7. 使用函数

在Makefile中可以使用函数来处理变量，从而让我们的命令或是规则更为的灵活和具有智能。make 所支持的函数也不算很多，不过已经足够我们的操作了。函数调用后，函数的返回值可以当做变量来使用。

7.1 函数的调用语法

函数调用，很像变量的使用，也是以 $ 来标识的，其语法如下：

$(<function> <arguments>)

或是:

${<function> <arguments>}

这里， <function> 就是函数名，make支持的函数不多。 <arguments> 为函数的参数， 参数间以逗号 , 分隔，而函数名和参数之间以"空格"分隔。函数调用以 $ 开头，以圆括号或花括号把函数名和参数括起。感觉很像一个变量，是不是？函数中的参数可以使用变量，为了风格的统一，函数和变量的括号最好一样，如使用 $(subst a,b,$(x)) 这样的形式，而不是 $(subst a,b, ${x}) 的形式。因为统一会更清楚，也会减少一些不必要的麻烦。

还是来看一个示例：

comma:= ,
empty:=
space:= $(empty) $(empty)
foo:= a b c
bar:= $(subst $(space),$(comma),$(foo))

在这个示例中， $(comma) 的值是一个逗号。 $(space) 使用了 $(empty) 定义了 一个空格， $(foo) 的值是 a b c ， $(bar) 的定义用，调用了函数 subst ，这是一个替换函数，这个函数有三个参数，第一个参数是被替换字串，第二个参数是替换字串，第三个参数是替换操作作用的字串。这个函数也就是把 $(foo) 中的空格替换成逗号，所以$(bar) 的值 是 a,b,c 。

7.2 字符串处理函数

7.2.1 subst

$(subst <from>,<to>,<text>)

• 名称：字符串替换函数

• 功能：把字串 <text> 中的 <from> 字符串替换成 <to> 。

• 返回：函数返回被替换过后的字符串。

• 示例：

  $(subst ee,EE,feet on the street)
  

把 feet on the street 中的 ee 替换成 EE ，返回结果是 fEEt on the strEEt 。

7.2.2 patsubst

$(patsubst <pattern>,<replacement>,<text>)

• 名称：模式字符串替换函数。

• 功能：查找 <text> 中的单词（单词以"空格"、"Tab"或"回车""换行"分隔）是否符合模式 <pattern> ，如果匹配的话，则以 <replacement> 替换。这里，<pattern> 可以 包括通配符 % ，表示任意长度的字串。如果 <replacement> 中也包含 % ，那么， <replacement> 中的这个 % 将是 <pattern> 中的那个 % 所代表的字串。 （可以用 \ 来转义，以 \% 来表示真实含义的 % 字符）

• 返回：函数返回被替换过后的字符串。

• 示例：

  $(patsubst %.c,%.o,x.c.c bar.c)
  

把字串 x.c.c bar.c 符合模式 %.c 的单词替换成 %.o ，返回结果是 x.c.o bar.o

• 备注：这和我们前面"变量章节"说过的相关知识有点相似。如 $(var:<pattern>=<replacement>;) 相当于 $(patsubst <pattern>,<replacement>,$(var)) ，而 $(var: <suffix>=<replacement>) 则相当于 $(patsubst %<suffix>,%<replacement>,$(var)) 。

  例如有:

  objects = foo.o bar.o baz.o，
  

  那么， $(objects:.o=.c) 和 $(patsubst %.o,%.c,$(objects)) 是一样的。

7.2.3 strip

$(strip <string>)

• 名称：去空格函数。

• 功能：去掉 <string> 字串中开头和结尾的空字符。

• 返回：返回被去掉空格的字符串值。

• 示例：

  $(strip a b c )
  

  把字串 去掉开头和结尾的空格，结果是 a b c。

7.2.4 findstring

$(findstring <find>,<in>)

• 名称：查找字符串函数

• 功能：在字串 <in> 中查找 <find> 字串。

• 返回：如果找到，那么返回 <find> ，否则返回空字符串。

• 示例：

  $(findstring a,a b c)
  $(findstring a,b c)
  

第一个函数返回 a 字符串，第二个返回空字符串

7.2.5 filter

$(filter <pattern...>,<text>)

• 名称：过滤函数

• 功能：以 <pattern> 模式过滤 <text> 字符串中的单词，保留符合模式 <pattern> 的单词。可以有多个模式。

• 返回：返回符合模式 <pattern> 的字串。

• 示例：

  .RECIPEPREFIX = >
  sources := foo.c bar.c baz.s ugh.h
  foo: $(sources)
  >  cc $(filter %.c %.s,$(sources)) -o foo
  

  $(filter %.c %.s,$(sources)) 返回的值是 foo.c bar.c baz.s。

7.2.6 filter-out

$(filter-out <pattern...>,<text>)

• 名称：反过滤函数

• 功能：以 <pattern> 模式过滤 <text> 字符串中的单词，去除符合模式 <pattern> 的单词。可以有多个模式。

• 返回：返回不符合模式 <pattern> 的字串。

• 示例：

  objects=main1.o foo.o main2.o bar.o
  mains=main1.o main2.o
  

  $(filter-out $(mains),$(objects)) 返回值是 foo.o bar.o 。

7.2.7 sort

$(sort <list>)

• 名称：排序函数
• 功能：给字符串 <list> 中的单词排序（升序）。
• 返回：返回排序后的字符串。
• 示例： $(sort foo bar lose) 返回 bar foo lose 。
• 备注： sort 函数会去掉 <list> 中相同的单词。

7.2.8 word

$(word <n>,<text>)

• 名称：取单词函数
• 功能：取字符串 <text> 中第 <n> 个单词。（从一开始）
• 返回：返回字符串 <text> 中第 <n> 个单词。如果 <n> 比 <text> 中的 单词数要大，那么返回空字符串。
• 示例： $(word 2, foo bar baz) 返回值是 bar 。

7.2.9 wordlist

$(wordlist <ss>,<e>,<text>)

• 名称：取单词串函数
• 功能：从字符串 <text> 中取从 <ss> 开始到 <e> 的单词串。 <ss> 和 <e> 是一个数字。
• 返回：返回字符串 <text> 中从 <ss> 到 <e> 的单词字串。如果 <ss> 比 <text> 中的单词数要大，那么返回空字符串。如果 <e> 大于 <text> 的单词数， 那么返回从 <ss> 开始，到 <text> 结束的单词串。
• 示例： $(wordlist 2, 3, foo bar baz) 返回值是 bar baz 。

7.2.10 words

$(words <text>)

• 名称：单词个数统计函数
• 功能：统计 <text> 中字符串中的单词个数。
• 返回：返回 <text> 中的单词数。
• 示例： $(words, foo bar baz) 返回值是 3 。
• 备注：如果我们要取 <text> 中最后的一个单词，我们可以这样： $(word $(words <text>),<text>) 。

7.2.11 firstword

$(firstword <text>)

• 名称：首单词函数------firstword。
• 功能：取字符串 <text> 中的第一个单词。
• 返回：返回字符串 <text> 的第一个单词。
• 示例： $(firstword foo bar) 返回值是 foo。
• 备注：这个函数可以用 word 函数来实现： $(word 1,<text>) 。

以上，是所有的字符串操作函数，如果搭配混合使用，可以完成比较复杂的功能。这里，举一个现实中应用的例子。我们知道，make使用 VPATH 变量来指定"依赖文件"的搜索路径。于是，我们可以利用这个搜索路径来指定编译器对头文件的搜索路径参数 CFLAGS ，如：

override CFLAGS += $(patsubst %,-I%,$(subst :, ,$(VPATH)))

如果我们的 $(VPATH) 值是 src:../headers ，那么 $(patsubst %,-I%,$(subst :, ,$(VPATH))) 将返回 -Isrc -I../headers ，这正是cc或gcc搜索头文件路径的参数。

7.3 文件名操作函数

下面我们要介绍的函数主要是处理文件名的。每个函数的参数字符串都会被当做一个或是一系列的文件名来对待。

7.3.1 dir

$(dir <names...>)

• 名称：取目录函数------dir。
• 功能：从文件名序列 <names> 中取出目录部分。目录部分是指最后一个反斜杠（ / ）之前 的部分。如果没有反斜杠，那么返回 ./ 。
• 返回：返回文件名序列 <names> 的目录部分。
• 示例： $(dir src/foo.c hacks) 返回值是 src/ ./ 。

7.3.2 notdir

$(notdir <names...>)

• 名称：取文件函数------notdir。
• 功能：从文件名序列 <names> 中取出非目录部分。非目录部分是指最後一个反斜杠（ / ） 之后的部分。
• 返回：返回文件名序列 <names> 的非目录部分。
• 示例: $(notdir src/foo.c hacks) 返回值是 foo.c hacks 。

7.3.3 suffix

$(suffix <names...>)

• 名称：取後缀函数------suffix。
• 功能：从文件名序列 <names> 中取出各个文件名的后缀。
• 返回：返回文件名序列 <names> 的后缀序列，如果文件没有后缀，则返回空字串。
• 示例： $(suffix src/foo.c src-1.0/bar.c hacks) 返回值是 .c .c。

7.3.4 basename

$(basename <names...>)

• 名称：取前缀函数------basename。
• 功能：从文件名序列 <names> 中取出各个文件名的前缀部分。
• 返回：返回文件名序列 <names> 的前缀序列，如果文件没有前缀，则返回空字串。
• 示例： $(basename src/foo.c src-1.0/bar.c hacks) 返回值是 src/foo src-1.0/bar hacks 。

7.3.5 addsuffix

$(addsuffix <suffix>,<names...>)

• 名称：加后缀函数------addsuffix。
• 功能：把后缀 <suffix> 加到 <names> 中的每个单词后面。
• 返回：返回加过后缀的文件名序列。
• 示例： $(addsuffix .c,foo bar) 返回值是 foo.c bar.c 。

7.3.6 addprefix

$(addprefix <prefix>,<names...>)

• 名称：加前缀函数------addprefix。
• 功能：把前缀 <prefix> 加到 <names> 中的每个单词前面。
• 返回：返回加过前缀的文件名序列。
• 示例： $(addprefix src/,foo bar) 返回值是 src/foo src/bar 。

7.3.7 join

$(join <list1>,<list2>)

• 名称：连接函数------join。
• 功能：把 <list2> 中的单词对应地加到 <list1> 的单词后面。如果 <list1> 的 单词个数要比 <list2> 的多，那么， <list1> 中的多出来的单词将保持原样。如果 <list2> 的单词个数要比 <list1> 多，那么， <list2> 多出来的单词将被复制到 <list1> 中。
• 返回：返回连接过后的字符串。
• 示例： $(join aaa bbb , 111 222 333) 返回值是 aaa111 bbb222 333。

7.4 foreach 函数

foreach函数和别的函数非常的不一样。因为这个函数是用来做循环用的，Makefile中的foreach函数几乎是仿照于Unix标准Shell（/bin/sh）中的for语句，或是C-Shell（/bin/csh）中的foreach语句而构建的。它的语法是：

$(foreach <var>,<list>,<text>)

这个函数的意思是，把参数 <list> 中的单词逐一取出放到参数 <var> 所指定的变量中， 然后再执行 <text> 所包含的表达式。每一次 <text> 会返回一个字符串，循环过程中， <text> 的所返回的每个字符串会以空格分隔，最后当整个循环结束时， <text> 所返回的每个字符串所组成的整个字符串（以空格分隔）将会是foreach函数的返回值。

所以， <var> 最好是一个变量名， <list> 可以是一个表达式，而 <text> 中一般会 使用 <var> 这个参数来依次枚举 <list> 中的单词。举个例子：

names := a b c d

files := $(foreach n,$(names),$(n).o)

上面的例子中， $(name) 中的单词会被挨个取出，并存到变量 n 中，$(n).o 每次 根据 $(n) 计算出一个值，这些值以空格分隔，最后作为foreach函数的返回，所以，$(files) 的值是 a.o b.o c.o d.o 。

注意，foreach中的 <var> 参数是一个临时的局部变量，foreach函数执行完后，参数 <var> 的变量将不在作用，其作用域只在foreach函数当中。

7.5 if 函数

if函数很像GNU的make所支持的条件语句------ifeq（参见前面所述的章节），if函数的语法是：

$(if <condition>,<then-part>)

或是

$(if <condition>,<then-part>,<else-part>)

可见，if函数可以包含"else"部分，或是不含。即if函数的参数可以是两个，也可以是三个。<condition>参数是if的表达式，如果其返回的为非空字符串，那么这个表达式就相当于返回真，于是， <then-part> 会被计算，否则 <else-part> 会被计算。

而if函数的返回值是，如果 <condition> 为真（非空字符串），那个 <then-part> 会是整个函数的返回值，如果 <condition> 为假（空字符串），那么 <else-part> 会是 整个函数的返回值，此时如果 <else-part> 没有被定义，那么，整个函数返回空字串。

所以， <then-part> 和 <else-part> 只会有一个被计算。

7.6 call函数

call函数是唯一一个可以用来创建新的参数化的函数。你可以写一个非常复杂的表达式，这个表达式中，你可以定义许多参数，然后你可以call函数来向这个表达式传递参数。其语法是：

$(call <expression>,<parm1>,<parm2>,...,<parmn>)

当make执行这个函数时， <expression> 参数中的变量，如 $(1) 、 $(2) 等，会 被参数 <parm1> 、 <parm2> 、 <parm3> 依次取代。而 <expression> 的 返回值就是 call 函数的返回值。例如：

reverse =  $(1) $(2)

foo = $(call reverse,a,b)

那么， foo 的值就是 a b。当然，参数的次序是可以自定义的，不一定是顺序的，如：

reverse =  $(2) $(1)

foo = $(call reverse,a,b)

此时的 foo 的值就是 b a 。

需要注意：在向 call 函数传递参数时要尤其注意空格的使用。call函数在处理参数时，第2个及其之后的参数中的空格会被保留，因而可能造成一些奇怪的效果。因而在向call函数提供参数时，最安全的做法是去除所有多余的空格。

7.7 origin函数

origin函数不像其它的函数，他并不操作变量的值，他只是告诉你你的这个变量是哪里来的？其语法是：

$(origin <variable>)

注意， <variable> 是变量的名字，不应该是引用。所以你最好不要在 <variable> 中使用: $字符。Origin函数会以其返回值来告诉你这个变量的"出生情况"，下面，是origin函数的返回值:

undefined:

如果 <variable> 从来没有定义过，origin函数返回这个值 undefined

default:

如果 <variable> 是一个默认的定义，比如"CC"这个变量，这种变量我们将在后面讲述。

environment:

如果 <variable> 是一个环境变量，并且当Makefile被执行时， -e 参数没有被打开。

file:

如果 <variable> 这个变量被定义在Makefile中。

command line:

如果 <variable> 这个变量是被命令行定义的。

override:

如果 <variable> 是被override指示符重新定义的。

automatic:

如果 <variable>是一个命令运行中的自动化变量。关于自动化变量将在后面讲述。

这些信息对于我们编写Makefile是非常有用的，例如，假设我们有一个Makefile其包了一个定义文件Make.def，在Make.def中定义了一个变量"bletch"，而我们的环境中也有一个环境变量"bletch"，此时，我们想判断一下，如果变量来源于环境，那么我们就把之重定义了，如果来源于Make.def或是命令行等非环境的，那么我们就不重新定义它。于是，在我们的Makefile中，我们可以这样写：

ifdef bletch
    ifeq "$(origin bletch)" "environment"
        bletch = barf, gag, etc.
    endif
endif

当然，你也许会说，使用 override关键字不就可以重新定义环境中的变量了吗？为什么需要使用这样的步骤？是的，我们用 override 是可以达到这样的效果，可是 override过于粗暴，它同时会把从命令行定义的变量也覆盖了，而我们只想重新定义环境传来的，而不想重新定义命令行传来的。

7.8 shell函数

shell函数也不像其它的函数。顾名思义，它的参数应该就是操作系统Shell的命令。它和反引号"`"是相同的功能。这就是说，shell函数把执行操作系统命令后的输出作为函数返回。于是，我们可以用操作系统命令以及字符串处理命令awk，sed等等命令来生成一个变量，如：

contents := $(shell cat foo)
files := $(shell echo *.c)

注意，这个函数会新生成一个Shell程序来执行命令，所以你要注意其运行性能，如果你的Makefile中有一些比较复杂的规则，并大量使用了这个函数，那么对于你的系统性能是有害的。特别是Makefile的隐晦的规则可能会让你的shell函数执行的次数比你想像的多得多。

7.9 控制make的函数

make提供了一些函数来控制make的运行。通常，你需要检测一些运行Makefile时的运行时信息，并且根据这些信息来决定，你是让make继续执行，还是停止。

$(error <text ...>)

产生一个致命的错误， <text ...>是错误信息。注意，error函数不会在一被使用就会产生错误信息，所以如果你把其定义在某个变量中，并在后续的脚本中使用这个变量，那么也是可以的。例如：

示例一：

ifdef ERROR_001
    $(error error is $(ERROR_001))
endif

示例二：

ERR = $(error found an error!)

.PHONY: err

err: $(ERR)

示例一会在变量ERROR_001定义了后执行时产生error调用，而示例二则在目录err被执行时才发生error调用。

$(warning <text ...>)

这个函数很像error函数，只是它并不会让make退出，只是输出一段警告信息，而make继续执行。