本文讲述的内容仅是GNU Make初步入门，对不熟悉GNU Make工具的C语言开发者起到一个引导作用。开发者通过阅读本文内容，可以编写简单的makefile脚本文件，并使用GNU Make在linux系统中自动构建C程序。若开发者需要进一步了解和学习GNU Make，请参见《GNU make 中文手册》。
为什么要使用GNU Make
GNU Make（简称Make）是一个项目构建工具，能够方便地编译、链接多个C源代码文件，自动决定哪些C源文件需要重新编译，从而高效地构建C程序。
在Windows系统中，开发者可以使用Microsoft Visual Studio集成工具来开发和管理大型的C程序项目，但Visual Studio编译的C程序只能在Windows上运行，并不兼容Linux等其它操作系统。当开发者需要开发在Linux操作系统运行的C程序时，就要用到Make构建工具。
另外，Make构建工具在多种操作系统上可用，包括Linux、Windows和macOS等，它允许开发者能够在不同的平台上使用相同的构建系统。
一个使用Make的构建案例
在《C程序的结构》一节提供了面积计算器程序示例，面积计算器程序共有五个源文件，主源文件为main.c,计算长方形面积的源文件为rectangle.c，计算正方形面积的源文件为square.c，计算平行四边形面积的源文件为paraller.c，计算三角形面积的源文件为triangle.c。
我们使用Make工具在Linux系统下自动化编译和链接这些文件，生成一个可执行文件。
使用Make工具构建C程序，需要创建一个Makefile文件，该文件告诉Make如何构建C程序。
在项目根目录下创建一个名为 Makefile 的文件，注意没有扩展名,文件内容如下。
# Makefile
# 定义编译器
CC = gcc
# 定义编译选项
CFLAGS = -Wall -Werror
# 定义源文件
SRCS = main.c square.c triangle.c rectangle.c paraller.c
# 定义目标文件
OBJS = $(SRCS:.c=.o)
# 定义可执行文件
TARGET = area
# 默认目标
all: $(TARGET)
# 链接目标文件生成可执行文件
$(TARGET): $(OBJS)
$(CC) $(CFLAGS) -o $@ $^
# 编译源文件生成目标文件
%.o: %.c
$(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@从文件内容可以看出，Makefile描述了C程序所有文件的编译顺序、编译规则。编写Makefile文件，需要遵循Makefile的语法规则，在Makefile内可以使用系统shell所提供的任何命令。
在Makefile内，前缀为“#”字符的语句为注释语句，其它语句为可执行语句。Makefile内的CC、CFLAGS、SRCS、OBJS、TARGET为预定义的变量，变量名称前面添加符号“$”为变量引用，符号“$”的其它用法，后面会逐步介绍。all、clean为Makefile预定义的指令。
CC：定义编译器为 gcc。
CFLAGS：定义编译选项，包括 -Wall（显示所有警告）和 -Werror（将警告视为错误）。
SRCS：定义所有源文件的列表。
OBJS：通过替换 .c 扩展名为 .o 来定义目标文件的列表。
TARGET：定义最终生成的可执行文件名。
all：默认目标，依赖于 $(TARGET)，即最终的可执行文件。
$(TARGET): $(OBJS)：规则说明如何从目标文件生成可执行文件。
%.o: %.c：模式规则，说明如何从源文件生成目标文件。
下面以Alibaba Cloud Linux操作系统为例，讲解在Linux操作系统下应用Make工具完成C程序的构建。面积计算机器程序文件构成如下图所示：
若当前使用的Linux操作系统没有安装GNU工具，需要先安装GNU工具。在当前Linux操作系统下建立存储C程序文件的目录，将C程序相关文件复制到该目录，将工作目录切换到该目录，执行下面的命令：
[root@iZ2zejfpm4bzceulyk5jw9Z area]# makearea是存储C程序相关文件的根目录，make会自动读取 makefile 文件，并执行相应的规则来构建C程序，若代码没有问题，会输出下面的信息：
gcc -Wall -Werror -c main.c -o main.o
gcc -Wall -Werror -c square.c -o square.o
gcc -Wall -Werror -c triangle.c -o triangle.o
gcc -Wall -Werror -c rectangle.c -o rectangle.o
gcc -Wall -Werror -c paraller.c -o paraller.o
gcc -Wall -Werror -o area main.o square.o triangle.o rectangle.o paraller.o并在当前目录下输出可执行文件area。
程序模块化
Make工具主要用于多源代码文件的C程序项目，若整个C程序仅有一个源代码文件，没有必要使用Make工具，直接使用GCC编译器即可。
假如要编写一个面积计算器程序，用于帮助学生理解平面几何图形的边长与面积的关系，程序可以计算长方形、正方形、平行四边形、三角形的面积，开发者该如何设计这个程序呢？
最简单、最直接的设计方式是将所有代码放在一个源文件内，但这不是最好的程序设计方式，因为在设计程序时还需要考虑到程序的可阅读性、可维护性和可扩展性。
当一个C程序需要编写几千行、甚至上万行代码时，若把这些代码放置在一个源文件内，对代码的阅读、修改都会带来不便，对日后的程序维护和功能扩展也会增加难度和复杂度。
平时我们在解决一些复杂问题时，会把一个复杂的问题分解成多个子问题，先逐个解决这些子问题，当这些子问题解决后，复杂的问题自然就得到了解决。把复杂的问题分解成多个子问题就是分而治之的思想，分而治之的思想同样也可以使用到编程过程中。对于复杂的程序，可以对程序的功能进行分解，将程序的功能分解成多个子功能，从而达到将复杂问题进行简化的目的。
面积计算器可以分解为计算长方形的面积、计算正方形的面积、计算平行四边形的面积、计算三角形的面积四个子功能，每个子功能是一个独立的模块（一个模块可以对应一个或多个源文件）。
按照功能划分，面积计算器程序可划分为五个模块，主模块为main.c,计算长方形面积的模块为rectangle.c，计算正方形面积的模块为square.c，计算平行四边形面积的模块为paraller.c，计算三角形面积的模块为triangle.c。
Make变量
makefile 中变量的命名可以使用字符、数字和下划线，但是要注意变量名对大小写是敏感的。
变量的定义：
变量 = 值1 值2 ……
变量的使用：
$(变量) 等效为：值1 值2 ……
Make已经在内部预定义了一部分变量，这些预定义的变量具有特定的含义。
CC：编译器的名称，默认值为:cc 开发者可以修改其默认值。例如：CC = gcc；
CFLAGS：定义编译选项，无默认值，开发者可以自己赋值。例如：CFLAGS = -Wall -Werror；
SRCS：指定源文件。例如：
SRCS = main.c square.c triangle.c rectangle.c paraller.c
若列出的源文件和makefile文件不在同一目录，源文件需要添加相对路径；
OBJS：定义目标文件。例如：
OBJS = $(SRCS:.c=.o)
值$(SRCS:.c=.o)通过替换 .c 扩展名为 .o 来定义目标文件的列表。
TARGET: 定义最终生成的C程序可执行文件。例如：
TARGET = area
面积计算器程序可执行文件名称为area。
……
更多预定义变量的使用请查阅GNU Make相关资料。
Make规则
makefile的文件内容是由多条规则构成的，make命令执行时先在makefile 文件中查找各种规则，对各种规则进行解析后运行规则。规则的基本格式如下：
## 规则的语法格式:
target1,target2...: depend1, depend2, ...
command
......
......规则由target（目标）、depend（依赖）、command（命令）构成。
例如，下面的规则用于链接目标文件并生成可执行文件：
$(TARGET): $(OBJS)
$(CC) $(CFLAGS) -o $@ $^规则第1行为目标和依赖。$(TARGET)是目标，该目标为TARGET变量的值；$(OBJS)为依赖，该依赖为OBJS变量的值。
规则第2行为命令，每条命令前必须有一个Tab缩进并且独占一行，命令一般是操作系统的Shell命令。
$(CC)为Shell命令，其值为gcc，即gcc编译器命令，在操作系统的Shell窗口输入gcc命令及其依赖参数，可以执行C程序的编译和链接任务。
$(CFLAGS) -o $@ $^为gcc命令依赖的参数。$(CFLAGS)让gcc打开警告信，并将警告作为错误处理；-o指定输出项为文件；$@指向目标文件，即$(TARGET)指向的目标文件；$^指向所有的依赖文件，即$(OBJS)指向的依赖文件。
再如，下面的规则用于编译源文件并生成编译后的目标文件：
%.o: %.c
$(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@规则第1行为目标和依赖。%.o是目标，%是通配符，输出目标文件为.o文件；%.c为依赖，该依赖为所有的.c源文件。
规则第2行为命令，$(CC)为gcc命令；$(CFLAGS) -c $< -o $@为gcc命令依赖的参数，其中$<为第一个依赖文件，案例中第一个依赖文件是main.c，$@指向目标文件。
函数
Makefile中的函数是一些特殊的宏或命令，它们可以通过定义和调用来实现特定的功能。这些宏或命令可以在 Makefile 的不同部分中重复使用，以提高代码的可重用性和可维护性。
自定义函数
可以在 Makefile 中定义自定义函数，这些函数可以通过调用 $(命令名) 的方式在其他地方使用。这可以用于封装一些复杂的构建逻辑，提高代码的可读性和可维护性。
例如：
define compile_and_link
$(CC) $(CFLAGS) -o $@ $^
endef
TARGET = myprogram
$(TARGET): main.o util.o
$(call compile_and_link)预定义的字符串处理函数
字符串处理函数可以执行各种字符串操作，如替换、截取、比较等。以下是一些常用的 Makefile 字符串函数及其用法：
$(subst FROM,TO,TEXT)替换功能：在 TEXT 中，将 FROM 替换为 TO。
示例：$(subst foo,bar,$(VAR)) 如果 VAR 是 foobar，那么结果是 barbar。
$(patsubst PATTERN,REPLACEMENT,TEXT)模式替换：查找 TEXT 中所有符合 PATTERN 的部分，并用 REPLACEMENT 替换它们。
示例：$(patsubst %.c,%.o,$(FILES)) 如果 FILES 是 main.c util.c，那么结果是 main.o util.o。
$(strip STRING)去除空格：去除 STRING 两侧的空白字符（包括空格、制表符和换行符）。
示例：$(strip foo bar baz) 结果是 foo bar baz。
$(strip STRING)去除空格：去除 STRING 两侧的空白字符（包括空格、制表符和换行符）。
示例：$(strip foo bar baz) 结果是 foo bar baz。
$(findstring FIND,IN)查找子串：如果 FIND 出现在 IN 中，返回 FIND；否则返回空。
示例：$(findstring foo,foobar) 结果是 foo。
$(filter PATTERN...,TEXT)过滤：返回 TEXT 中所有符合 PATTERN 的单词。
示例：$(filter %.c %.h,$(FILES)) 如果 FILES 是 main.c util.c foo.h，那么结果是 main.c util.c foo.h。