Makefile、Make和CMake：构建工具的三剑客

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@小白创作中心

Makefile、Make和CMake：构建工具的三剑客

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CSDN

https://blog.csdn.net/weixin_49941024/article/details/145967903

在软件开发中，构建工具是必不可少的。它们帮助开发者自动化编译、链接和打包的过程，确保代码能够高效地转化为可执行文件。Makefile、Make和CMake是三个常见的构建工具，它们在功能和用法上各有特点。本文将对它们进行详细介绍，并对比它们的不同之处。

1. Makefile

Makefile是一个文本文件，用于定义项目的编译规则。它包含了如何从源代码生成目标文件（如可执行文件或库）的指令。Makefile通常由一系列的“规则”组成，每条规则定义了目标文件、依赖文件以及生成目标文件的命令。

Makefile的基本结构：一个简单的Makefile可能如下所示：

# 定义目标文件及其依赖关系
main: main.o utils.o
    gcc -o main main.o utils.o
# 定义如何生成main.o
main.o: main.c
    gcc -c main.c
# 定义如何生成utils.o
utils.o: utils.c
    gcc -c utils.c
# 清理生成的文件
clean:
    rm -f *.o main

在这个例子中，main是目标文件，它依赖于main.o和utils.o。Makefile还定义了如何从.c文件生成.o文件，以及如何清理生成的文件。

2. Make

Make是一个命令行工具，用于解析Makefile并执行其中定义的命令。它根据文件的依赖关系和时间戳来决定哪些文件需要重新编译，从而避免不必要的重复编译。

假设你有一个名为Makefile的文件，你可以在终端中运行以下命令来构建项目：

make

3. CMake

CMake是一个跨平台的构建系统生成器。它不直接编译代码，而是生成适用于不同平台和编译器的构建文件（如Makefile或Visual Studio项目文件）。CMake使用一个名为CMakeLists.txt的配置文件来定义项目的构建规则。

Makefile、Make、CMake的关系

【前置知识：gcc】

gcc是GNU Compiler Collection（就是GNU编译器套件），也可以简单认为是编译器，它可以编译很多种编程语言（包括C、C++、Objective-C、Fortran、Java等等）。当我们的程序只有一个源文件时，直接就可以用gcc命令编译它。

当程序只有一个源文件时，可以使用gcc编译

但是当程序包含很多源文件时，用gcc命令逐个去编译时，就很容易混乱而且工作量大。所以就出现了Make工具。它是一个自动化编译工具，我们可以使用一条命令实现完全编译，但是需要编写一个规则文件，Make工具依据它来批量处理编译，这个文件就是Makefile文件。Makefile在一些简单的工程完全可以人工手写，但是当工程非常大的时候，手写Makefile也是非常麻烦的，如果换了个平台Makefile又要重新修改。

这个时候出现了CMake这个工具，CMake能够输出各种各样的Makefile或者project文件，从而帮助程序员减轻负担。但是随着而来的也是需要编写CMakeLists文件。当然CMake还有其他功能，就是可以跨平台生成对应能用的Makefile，我们不需要自己再去修改。

总结，CMake是一种跨平台编译工具，比Make更为高级，使用起来要方便得多。CMake主要是编写CMakeLists.txt文件，然后用CMake命令将CMakeLists.txt文件转化为Make所需要的Makefile文件，最后用make命令编译源码生成可执行程序或共享库，它的作用和qt的qmake是相似的。Makefile、Make、CMake的关系如下图所示

特性	Makefile	Make	CMake
定义	包含构建规则的文本文件	解析和执行Makefile的命令行工具	生成跨平台构建文件的构建系统生成器
文件格式	自定义语法	无（命令行工具）	CMakeLists.txt，使用CMake语法
跨平台支持	有限，依赖于特定平台的工具链	有限，依赖于特定平台的工具链	强，可生成多种平台的构建文件
易用性	需要手动编写规则，较为复杂	简单，只需运行make命令	较复杂，但提供了高级功能和模块化
自动化程度	依赖手动编写的规则	依赖Makefile中的规则	自动生成构建文件，减少手动配置
适用场景	小型项目或特定平台的项目	小型项目或特定平台的项目	大型跨平台项目