Android.mk(4) 依賴：目標編程的模式

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另一種範式

我一直覺得，Makefile確實是C/C++程式員的良配，因為Makefile所使用的兩種範式都是C/C++程式員不熟悉的，一種是函數式的思想，一種是依賴構成的目標鏈的模式。

Makefile從最基本上來說，可以抽象成下面這樣的：

    target ... : prerequisites ...            command            ...            ...

如大家所熟悉的，這段的意義是：當prerequisites有更新的時候，執行command命令。如果target是一個真實的目標，也就是對應一個真實的檔案，那麼就產生這個檔案。如果是偽目標，可以被用來做為一個入口，比如clean，也可以成為一個真實目標的依賴。
可以明顯地分為兩個部分：一個是target依賴鏈的範式，這與過程式語言的C語言非常不同。用蔣軍的話講，跟Prolog有點像。有著它自己的一套邏輯系統。
後面的command，我們前面講了不少了，我個人是希望大家以函數式的思想來寫。

我們落地到一個實際的例子中：

$(BUILT_SYSTEMIMAGE): $(FULL_SYSTEMIMAGE_DEPS) $(INSTALLED_FILES_FILE)    $(call build-systemimage-target,[email protected])

這個$(BUILT_SYSTEMIMAGE),是個真實的目標，對應了要產生的檔案system.img，如下：

BUILT_SYSTEMIMAGE := $(systemimage_intermediates)/system.img

下面來看看，system.img所依賴目標，先看第一個，結果這一個實際上又是兩個：

FULL_SYSTEMIMAGE_DEPS := $(INTERNAL_SYSTEMIMAGE_FILES) $(INTERNAL_USERIMAGES_DEPS)

然後，我們發現這個依賴在一層層地擴張：

INTERNAL_SYSTEMIMAGE_FILES := $(filter $(TARGET_OUT)/%,     $(ALL_PREBUILT)     $(ALL_COPIED_HEADERS)     $(ALL_GENERATED_SOURCES)     $(ALL_DEFAULT_INSTALLED_MODULES)     $(PDK_FUSION_SYSIMG_FILES)     $(RECOVERY_RESOURCE_ZIP))

擴張還在繼續，比如，對於ALL_PREBUILT，各個模組不斷地把自己的東西增加進去：

ALL_PREBUILT += $(TARGET_OUT)/bin/monkey

其他的目標原理相通，這裡就不多浪費篇幅了。
總而言之，這一大套目標中，只要有任何一個有變化，system.img就要重建了。如何產生？在下一行中寫著呢：調用build-systemimage-target啊。

Makefile寫作指南

目標式和函數式兩種範式都學好了，下面是我們如何組織材料來完成我們的工程的時候了。

1. 先定義總目標
   Makefile的總的目的是輸出一個或多個結果檔案，先把總的目標定義好。
   然後假設子目標都已經構建好了，下面寫一個將這些中間產品變成最終目標的指令碼。
   比如編譯一個簡單的C程式，總的目標是一個可執行檔，最終加工時的材料是已經編譯好的.o檔案和輸入的第三方的庫檔案等，我們先不管它們是如何編譯的，假設它們已經做好了，我們只要寫一個連結的指令碼就好了。
   像我們上面的system.img的例子，反正依賴多，就分門別類的列吧，最終我們只需要把它們打個包就好了。
2. 層層分解，逐步完成
   然後去尋找，構成這個大目標的第一層的構件是什麼，像上面我們所看過的一樣，逐層擴張。
   對於C檔案，這時候才考慮每一個.o是如何從源檔案編譯的。
3. 模組化、函數化
   上面兩步都是目標模式的，這一步開始搞函數模式了。將各目標中可重用的函數抽象出來，該分檔案就分檔案，該整理代碼就整理代碼等
4. 測試調優
   當一個工程大到一定程度的時候，Makefile的可讀性會嚴重下降。
   這時候我們還是按目標式和函數式兩條主線來降低複雜度。目標是層次式的，我們可以一層一層地調試，比如先調從.c到.o的編譯過程，再調將.o連結起來的總裝部分.
   哪一個子模組出問題，就專門調那一部分的。
   對於功能部分，我們一直強調函數式思想就是希望，對於某一個確實性的輸入，能有一個確定性輸出，沒有副作用，這樣能夠將調試的難度降低，我們可以一個函數一個函數地調試。
   Makefile的調試以打日誌為主，還可以通過make -p來輸出完整的變數和目標列表。

make -p，看看make都做了些什麼

下面是我在cygwin下的make -p的輸出結果的節選

Make工具的資訊

首先是Make工具彙報下自己的基礎情況：

The files is:main.cpp# GNU Make 4.1# Built for x86_64-unknown-cygwin# Copyright (C) 1988-2014 Free Software Foundation, Inc.# License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html># This is free software: you are free to change and redistribute it.# There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.# make 資料基礎，列印在 Tue May  3 17:54:36 2016

變數

下面是變數的列表，包含我們自己定義的，也包含make自動為我們產生的。

# 變數# ‘override‘ directiveGNUMAKEFLAGS := # 自動<D = $(patsubst %/,%,$(dir $<))# 自動?F = $(notdir $?)# 預設.SHELLFLAGS := -c# makefile (from ‘Makefile‘, line 30)result_findString2 := # makefileMAKEFLAGS = p# 預設CWEAVE = cweave# 自動?D = $(patsubst %/,%,$(dir $?))# 環境!:: = ::# 自動@D = $(patsubst %/,%,$(dir [email protected]))# 環境HOMEDRIVE = C:# 自動@F = $(notdir [email protected])# 自動^D = $(patsubst %/,%,$(dir $^))# makefileCURDIR := /cygdrive/d/working/codeBlocks/Hello# makefileSHELL = /bin/sh# 預設RM = rm -f# 預設CO = co...

目錄資訊

# 目錄# SCCS：無法對其進行 stat 操作。# . (裝置 114478965，i-節點 1688849860268365)：10 檔案， 19 不可能.# RCS：無法對其進行 stat 操作。# 10 檔案， 19 不可能在 3 目錄中。

隱含規則資訊

# 隱含規則。%.out:%.a:%.ln:%.o:%: %.o#  recipe to execute (內建)：    $(LINK.o) $^ $(LOADLIBES) $(LDLIBS) -o [email protected]%.c:%: %.c#  recipe to execute (內建)：    $(LINK.c) $^ $(LOADLIBES) $(LDLIBS) -o [email protected]%.ln: %.c#  recipe to execute (內建)：    $(LINT.c) -C$* $<%.o: %.c#  recipe to execute (內建)：    $(COMPILE.c) $(OUTPUT_OPTION) $<%.cc:%: %.cc#  recipe to execute (內建)：    $(LINK.cc) $^ $(LOADLIBES) $(LDLIBS) -o [email protected]%.o: %.cc#  recipe to execute (內建)：    $(COMPILE.cc) $(OUTPUT_OPTION) $<%.C:%: %.C#  recipe to execute (內建)：    $(LINK.C) $^ $(LOADLIBES) $(LDLIBS) -o [email protected]%.o: %.C#  recipe to execute (內建)：    $(COMPILE.C) $(OUTPUT_OPTION) $<%.cpp:%: %.cpp#  recipe to execute (內建)：    $(LINK.cpp) $^ $(LOADLIBES) $(LDLIBS) -o [email protected]%.o: %.cpp#  recipe to execute (內建)：    $(COMPILE.cpp) $(OUTPUT_OPTION) $<%.p:%: %.p#  recipe to execute (內建)：    $(LINK.p) $^ $(LOADLIBES) $(LDLIBS) -o [email protected]%.o: %.p#  recipe to execute (內建)：    $(COMPILE.p) $(OUTPUT_OPTION) $<...

檔案目標和假目標

# 檔案# 不是一個目標：.web.p:#  Builtin rule#  對隱含規則的搜尋尚未完成。#  從不檢查修改時間。#  檔案尚未被更新。#  recipe to execute (內建)：    $(TANGLE) $<# 不是一個目標：.l.r:#  Builtin rule#  對隱含規則的搜尋尚未完成。#  從不檢查修改時間。#  檔案尚未被更新。#  recipe to execute (內建)：    $(LEX.l) $< > [email protected]      mv -f lex.yy.r [email protected]all8:#  假目標 (.PHONY的前提)。#  對隱含規則的搜尋尚未完成。#  檔案不存在。#  檔案尚未被更新。#  recipe to execute (from ‘Makefile‘, line 66):    @echo $(filter-out default interpreter jit optimizing,xoc)    @echo $(filter-out default interpreter jit optimizing,default)all9:#  假目標 (.PHONY的前提)。#  對隱含規則的搜尋尚未完成。#  檔案不存在。#  檔案尚未被更新。#  recipe to execute (from ‘Makefile‘, line 75):    $(eval ARCH_OF_BOOT_OAT := $(lastword $(subst /, ,$(dir $(BOOT_ART_SRC)))))    $(eval OAT_TEMP := $(PRODUCT_OUT)/data/dalvik-cache/temp-oat/system/framework/$(ARCH_OF_BOOT_OAT))    $(eval OAT_SRC := $(patsubst %.art,%.oat,$(BOOT_ART_SRC)))    $(eval OAT_DIST := $(patsubst %.art,%.oat,$(BOOT_ART_DST)))    @echo $(ARCH_OF_BOOT_OAT)    @echo $(OAT_TEMP)    @echo $(OAT_SRC)    @echo $(OAT_DIST)...

Jtag特工
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Android.mk(4) 依賴：目標編程的模式