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[번역] Make에 대해 알아야할 7가지

Make 파일에 대해 그나마 괜찮은 블로그 포스트가 하나 있어 소개합니다. 제목은 "Make 대해 알아야 할 7 가지"인데, 이것만 보면 makefile을 만들거나 만든거에 대한 이해를 도와줄 수 있을 거 같습니다.

구체적인 내용은 아래와 같습니다.

Make는 다양한 유형의 파일들을 자동 빌드하는데 간단하면서도 강력한 도구이다. 그러나 makefile을 작성할 때 문제가 발생하는 프로그래머들도 있고, Make의 기본 지식이 없어 기존에 있는 것을 다시 만드느라 시간을 낭비하는 프로그래머들도 있다.

Make는 어떻게 동작하나?

기본적으로 Make는 첫번째 target에서 시작한다. 이 target을 디폴트 목표(goal)라고 한다.

Make는 현재 디렉토리의 makefile을 읽고 가장 먼저 룰(규칙) 처리를 시작한다. 그러나 Make가 완전히 이 룰(규칙)을 처리하기 전에 룰(규칙)이 종속 파일에 대한 룰을 먼저 처리해야 한다. 각 파일들은 자신의 룰에 따라 처리된다.

사실 이것은 각 target의 재귀 알고리즘으로 되어 있다.
  1. target을 빌드하는 룰(규칙)을 찾아낼 것이다. 만약 target을 빌드할 룰(규칙)이 없다면, Make는 실패한다.
  2. target의 전제 조건이 있는 경우 그 전제 조건과 함께 알고리즘이 실행된다.
  3. target이 존재하지 않거나 전제 조건의 갱신 시간이 target의 갱신 시간보다 이후인 경우 target과 관련된 레시피를 실행한다. 레시피가 실패한다면, (보통) Make도 실패한다.

할당 유형

Make는 makefile을 쓰는 것을 단순화하기 위해 변수가 지원된다. =, ?=, :=, ::=, +=, != 연산자 중 하나를 가지고 할당된다. 각 연산자의 차이점은 다음과 같다.
  • =는 지연된 값을 변수에 할당한다. 즉, 변수가 사용될 때마다 변수의 값이 요구된다는 의미이다. 쉘 명령의 결과를 대입할 때 - 변수가 읽혀질 때마다 쉘 명령이 실행된다는 것을 잊지 마시라.
  • :=::=는 기본적으로 같은 의미다. 이러한 대입은 변수값을 한 번만 처리하고 그 값을 저장한다. 단순하고 강력하다. 이런 유형의 할당은 디폴트로 선택되어야 한다.
  • ?= 는 변수가 정의되지 않은 경우에만 := 역할을 한다. 그렇지 않은 경우는 아무것도 하지 않는다.
  • +=는 더하기 대입 연산자이다. 변수가 미리 := 또는 ::=에 설정되어 있는 경우, 우변은 즉시 값으로 간주된다. 그렇지 않으면 지연된 값으로 간주된다.
  • !=는 쉘 대입 연산자다. 우변은 즉시 평가되고 쉘에 전달된다. 결과는 좌변의 변수에 저장된다.

패턴 룰

동일한 룰(규칙)을 가진 파일을 많이 가지고 있는 경우 모든 target을 일치시키기 위해 패턴 규칙을 쉡게 정의할 수 있다. 패턴 규칙은 target에 '%'가 있는 것을 제외하고는 보통의 룰(규칙)과 비슷하다. 패턴 룰의 타겟은 파일 이름과 일치하는 패턴이라고 판단되며 '%'는 공백이 아닌 부분 문자열에 일치시킬 수 있다.

내 블로그 디렉토리에는 다음과 같은 Makefile을 만들 수 있다.
all: \
    build/random-advice.html \
    build/proactor.html \
    build/awesome_skype_fix.html \
    build/ide.html \
    build/vm.html \
    build/make.html \

build/%.html: %.md
    Markdown.pl $^ > $@
$@가 target을 의미하는 반면, $^ 의존 관계를 의미하는 자동 변수다. 그래서 이 룰은 단순히 마크다운 파일 변환기에 전달하는 룰이다. 패턴 룰의 작성과 자동 변수에 대한 자세한 내용은 설명서를 참조 하라.

디폴트 묵시적 룰

GNU Make에는 기본 룰(규칙)이 있다. 많은 경우 명시적 룰을 사용할 필요는 없다. 디폴트 묵시적 룰 목록은 C, C++, 어셈블러 프로그램의 컴파일 룰과 그들을 링킹(연결)하는 것을 포함하되 제한은 없다. 전체 목록은 Make 설명서에서 볼 수 있다.

Makefile에 아무것도 하지 않는 것도 가능하다. 예를 들어, 단순히 hello.c라는 파일에 프로그램 소스 코드를 저장하고 단순히 make hello를 실행할 수도 있다. Make는 hello.c에서 hello.o를 자동으로 컴파일하고 hello에 링킹(연결)한다.

레시피는 $(CC) $(CPPFLAGS) $(CFLAGS) -c 형식으로 정의한다. 변수를 변경하여 룰을 바꿀 수 있다. 소스 파일을 clang으로 컴파일하기 위해서는 단순히 CC := clang 라인을 추가해주면 된다. 나는 작은 테스트 프로그램을 저장할 디렉토리에 아주 작은 Makefile을 가지고 있다.
CFLAGS := -Wall -Wextra -pedantic -std=c11
CXXFLAGS := -Wall -Wextra -pedantic -std=c++11

와일드 카드와 함수

현재 디렉토리의 모든 C와 C++ 소스 파일을 컴파일하려면 종속성을 위해 다음의 코드를 사용하자.

$(patsubst %.cpp,%.o,$(wildcard *.cpp)) $(patsubst %.c,%.o,$(wildcard *.c))
wildcard는 패턴과 일치하는 모든 파일을 검색하고, patsubst는 적절한 파일 확장자를 .o로 대체한다.

Make는 텍스트를 변환하기 위한 많은 기능이 있으며, $(function arguments) 형식으로 호출한다.

함수의 전체 목록은 설명서를 참조하시라.

쉼표 뒤의 공백은 인수의 일부로 간주되는 점에 주의하자. 공간이 있으면 몇몇 함수에서 예기치 않은 결과가 발생할 수 있기 때문에 나는 쉼표 뒤에 공간을 전혀 두지 않는 것을 추천한다.

call 함수와 사용자 정의 함수, 그리고 eval 함수에서 매개 변수화된 템플릿과 같은 것을 쓸 수도 있다.

검색 경로

Make는 특별한 변수 VPATH가 모든 필요 조건을 위한 PATH처럼 사용된다. 또한 VPATH 변수는 디렉토리 이름을 콜론이나 공백으로 구분한다. 디렉토리의 순서는 Make가 검색하는 순서이다. 이 룰은 모든 파일이 현재 디렉토리에 존재하는 것처럼, 필요 조건 목록에서 파일 이름을 지정할 수 있도록 한다.

또한 세밀한 vpath 지시어도 있다. 이것은 패턴과 일치하는 파일에 대해 검색 경로를 지정할 수 있다. 따라서 include 디렉토리에 모든 헤더를 저장한다면, 다음 행처럼 사용할 수 있다.
vpath %.h include

그러나, Make는 룰의 필요 조건 부분만 바꾸지, 룰 자체를 바꾸지 않기 때문에 룰에서 명시적인 파일 이름에 의존하지 않는다. 대신 $^ 같은 자동 변수를 사용해야 한다.

필요요건에 대한 디렉토리 검색에 대한 자세한 내용은 Make 설명서를 참조하세요.

makefile의 디버깅

makefile을 디버깅하기 위한 몇 가지 방법이 있다.

Printing
첫번째는 단순히 옛날 방식의 출력 방법이다. 다음 Make 함수중 하나를 사용하여 그 표현식의 값을 출력할 수 있다.
$(info ...) $(warning ...) $(error ...)

이 라인을 통과하면 Make는 그 표현식의 값을 뿌려준다.
출력에 의한 추적 방법은 이미 알고 있을 것이다.

Remake
Makefile을 디버깅하기 위해 쓰여진 특별한 프로그램도 있다. Remake는 지정된 target에서 멈춰 일어난 것들을 확인하고 Make의 내부 상태를 바꿀 수 있다. 좀 더 자세한 내용은 Remake와 함께 makefile 디버깅에 대한 기사"를 읽어 보기 바랍니다.

makefile의 디버깅에 대한 또다른 방법을 위해서라면 makefile 디버깅에 관한 좋은 기사"도 읽어보자.
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