五、定義模式規則

你可以使用模式規則來定義一個隱含規則。一個模式規則就好像一個一般的規則，只是在規則中，目標的定義需要有"%"字符。"%"的意思是表示一個或多個任意字符。在依賴目標中同樣可以使用"%"，只是依賴目標中的"%"的取值，取決于其目標。

有一點需要注意的是，"%"的展開發生在變量和函數的展開之后，變量和函數的展開發生在make載入Makefile時，而模式規則中的"%"則發生在運行時。


1、模式規則介紹

模式規則中，至少在規則的目標定義中要包含"%"，否則，就是一般的規則。目標中的"%"定義表示對文件名的匹配，"%"表示長度任意的非空字符串。例如："%.c"表示以".c"結尾的文件名（文件名的長度至少為3），而"s.%.c"則表示以"s."開頭，".c"結尾的文件名（文件名的長度至少為5）。

如果"%"定義在目標中，那么，目標中的"%"的值決定了依賴目標中的"%"的值，也就是說，目標中的模式的"%"決定了依賴目標中"%"的樣子。例如有一個模式規則如下：

    %.o : %.c ; <command ......>;

其含義是，指出了怎么從所有的[.c]文件生成相應的[.o]文件的規則。如果要生成的目標是"a.o b.o"，那么"%c"就是"a.c b.c"。

一旦依賴目標中的"%"模式被確定，那么，make會被要求去匹配當前目錄下所有的文件名，一旦找到，make就會規則下的命令，所以，在模式規則中，目標可能會是多個的，如果有模式匹配出多個目標，make就會產生所有的模式目標，此時，make關心的是依賴的文件名和生成目標的命令這兩件事。


2、模式規則示例

下面這個例子表示了,把所有的[.c]文件都編譯成[.o]文件.

    %.o : %.c
            $(CC) -c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) $< -o $@

其中，"$@"表示所有的目標的挨個值，"$<"表示了所有依賴目標的挨個值。這些奇怪的變量我們叫"自動化變量"，后面會詳細講述。

下面的這個例子中有兩個目標是模式的：

    %.tab.c %.tab.h: %.y
            bison -d $<

這條規則告訴make把所有的[.y]文件都以"bison -d <n>;.y"執行，然后生成"<n>;.tab.c"和"<n>;.tab.h"文件。（其中，"<n>;"表示一個任意字符串）。如果我們的執行程序"foo"依賴于文件"parse.tab.o"和"scan.o"，并且文件"scan.o"依賴于文件"parse.tab.h"，如果"parse.y"文件被更新了，那么根據上述的規則，"bison -d parse.y"就會被執行一次，于是，"parse.tab.o"和"scan.o"的依賴文件就齊了。（假設，"parse.tab.o"由"parse.tab.c"生成，和"scan.o"由"scan.c"生成，而"foo"由"parse.tab.o"和"scan.o"鏈接生成，而且foo和其[.o]文件的依賴關系也寫好，那么，所有的目標都會得到滿足）


3、自動化變量

在上述的模式規則中，目標和依賴文件都是一系例的文件，那么我們如何書寫一個命令來完成從不同的依賴文件生成相應的目標？因為在每一次的對模式規則的解析時，都會是不同的目標和依賴文件。

自動化變量就是完成這個功能的。在前面，我們已經對自動化變量有所提涉，相信你看到這里已對它有一個感性認識了。所謂自動化變量，就是這種變量會把模式中所定義的一系列的文件自動地挨個取出，直至所有的符合模式的文件都取完了。這種自動化變量只應出現在規則的命令中。

下面是所有的自動化變量及其說明：

$@
    表示規則中的目標文件集。在模式規則中，如果有多個目標，那么，"$@"就是匹配于目標中模式定義的集合。

$%
    僅當目標是函數庫文件中，表示規則中的目標成員名。例如，如果一個目標是"foo.a(bar.o)"，那么，"$%"就是"bar.o"，"$@"就是"foo.a"。如果目標不是函數庫文件（Unix下是[.a]，Windows下是[.lib]），那么，其值為空。

$<
    依賴目標中的第一個目標名字。如果依賴目標是以模式（即"%"）定義的，那么"$<"將是符合模式的一系列的文件集。注意，其是一個一個取出來的。

$?
    所有比目標新的依賴目標的集合。以空格分隔。

$^
    所有的依賴目標的集合。以空格分隔。如果在依賴目標中有多個重復的，那個這個變量會去除重復的依賴目標，只保留一份。

$+
    這個變量很像"$^"，也是所有依賴目標的集合。只是它不去除重復的依賴目標。

$* 
   這個變量表示目標模式中"%"及其之前的部分。如果目標是"dir/a.foo.b"，并且目標的模式是"a.%.b"，那么，"$*"的值就是"dir/a.foo"。這個變量對于構造有關聯的文件名是比較有較。如果目標中沒有模式的定義，那么"$*"也就不能被推導出，但是，如果目標文件的后綴是make所識別的，那么"$*"就是除了后綴的那一部分。例如：如果目標是"foo.c"，因為".c"是make所能識別的后綴名，所以，"$*"的值就是"foo"。這個特性是GNU make的，很有可能不兼容于其它版本的make，所以，你應該盡量避免使用"$*"，除非是在隱含規則或是靜態模式中。如果目標中的后綴是make所不能識別的，那么"$*"就是空值。

當你希望只對更新過的依賴文件進行操作時，"$?"在顯式規則中很有用，例如，假設有一個函數庫文件叫"lib"，其由其它幾個object文件更新。那么把object文件打包的比較有效率的Makefile規則是：

    lib : foo.o bar.o lose.o win.o
            ar r lib $?

在上述所列出來的自動量變量中。四個變量（$@、$<、$%、$*）在擴展時只會有一個文件，而另三個的值是一個文件列表。這七個自動化變量還可以取得文件的目錄名或是在當前目錄下的符合模式的文件名，只需要搭配上"D"或"F"字樣。這是GNU make中老版本的特性，在新版本中，我們使用函數"dir"或"notdir"就可以做到了。"D"的含義就是Directory，就是目錄，"F"的含義就是File，就是文件。

下面是對于上面的七個變量分別加上"D"或是"F"的含義：

$(@D)
    表示"$@"的目錄部分（不以斜杠作為結尾），如果"$@"值是"dir/foo.o"，那么"$(@D)"就是"dir"，而如果"$@"中沒有包含斜杠的話，其值就是"."（當前目錄）。

$(@F)
    表示"$@"的文件部分，如果"$@"值是"dir/foo.o"，那么"$(@F)"就是"foo.o"，"$(@F)"相當于函數"$(notdir $@)"。

"$(*D)"
"$(*F)"
    和上面所述的同理，也是取文件的目錄部分和文件部分。對于上面的那個例子，"$(*D)"返回"dir"，而"$(*F)"返回"foo"

"$(%D)"
"$(%F)"
    分別表示了函數包文件成員的目錄部分和文件部分。這對于形同"archive(member)"形式的目標中的"member"中包含了不同的目錄很有用。

"$(<D)"
"$(<F)"
    分別表示依賴文件的目錄部分和文件部分。

"$(^D)"
"$(^F)"
    分別表示所有依賴文件的目錄部分和文件部分。（無相同的）

"$(+D)"
"$(+F)"
    分別表示所有依賴文件的目錄部分和文件部分。（可以有相同的）

"$(?D)"
"$(?F)"
    分別表示被更新的依賴文件的目錄部分和文件部分。

最后想提醒一下的是，對于"$<"，為了避免產生不必要的麻煩，我們最好給$后面的那個特定字符都加上圓括號，比如，"$(<)"就要比"$<"要好一些。

還得要注意的是，這些變量只使用在規則的命令中，而且一般都是"顯式規則"和"靜態模式規則"（參見前面"書寫規則"一章）。其在隱含規則中并沒有意義。

4、模式的匹配

一般來說，一個目標的模式有一個有前綴或是后綴的"%"，或是沒有前后綴，直接就是一個"%"。因為"%"代表一個或多個字符，所以在定義好了的模式中，我們把"%"所匹配的內容叫做"莖"，例如"%.c"所匹配的文件"test.c"中"test"就是"莖"。因為在目標和依賴目標中同時有"%"時，依賴目標的"莖"會傳給目標，當做目標中的"莖"。

當一個模式匹配包含有斜杠（實際也不經常包含）的文件時，那么在進行模式匹配時，目錄部分會首先被移開，然后進行匹配，成功后，再把目錄加回去。在進行"莖"的傳遞時，我們需要知道這個步驟。例如有一個模式"e%t"，文件"src/eat"匹配于該模式，于是"src/a"就是其"莖"，如果這個模式定義在依賴目標中，而被依賴于這個模式的目標中又有個模式"c%r"，那么，目標就是"src/car"。（"莖"被傳遞）


5、重載內建隱含規則

你可以重載內建的隱含規則（或是定義一個全新的），例如你可以重新構造和內建隱含規則不同的命令，如：

    %.o : %.c
            $(CC) -c $(CPPFLAGS) $(CFLAGS) -D$(date)

你可以取消內建的隱含規則，只要不在后面寫命令就行。如：

    %.o : %.s

同樣，你也可以重新定義一個全新的隱含規則，其在隱含規則中的位置取決于你在哪里寫下這個規則。朝前的位置就靠前。


六、老式風格的"后綴規則"

后綴規則是一個比較老式的定義隱含規則的方法。后綴規則會被模式規則逐步地取代。因為模式規則更強更清晰。為了和老版本的Makefile兼容，GNU make同樣兼容于這些東西。后綴規則有兩種方式："雙后綴"和"單后綴"。

雙后綴規則定義了一對后綴：目標文件的后綴和依賴目標（源文件）的后綴。如".c.o"相當于"%o : %c"。單后綴規則只定義一個后綴，也就是源文件的后綴。如".c"相當于"% : %.c"。

后綴規則中所定義的后綴應該是make所認識的，如果一個后綴是make所認識的，那么這個規則就是單后綴規則，而如果兩個連在一起的后綴都被make所認識，那就是雙后綴規則。例如：".c"和".o"都是make所知道。因而，如果你定義了一個規則是".c.o"那么其就是雙后綴規則，意義就是".c"是源文件的后綴，".o"是目標文件的后綴。如下示例：

    .c.o:
            $(CC) -c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -o $@ $<

后綴規則不允許任何的依賴文件，如果有依賴文件的話，那就不是后綴規則，那些后綴統統被認為是文件名，如：

    .c.o: foo.h
            $(CC) -c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -o $@ $<

這個例子，就是說，文件".c.o"依賴于文件"foo.h"，而不是我們想要的這樣：

    %.o: %.c foo.h
            $(CC) -c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -o $@ $<

后綴規則中，如果沒有命令，那是毫無意義的。因為他也不會移去內建的隱含規則。

而要讓make知道一些特定的后綴，我們可以使用偽目標".SUFFIXES"來定義或是刪除，如：

    .SUFFIXES: .hack .win

把后綴.hack和.win加入后綴列表中的末尾。

    .SUFFIXES:              # 刪除默認的后綴
    .SUFFIXES: .c .o .h   # 定義自己的后綴

先清楚默認后綴，后定義自己的后綴列表。

make的參數"-r"或"-no-builtin-rules"也會使用得默認的后綴列表為空。而變量"SUFFIXE"被用來定義默認的后綴列表，你可以用".SUFFIXES"來改變后綴列表，但請不要改變變量"SUFFIXE"的值。


七、隱含規則搜索算法

比如我們有一個目標叫 T。下面是搜索目標T的規則的算法。請注意，在下面，我們沒有提到后綴規則，原因是，所有的后綴規則在Makefile被載入內存時，會被轉換成模式規則。如果目標是"archive(member)"的函數庫文件模式，那么這個算法會被運行兩次，第一次是找目標T，如果沒有找到的話，那么進入第二次，第二次會把"member"當作T來搜索。

1、把T的目錄部分分離出來。叫D，而剩余部分叫N。（如：如果T是"src/foo.o"，那么，D就是"src/"，N就是"foo.o"）

2、創建所有匹配于T或是N的模式規則列表。

3、如果在模式規則列表中有匹配所有文件的模式，如"%"，那么從列表中移除其它的模式。

4、移除列表中沒有命令的規則。

5、對于第一個在列表中的模式規則：
    1）推導其"莖"S，S應該是T或是N匹配于模式中"%"非空的部分。
    2）計算依賴文件。把依賴文件中的"%"都替換成"莖"S。如果目標模式中沒有包含斜框字符，而把D加在第一個依賴文件的開頭。
3）測試是否所有的依賴文件都存在或是理當存在。（如果有一個文件被定義成另外一個規則的目標文件，或者是一個顯式規則的依賴文件，那么這個文件就叫"理當存在"）
    4）如果所有的依賴文件存在或是理當存在，或是就沒有依賴文件。那么這條規則將被采用，退出該算法。

6、如果經過第5步，沒有模式規則被找到，那么就做更進一步的搜索。對于存在于列表中的第一個模式規則：
    1）如果規則是終止規則，那就忽略它，繼續下一條模式規則。
2）計算依賴文件。（同第5步）
3）測試所有的依賴文件是否存在或是理當存在。
4）對于不存在的依賴文件，遞歸調用這個算法查找他是否可以被隱含規則找到。
5）如果所有的依賴文件存在或是理當存在，或是就根本沒有依賴文件。那么這條規則被采用，退出該算法。

7、如果沒有隱含規則可以使用，查看".DEFAULT"規則，如果有，采用，把".DEFAULT"的命令給T使用。

一旦規則被找到，就會執行其相當的命令，而此時，我們的自動化變量的值才會生成。