Makefile & make: c/cpp 빌드 시스템

make와 Makefile

우리는 source code를 짜고, compile한 후, 실행한다. 이때 compile이란 특정 프로그래밍 언어로 쓰인 code를 다른 언어로 옮기는 과정이다. 즉, compiler가 작용하면 비교적 사람이 이해하기 쉬운 high-level언어로 쓰인 source code 내용을 컴퓨터가 읽을 수 있는 low-level 어셈블리어로 번역해준다.

compiler로 직접 compile하는 과정을 거치기도 하지만, 나의 경우 linux를 사용한다면 terminal에서 ' 'make' 라는 명령어를 사용해 쉽게 build 하고 실행하는 방법을 주로 사용한다.

그렇다면 'make' 라는 명령어가 정확히 어떤 역할을 해주는 것일까??? 라는 의문을 가지고 살펴보겠다.

Makefile

: 프로그램을 관리하는 프로그램이다. 특정 프로그램의 일정 부분이 수정돼 재 컴파일이 필요할 경우 이를 용이하게 해주는 파일이다.

make

:파일 관리 유틸리티이다. 파일 간의 종속관계를 파악하여 Makefile(기술파일) 에 적힌 대로 컴파일러에 명령해 shell 명령이 순차적으로 실행될 수 있게 한다.

• make의 장점

1. 각 파일에 대한 반복적 명령의 자동화로 인한 시간 절약
2. 프로그램의 종속 구조를 빠르게 파악할 술 이씅며 관리가 용이
3. 단순 반복 작업 및 재작성을 최소화

e.g. 기본적인 컴파일과 make를 이용한 컴파일

Header file: "diary.h"

#include "diary.h"

int main(void)
{
	memo();
	calendar();
	return 0;
}

C file: memo.c, calendar.c, main.c
memo.c

#include "diary.h"
void memo()
{
	printf("I'm function Memo!\n");
}

calendar.c

#include "diary.h"
void calendar()
{
	printf("I'm function Calendar\n");
}

main.c

#include "diary.h"

int main(void)
{
	memo();
	calendar();
	return 0;
}

파일이 모두 제대로 생성되었다면,

• 기본적인 컴파일 과정을 통해 compile해보겠다!

  (컴파일 gcc를 사용했다.)

  gcc -c -o memo.o memo.c
  gcc -c -o calendar.o calendar.c
  gcc -c -o main.o main.c

1.각 c file에서 object 파일을 생성해 준다.
-c는 object file을 생성하는 옵션이고, -o는 생성될 파일 이름을 지정하는 옵션이다.
( -o옵션을 넣지 않아도 object 파일이름이 (c file name).o로 자동 생성된다. 하지만 실행 파일 생성시 -o 옵션을 넣지 않으면 모든 파일이 a.out이라는 이름을 가지게 되므로 여러 개의 실행 파일을 생성해야 할 때 효율적인 옵션이다. )

2.각 object file을 묶어 컴파일을 통해 diary_exe 실행파일 생성하기!

gcc -o diary_exe main.o memo.o calendar.o

object file 순서는 상관 없다.

3.실행 확인!

./diary_exe

기본적인 컴파일 과정이 크게 복잡하지는 않다. 그러나 하나의 실행 파일생성에 필요한 c파일 수가 엄청나게 많다면???? 이런 상황을 해결해주는 것이 'make'와 'Makefile'이다!!!

• make를 이용한 컴파일 과정

Makefile의 구성

-목적파일(Target) : 명령어가 수행되어 나온 결과를 저장할 파일
-의존성(Dependency) : 목적파일을 만들기 위해 필요한 재료
-명령어(Command) : 실행 되어야 할 명령어들
-매크로(macro) : 코드를 단순화 시키기 위한 방법

Makefile의 기본구조
구성요소들이 실제 Makefile 코드에서 다음과 같이 배치된다.

Makefile의 작성규칙

목표파일 : 목표파일을 만드는데 필요한 구성요소들
(tab)목표를 달성하기 위한 명령 1
(tab)목표를 달성하기 위한 명령 2
// 매크로 정의 : Makefile에 정의한 string 으로 치환한다.
// 명령어의 시작은 반드시 탭으로 시작한다.
// Dependency가없는 target도 사용 가능하다.

Makefile을 만들어 보자!!

vi Makefile

diary_exe : memo.o calendar.o main.o
	gcc -o diary_exe memo.o calendar.o main.o
memo.o: memo.c
	gcc -c -o memo.o memo.c
calendar.o: calendar.c
	gcc -c -o calendar.o calendar.c
main.o: main.c
	gcc -c -o main.o main.c
clean:
	rm *.o diary_exe

make clean
더미타겟은 파일을 생성하지 않는 개념적인 타겟으로, 위의 명령어를 입력하면, 현재 디렉토리의 모든 objec file들과 생성된 실행파일인 diary_exe를 rm명령어로 제거해 준다.
make
로 Makefile을 실행해 준다.

diary_exe가 만들어졌다!!!

실행결과는 기본적인 컴파일 과정과 동일하다!
위의 코드를 더욱 단순화 시키기 위해 macro매크로 를 사용해 보자!!

• Makefile 개선하기:Macro 사용!

  중복되는 파일 이름들을 특정 단어로 치환한다.

Macro작성규칙

• 매크로를 참조 할 때는 소괄호나 중괄호 둘러싸고 앞에 ‘$’를 붙인다.
• 탭으로 시작해서는 안되고 , :,=,#,”” 등은 매크로 이름에 사용할 수 없다.
• 매크로는 반드시 치환될 위치보다 먼저 정의 되어야 한다.
  -W -Wall는 컴파일 시 컴파일이 되지 않을 정도의 오류라도 모두 출력되게 하는 옵션!

Makefile

CC = gcc
CFLAGS = -W -WALL
TARGET = diary_exe

$(TARGET): memo.o calendar.o main.o
	$(CC) $(CFLAGS) -o $(TARGET) memo.o calendar.o main.o
	
memo.o: memo.c
	gcc -c -o memo.o memo.c
calendar.o: calendar.c
	gcc -c -o calendar.o calendar.c
main.o: main.c
	gcc -c -o main.o main.c
clean:
	rm *.o diary_exe

make clean후 실행하면, 실행파일이 잘 만들어진다!

실행 결과

• Makefile 개선하기2:내부 Macro 사용!

CC = gcc
CFLAGS = -W -WALL
TARGET = diary_exe
OBJECTS = memo.o main.o calendar.o

all: $(TARGET)

$(TARGET): $(OBJECTS)
	$(CC) $(CFLAGS) -o $@ $^

clean:
	rm *.o diary_exe

!!코드가 굉장히 단순해졌다!!

• “$@” : 현재 타겟의 이름
• “$^” : 현재 타겟의 종속 항목 리스트

코드를 해석해보면,

1. gcc 컴파일러를 이용
2. 사소한 오류까지 출력
3. 최종 타겟 파일은 diary_exe
4. OBJECT 로 정의할 파일들은 memo.o main.o calendar.o
5. all 은 현재는 사용하지 않았지만 타겟 파일이 여러개 일때 사용됨.
6. 타겟 파일을 만들기 위해 OBJECT 들을 사용.( 단, OBJECT 파일이 없다면 OBJECT 파일과 이름이 동일한 C파일을 찾아 OBJECT파일을 생성한다. )
7. gcc -o diary_exe memo.o main.o calendar.o과 동일
8. 더미타겟

마무리

Makefile을 생성해 make 명령을 사용하면 다음과 같은 장점이 있다.

• 입력파일 변경 시 결과파일 자동 변경을 원할 때 지능적 배치작업을 수행할 수 있다!
• 일일히 gcc명령으로 컴파일 하지 않고 진행할 수 있다!

make를 사용해 쉽게 컴파일 해보자:)

참고링크

https://bowbowbow.tistory.com/12#make-makefile-이란