的规则独立出来。然而，如果我们希望避免重复编译，可以调整结构。但题目要求是直接从源文件生成可执行文件，所以我们可以这样：生成可执行文件：$(CC)$(CFLAGS)$(SRCS)-o$(BIN_DIR)/MakeStatic.out但这样会经历预处理、编译、汇编和链接，而且每个源文件都会被编译。虽然我们之前已经生成了.o，但这里不会使用，因为规则是独立的。但是，为了展示整个构建过程，我们保留这些步骤。考虑到这个Makefile会多次编译同一个文件（一次是生成中间文件，一次是为了生成可执行文件），所以我们可以考虑优化：生成可执行文件时使用已有的目标文件（这样就不会重新编译）。但是题目要求“直接从源文件生成”，所以可以有两种理解：A)在生成可执行文件这一步，源文件被重新编译成目标文件，然后链接（但这样就和之前的.o重复了）B)整个构建过程中，可执行文件是通过直接链接源文件一步完成的。这里我们按照B方式，即生成可执行文件不使用之前的目标文件，而是直接使用源文件一次编译链接完成。所以，我们可以为可执行文件单独写一个规则，它不需要依赖之前的.o，而是直接依赖源文件，然后使用gcc命令一次性编译和链接。但是，我们也可以利用已有的源文件列表进行一次性编译链接。完整Makefile如下：需要注意的是，我们使用mkdir-p来创建目录。</think> 下面是一个完整的Makefile示例，用于完成您要求的编译任务，包括生成预处理文件(.i)、汇编文件(.s)、目标文件(.o)、静态库(libMakeStatic.a)和可执行文件(MakeStatic.out)： ```makefile # 编译器设置 CC := gcc CFLAGS := -Wall -Wextra -g INCLUDES := -Iinclude # 目录结构 SRC_DIR := src BUILD_DIR := build LIB_DIR := lib BIN_DIR := bin # 源文件和目标文件 SRCS := $(wildcard $(SRC_DIR)/*.c) OBJS := $(patsubst $(SRC_DIR)/%.c,$(BUILD_DIR)/%.o,$(SRCS)) PREPROC := $(patsubst $(SRC_DIR)/%.c,$(BUILD_DIR)/%.i,$(SRCS)) ASSEMBLY := $(patsubst $(SR_DIR)/%.c,$(BUILD_DIR)/%.s,$(SRCS)) # 静态库和可执行文件 STATIC_LIB := $(LIB_DIR)/libMakeStatic.a EXECUTABLE := $(BIN_DIR)/MakeStatic.out # 创建目录 $(shell mkdir -p $(BUILD_DIR) $(LIB_DIR) $(BIN_DIR)) # 默认目标：生成所有文件 all: $(PREPROC) $(ASSEMBLY) $(OBJS) $(STATIC_LIB) $(EXECUTABLE) # 生成预处理文件(.i) $(BUILD_DIR)/%.i: $(SRC_DIR)/%.c $(CC) $(CFLAGS) $(INCLUDES) -E $< -o $@ @echo "Generated preprocessed file: $@" # 生成汇编文件(.s) $(BUILD_DIR)/%.s: $(SRC_DIR)/%.c $(CC) $(CFLAGS) $(INCLUDES) -S $< -o $@ @echo "Generated assembly file: $@" # 生成目标文件(.o) $(BUILD_DIR)/%.o: $(SRC_DIR)/%.c $(CC) $(CFLAGS) $(INCLUDES) -c $< -o $@ @echo "Generated object file: $@" # 创建静态库 $(STATIC_LIB): $(OBJS) ar rcs $@ $^ @echo "Built static library: $@" # 直接从源文件生成可执行文件 $(EXECUTABLE): $(SRCS) $(CC) $(CFLAGS) $(INCLUDES) $^ -o $@ @echo "Built executable: $@" # 清理生成的文件 clean: rm -rf $(BUILD_DIR) $(LIB_DIR) $(BIN_DIR) @echo "Cleaned all build artifacts" .PHONY: all clean ``` ### 目录结构说明 ``` project/ ├── include/ # 头文件目录 │ └── header.h # 示例头文件 ├── src/ # 源代码目录 │ ├── main.c # 主程序 │ ├── module1.c # 模块1 │ └── module2.c # 模块2 ├── build/ # 构建中间文件（自动创建） ├── lib/ # 静态库目录（自动创建） └── bin/ # 可执行文件目录（自动创建） ``` ### 关键功能解释 1. **预处理文件生成(`.i`)** ```makefile $(BUILD_DIR)/%.i: $(SRC_DIR)/%.c $(CC) $(CFLAGS) $(INCLUDES) -E $< -o $@ ``` 使用`-E`选项生成预处理后的C代码文件[^1] 2. **汇编文件生成(`.s`)** ```makefile $(BUILD_DIR)/%.s: $(SRC_DIR)/%.c $(CC) $(CFLAGS) $(INCLUDES) -S $< -o $@ ``` 使用`-S`选项生成汇编语言文件 3. **目标文件生成(`.o`)** ```makefile $(BUILD_DIR)/%.o: $(SRC_DIR)/%.c $(CC) $(CFLAGS) $(INCLUDES) -c $< -o $@ ``` 使用`-c`选项编译源文件但不链接 4. **静态库创建** ```makefile $(STATIC_LIB): $(OBJS) ar rcs $@ $^ ``` 使用`ar`工具将所有目标文件打包为静态库 5. **直接生成可执行文件** ```makefile $(EXECUTABLE): $(SRCS) $(CC) $(CFLAGS) $(INCLUDES) $^ -o $@ ``` 直接从源文件创建可执行文件，不依赖中间目标文件 ### 使用示例 ```bash # 生成所有文件（.i, .s, .o, .a, .out） make # 清理所有生成的文件 make clean ``` ### 环境变量说明 - `$^`: 表示规则的所有依赖文件 - `$<`: 表示规则的第一个依赖文件 - `$@`: 表示规则的目标文件[^2]