2. イントロダクション

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2.1 ルールとはどのようなものか

以下のようなルールを持つ、簡単なmakefileを見てください。

target … : prerequisites …
        command
        …
        …

ターゲットは、通常はプログラムで生成される実行可能またはオブジェクトファイルの名称ですが、‘clean’のように実行の動作を表わすこともあります（see section 偽のターゲット.）。

前提条件は、ターゲットを作成する際の入力として用いられ、多くの場合いくつかのファイルからなっています。

コマンドは、makeが実行する動作で、あるルールを示す行には複数の命令を記述することができます。 ［Please Note:］コマンドラインの先頭はタブで始めなければなりません。これは不注意を捉えるためですが、わかりにくいところでもあります。

通常、命令は前提条件のルールのなかに置かれ、この前提条件が変更になった場合でもターゲットファイルを作成できます。しかし、ターゲットそのものに対する命令を指定するルールの場合は、前提条件を必要としません。たとえば、ターゲットが ‘clean’のような削除命令を含むルールの場合には前提条件を持ちません。

また、1つのルールは、そのルールのターゲットであるファイルをどのように、いつまたmakeするのかについて記述されていて、makeはターゲットを作成または更新するための前提条件に基づいて命令を実行します。さらに、ルールはそのほかの動作についても、どのように、また、いつの時点で動作するのかについても記述されています。See section ルールの記述.。

makefileはルール以外のテキストを含んでいる場合もありますが、簡単な makefileではルールだけを記述してあればよく、多少複雑に見える場合でも多かれ少なかれテンプレートのパターンと同様です。

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2.2 簡単なMakefile

ここでは、実行可能なeditプログラムの簡単なmakefileを扱います。このプログラムは8つのオブジェクトに依存し、さらにこのオブジェクトは 8つのCのソースと3つのヘッダから成り立っています。

この例では、すべてのCのソースは‘defs.h’を含み、editコマンドを定義するソースだけは‘command.h’を含み、編集バッファを変更する低レベルの部分のソースだけは‘buffer.h’の各ヘッダを含んでいます。

edit : main.o kbd.o command.o display.o \
       insert.o search.o files.o utils.o
        cc -o edit main.o kbd.o command.o display.o \
                   insert.o search.o files.o utils.o

main.o : main.c defs.h
        cc -c main.c
kbd.o : kbd.c defs.h command.h
        cc -c kbd.c
command.o : command.c defs.h command.h
        cc -c command.c
display.o : display.c defs.h buffer.h
        cc -c display.c
insert.o : insert.c defs.h buffer.h
        cc -c insert.c
search.o : search.c defs.h buffer.h
        cc -c search.c
files.o : files.c defs.h buffer.h command.h
        cc -c files.c
utils.o : utils.c defs.h
        cc -c utils.c
clean :
        rm edit main.o kbd.o command.o display.o \
           insert.o search.o files.o utils.o

長い行の場合は、バックスラッシュと改行によって2行にわたって記述することができ、読みやすくすることができます。

このmakefileを使って‘edit’の実行ファイルを作ることができ、このためにはキーボードから以下のように入力します。

make

また、このmakefileを使って実行可能なファイルとすべてのオブジェクトをそのディレクトリから削除する場合には、以下のように入力します。

make clean

このmakefileの例では、実行可能な‘edit’、オブジェクト‘main.o’と ‘kbd.oo’、さらにこれらに必要な‘main.c’と‘defs.h’が含まれ、それぞれの‘.o’ファイルはターゲットでもあり、必須のものでもあります。コマンドとしては‘cc -c main.c’と‘cc -c kbd.c’が含まれています。

ターゲットがファイルである場合には、必須条件（となるファイル）になんらかの変更があった際にはふたたびコンパイルされ、リンクされる必要があります。さらにいかなる必要条件であっても自動的に生成されアップデートされる必要があります。この‘edit’の例でも、8つのオブジェクトファイルに依存していて、 ‘main.o’はソースファイル‘main.c’とヘッダファイル‘defs.h’に依存しています。

一方、シェルコマンドはターゲットと必要条件を含む行を辿っていき、ターゲットとなるファイルをどのようにアップデートするかを示します。また、makefile中のほかの命令とを区別するために、各行の先頭にはタブ文字が置かれます。（覚えておかなければならないのは、make自身は各命令がどのように動作するかについてはまったく感知せず、ターゲットとなるファイルが適切にアップデートされるための命令の使用はユーザーに任されるということです。ターゲットとなるファイルがいつの時点でアップデートされなければならないかというルールに従って、すべてのmakeが実行されます。）

また、ターゲット‘clean’はファイルではなく動作の名前です。通常、ルールのなかではこれを実行することはないため、必要条件とはなりません。したがって、明確に指示しない限り、makeは‘clean’の動作を行なうことはありません。注意しなければならないのは、この‘clean’の動作は必要条件ではないだけではなく、ほかにいかなる必要条件も持たないことから、ルールの唯一の目的は、指定された命令の実行であるということです。ファイルを参照せずに動作だけであるターゲットは、phony targets（偽のターゲット）と呼ばれます。このようなターゲットについては、See section 偽のターゲット.。makeが rmなどの命令によるエラーをどのように無視するかといった事柄については、 See section コマンドのエラー.。

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2.3 `make`はどのようにMakefileを処理するのか

デフォルトでは、makeは‘.’で始まる名前ではないターゲットから開始され、これはdefault goal（デフォルトゴール）と呼ばれます。デフォルトゴールがmakeが最終的に到達しようとするゴールとなります。 See section ゴールを指定する引数.。

前節の簡単な例では、デフォルトゴールは、実行可能な‘edit’ プログラムのアップデートでした。したがって、最初にそのルールを置くことになります。

コマンドは以下のように実行します。

make

makeはカレントディレクトリにあるmakefileを読み出し、最初のルールを実行して開始されます。この例では、‘edit’を再リンクすることですが、 makeはこのルールを実行するまえに‘edit’が依存するファイルに対するルールを実行しなければなりません。それらの各ファイルはそれぞれのルールに基づいて処理されます。すなわち、ソースファイルをコンパイルして‘.o’をアップデートします。再コンパイルは、オブジェクトファイルが存在しなかったり、タイムスタンプが新しくなっている場合に必要条件であるソースファイルやヘッダファイルに対して行なわれます。

ほかのルールは、そのターゲットがゴールの必要条件として出現する際に、処理されます。仮にいくつかのほかのルールがゴールの依存対象となっていない場合には、明確にmake cleanのようなコマンドを実行しない限りそのルールは処理されません。

オグジェクトの再コンパイルのまえに、makeは必要条件であるソースファイルとヘッダファイルのアップデートを考慮します。 ‘.c’や‘.h’ファイルがどのルールのターゲットでもないことや、これらのファイルに対してmakefileでは何も動作を特定しないため、 makeはこれらのファイルに対して何も操作を行ないません。しかしながら、 BisonやYaccによって生成されたCプログラムについては、それ自身のルールに従って自動的にアップデートしようとします。

必要とされるオブジェクトの再コンパイルのあと、makeは‘edit’と再リンクするかどうかを決定します。この決定は‘edit’が存在しないか、あるいはオブジェクトファイルがより新しいものである場合には必ず行なわれます。もし、オブジェクトファイルが今まさに再コンパイルされたばかりで、 ‘edit’よりも新しいタイムスタンプである場合は‘edit’は再リンクされます。

したがって、ファイル‘insert.c’に変更を加えたあと、makeを実行した場合には、‘insert.o’をアップデートするためにコンパイルを行ない、 ‘edit’にリンクを行ないます。また、‘command.h’に変更を加えて makeを実行した場合には、オブジェクトファイル‘kbd.o’と ‘command.o’と‘files.o’をコンパイルによってアップデートし、 ‘edit’にリンクを行ないます。

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2.4 変数によるMakefileの簡素化

ここでの例では、‘edit’のルールにおいて、すべてのオブジェクトファイルを 2回リストする必要がありました。

edit : main.o kbd.o command.o display.o \
              insert.o search.o files.o utils.o
        cc -o edit main.o kbd.o command.o display.o \
                   insert.o search.o files.o utils.o

しかし、このような重複はまちがいのもとです。もし新しいオブジェクトが加えられた場合に、一方に加えて他方は忘れてしまうかもしれません。そこで、変数を使うことによってリスクを回避し、makefileを簡素化することが可能です。 Variablesは文字列を1度定義し、それ以後の複数の場所でこれに置き換えるものです（see section 変数の使用法.）。

標準的な方法では、makefileのほとんどはobjects、OBJECTS、 objs、OBJS、objあるいはOBJと名付けられた変数を持ち、以下の例のように変数objectsをmakefileのなかに置きます。

objects = main.o kbd.o command.o display.o \
          insert.o search.o files.o utils.o

また、オブジェクトファイルのリストを置こうとするそれぞれの位置で ‘$(objects)’を書くことによって変数で代用することができます（see section 変数の使用法.）。

ここで、オブジェクトファイルに対する変数を使用した場合のシンプルな makefileのリストを示します。

objects = main.o kbd.o command.o display.o \
          insert.o search.o files.o utils.o

edit : $(objects)
        cc -o edit $(objects)
main.o : main.c defs.h
        cc -c main.c
kbd.o : kbd.c defs.h command.h
        cc -c kbd.c
command.o : command.c defs.h command.h
        cc -c command.c
display.o : display.c defs.h buffer.h
        cc -c display.c
insert.o : insert.c defs.h buffer.h
        cc -c insert.c
search.o : search.c defs.h buffer.h
        cc -c search.c
files.o : files.c defs.h buffer.h command.h
        cc -c files.c
utils.o : utils.c defs.h
        cc -c utils.c
clean :
        rm edit $(objects)

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2.5 `make`に命令を導き出させる

個々のCのソースファイルのコンパイルにおいては、makeはコンパイルの方法を理解できるため、いちいち命令を書く必要はありません。それは、 ‘cc -c’コマンドを使用して、‘.c’から‘.o’ファイルをアップデートする暗黙のルールに従っているのです。たとえば、‘cc -c main.c -o main.o’コマンドによって、 ‘main.c’をコンパイルして‘main.o’を生成します。したがって、オブジェクトファイルの生成に関してはルールから命令を省くことができるのです。See section 暗黙のルールの使用.。

‘.c’ファイルがこのように自動的に使用される場合は、必要条件のリストに自動的に追加されます。したがって、命令を省略する必要条件からも‘.c’ ファイルは除くことができます。

ここに上述のような変更と変数の用い方を示す例を示します。

objects = main.o kbd.o command.o display.o \
          insert.o search.o files.o utils.o

edit : $(objects)
        cc -o edit $(objects)

main.o : defs.h
kbd.o : defs.h command.h
command.o : defs.h command.h
display.o : defs.h buffer.h
insert.o : defs.h buffer.h
search.o : defs.h buffer.h
files.o : defs.h buffer.h command.h
utils.o : defs.h

.PHONY : clean
clean :
        -rm edit $(objects)

ここでは、実際のmakefileをどう記述するかを示していて、‘clean’は別に記述されているものとします。また、偽のターゲット.とコマンドのエラー.を参照してください。

暗黙のルールについては便利なため重要といえます。そのため、頻繁に目にすることになるでしょう。

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2.6 もう1つのMakefileのスタイル

makefileのオブジェクトが暗黙のルールだけで生成される場合は、makefileの別のスタイルが可能です。このスタイルでは、エントリーをターゲットではなく必要条件でグルーピングすることができ、以下のようになります。

objects = main.o kbd.o command.o display.o \
          insert.o search.o files.o utils.o

edit : $(objects)
        cc -o edit $(objects)

$(objects) : defs.h
kbd.o command.o files.o : command.h
display.o insert.o search.o files.o : buffer.h

ここでは‘defs.h’はすべてのオブジェクトファイルの必要条件として与えられています。また、‘commannnd.h’と‘buffer.h’は具体的なオブジェクトファイルの必要条件となっています。

こちらのスタイルがよいかどうかは好みの問題で、コンパクトではあるものの、個々のターゲットについてのすべての情報を1箇所にまとめるほうがわかりやすいことから、このスタイルを嫌う人もいます。

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2.7 ディレクトリをクリーンにするルール

プログラムをコンパイルすることは、それに対するルールを記述することだけではありません。makefileは、一般的に、プログラムのコンパイル以外のいくつかの事柄を示します。たとえば、すべてのオブジェクトファイルや実行ファイルを削除してディレクトリを‘clean’する方法などです。

ここにエディタプログラムのmakeにおけるクリーンのルールをどのように書いているかを示します。

clean:
        rm edit $(objects)

実際には、予期しない状況を処理するために多少複雑なルールを書く必要があるかもしれませんが、以下のようにします。

.PHONY : clean
clean :
        -rm edit $(objects)

こうすることによって、rmによるエラーにも影響されず処理を継続し、 ‘clean’と呼ばれる現実のファイルによってmakeが混乱することを防ぐことができます。（偽のターゲット.、およびコマンドのエラー.を参照。）

しかしながら、それがデフォルトの動作では困るため、makefileの先頭に置くべきではありません。したがって、ここでの例のmakefileのように、デフォルトのゴールをそのままにするために、エディタを再コンパイルする editのルールを先頭に置くようにします。

cleanはeditの必要条件ではないので、何の引数も与えずに ‘make’を実行したとしても実行されることはありません。実行したい場合には ‘make clean’とタイプしなければなりません。 See section makeをどのように実行するか.。

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