我们也说说Android.mk(4) - 依赖：目标编程的模式
另一种范式
我一直觉得，Makefile确实是C/C++程序员的良配，因为Makefile所使用的两种范式都是C/C++程序员不熟悉的，一种是函数式的思想，一种是依赖构成的目标链的模式。
Makefile从最基本上来说，可以抽象成下面这样的：
target ... : prerequisites ...
command
...
...
如大家所熟悉的，这段的意义是：当prerequisites有更新的时候，执行command命令。如果target是一个真实的目标，也就是对应一个真实的文件，那么就生成这个文件。如果是伪目标，可以被用来做为一个入口，比如clean，也可以成为一个真实目标的依赖。
可以明显地分为两个部分：一个是target依赖链的范式，这与过程式语言的C语言非常不同。用蒋军的话讲，跟Prolog有点像。有着它自己的一套逻辑系统。
后面的command，我们前面讲了不少了，我个人是希望大家以函数式的思想来写。
我们落地到一个实际的例子中：
$(BUILT_SYSTEMIMAGE): $(FULL_SYSTEMIMAGE_DEPS) $(INSTALLED_FILES_FILE)
$(call build-systemimage-target,$@)
这个$(BUILT_SYSTEMIMAGE),是个真实的目标，对应了要生成的文件system.img，如下：
BUILT_SYSTEMIMAGE := $(systemimage_intermediates)/system.img
下面来看看，system.img所依赖目标，先看第一个，结果这一个实际上又是两个：
FULL_SYSTEMIMAGE_DEPS := $(INTERNAL_SYSTEMIMAGE_FILES) $(INTERNAL_USERIMAGES_DEPS)
然后，我们发现这个依赖在一层层地扩张：
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))
扩张还在继续，比如，对于ALL_PREBUILT，各个模块不断地把自己的东西增加进去：
ALL_PREBUILT += $(TARGET_OUT)/bin/monkey
其他的目标原理相通，这里就不多浪费篇幅了。
总而言之，这一大套目标中，只要有任何一个有变化，system.img就要重新生成了。如何生成？在下一行中写着呢：调用build-systemimage-target啊。
Makefile写作指南
目标式和函数式两种范式都学好了，下面是我们如何组织材料来完成我们的工程的时候了。
- 先定义总目标
Makefile的总的目的是输出一个或多个结果文件，先把总的目标定义好。
然后假设子目标都已经构建好了，下面写一个将这些中间产品变成最终目标的脚本。
比如编译一个简单的C程序，总的目标是一个可执行文件，最终加工时的材料是已经编译好的.o文件和输入的第三方的库文件等，我们先不管它们是如何编译的，假设它们已经做好了，我们只要写一个链接的脚本就好了。
像我们上面的system.img的例子，反正依赖多，就分门别类的列吧，最终我们只需要把它们打个包就好了。 - 层层分解，逐步完成
然后去寻找，构成这个大目标的第一层的构件是什么，像上面我们所看过的一样，逐层扩张。
对于C文件，这时候才考虑每一个.o是如何从源文件编译的。 - 模块化、函数化
上面两步都是目标模式的，这一步开始搞函数模式了。将各目标中可重用的函数抽象出来，该分文件就分文件，该整理代码就整理代码等 - 测试调优
当一个工程大到一定程度的时候，Makefile的可读性会严重下降。
这时候我们还是按目标式和函数式两条主线来降低复杂度。目标是层次式的，我们可以一层一层地调试，比如先调从.c到.o的编译过程，再调将.o链接起来的总装部分.
哪一个子模块出问题，就专门调那一部分的。
对于功能部分，我们一直强调函数式思想就是希望，对于某一个确实性的输入，能有一个确定性的输出，没有副作用，这样能够将调试的难度降低，我们可以一个函数一个函数地调试。
Makefile的调试以打日志为主，还可以通过make -p来输出完整的变量和目标列表。
make -p，看看make都做了些什么
下面是我在cygwin下的make -p的输出结果的节选
Make工具的信息
首先是Make工具汇报下自己的基础情况：
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 数据基础，打印在 Tue May 3 17:54:36 2016
变量
下面是变量的列表，包含我们自己定义的，也包含make自动为我们生成的。
# 变量
# 'override' directive
GNUMAKEFLAGS :=
# 自动
<D = $(patsubst %/,%,$(dir $<))
# 自动
?F = $(notdir $?)
# 默认
.SHELLFLAGS := -c
# makefile (from 'Makefile', line 30)
result_findString2 :=
# makefile
MAKEFLAGS = p
# 默认
CWEAVE = cweave
# 自动
?D = $(patsubst %/,%,$(dir $?))
# 环境
!:: = ::\
# 自动
@D = $(patsubst %/,%,$(dir $@))
# 环境
HOMEDRIVE = C:
# 自动
@F = $(notdir $@)
# 自动
^D = $(patsubst %/,%,$(dir $^))
# makefile
CURDIR := /cygdrive/d/working/codeBlocks/Hello
# makefile
SHELL = /bin/sh
# 默认
RM = rm -f
# 默认
CO = co
...
目录信息
# 目录
# SCCS：无法对其进行 stat 操作。
# . (设备 114478965，i-节点 1688849860268365)：10 文件， 19 不可能.
# RCS：无法对其进行 stat 操作。
# 10 文件， 19 不可能在 3 目录中。
隐含规则信息
# 隐含规则。
%.out:
%.a:
%.ln:
%.o:
%: %.o
# recipe to execute (内置)：
$(LINK.o) $^ $(LOADLIBES) $(LDLIBS) -o $@
%.c:
%: %.c
# recipe to execute (内置)：
$(LINK.c) $^ $(LOADLIBES) $(LDLIBS) -o $@
%.ln: %.c
# recipe to execute (内置)：
$(LINT.c) -C$* $<
%.o: %.c
# recipe to execute (内置)：
$(COMPILE.c) $(OUTPUT_OPTION) $<
%.cc:
%: %.cc
# recipe to execute (内置)：
$(LINK.cc) $^ $(LOADLIBES) $(LDLIBS) -o $@
%.o: %.cc
# recipe to execute (内置)：
$(COMPILE.cc) $(OUTPUT_OPTION) $<
%.C:
%: %.C
# recipe to execute (内置)：
$(LINK.C) $^ $(LOADLIBES) $(LDLIBS) -o $@
%.o: %.C
# recipe to execute (内置)：
$(COMPILE.C) $(OUTPUT_OPTION) $<
%.cpp:
%: %.cpp
# recipe to execute (内置)：
$(LINK.cpp) $^ $(LOADLIBES) $(LDLIBS) -o $@
%.o: %.cpp
# recipe to execute (内置)：
$(COMPILE.cpp) $(OUTPUT_OPTION) $<
%.p:
%: %.p
# recipe to execute (内置)：
$(LINK.p) $^ $(LOADLIBES) $(LDLIBS) -o $@
%.o: %.p
# recipe to execute (内置)：
$(COMPILE.p) $(OUTPUT_OPTION) $<
...
文件目标和假目标
# 文件
# 不是一个目标：
.web.p:
# Builtin rule
# 对隐含规则的搜索尚未完成。
# 从不检查修改时间。
# 文件尚未被更新。
# recipe to execute (内置)：
$(TANGLE) $<
# 不是一个目标：
.l.r:
# Builtin rule
# 对隐含规则的搜索尚未完成。
# 从不检查修改时间。
# 文件尚未被更新。
# recipe to execute (内置)：
$(LEX.l) $< > $@
mv -f lex.yy.r $@
all8:
# 假目标 (.PHONY的前提)。
# 对隐含规则的搜索尚未完成。
# 文件不存在。
# 文件尚未被更新。
# recipe to execute (from 'Makefile', line 66):
@echo $(filter-out default interpreter jit optimizing,xoc)
@echo $(filter-out default interpreter jit optimizing,default)
all9:
# 假目标 (.PHONY的前提)。
# 对隐含规则的搜索尚未完成。
# 文件不存在。
# 文件尚未被更新。
# 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)
...
