Linux Makefile 的效能最佳化：如何提升編譯速度和效率

Makefile 是 Linux 系統中常用的檔案格式，它可以用來描述程式的編譯過程和依賴關係，讓使用者可以方便地使用 make 指令來建置和管理程式。 Makefile 的優點是簡單、靈活、可移植，但也有一些缺點，如編譯速度慢、資源消耗大、重複編譯多等。那麼，如何在 Linux 下最佳化 Makefile 的效能，提高編譯速度與效率呢？本文將為你介紹 Linux Makefile 的一些效能最佳化方法，例如使用平行編譯、增量編譯、預編譯頭檔、快取編譯結果等，讓你在 Linux 下更好地使用和編寫 Makefile。

#1. 賦值運算子的影響

‘:=’ 和 ‘=’ 兩個賦值運算子是如何影響編譯速度的呢？這其中的奧妙就在於它們的本質意義，若是理解透徹了也就不會心存疑惑了，博主也是苦思了很久，並且搜索了很多網絡資料，最後被該篇博文一語驚醒！請點擊此處查看該博文

• = 賦值運算子 – 遞歸展開式 – 延遲展開
  「=」表示將整個Makefile 展開後，再決定變數的值，也就是變數的值將會是整個Makefile中最後被遞迴展開所指定的值，而不管其引用的中間變數是在執行目標規則之前還是之後。

範例如下：

foo = $(bar)
bar = $(ugh)
ugh = $(Huh)

all:
    @echo $(foo)

Huh = AfterTarget

make之后其结果为 ： AfterTarget
其整个执行过程如下：
    首先“$(foo)”被替换为“$(bar)”，
    接下来 “$(bar)”被替换为“$(ugh)”，
    “$(ugh)”被替换为“$(Huh)”,
    最后$(Huh)被替换为“AfterTarget”。
    整个替换的过程是在执行“echo $(foo)”是进行的。

注意一句話：整個替換的過程是在執行「echo $(foo)」時進行的。

• ：=賦值運算子 – 直接展開式 – 立即展開
  「:=」表示變數的值決定於它在 Makefile 中的位置，而不是整個 Makefile 展開後的最終值。 在使用該賦值運算子來定義變數時，變數值中對另外變數的參考或函數的參考在定義時就被展開了，即定義時變數就已經是其表達式最終的值了。

#範例如下：

x := foo
y := $(x) bar
x := xyz

在上例中，y的值將會是 foo bar ，而不是 xyz bar 了。

以上是這兩個賦值運算子基本的說明，以下詳細描述其是怎麼影響編譯速度的！

範例如下：

TmpDir = /Source  #此处随意定义了一个目录，
                  #但切记在实际编写的 Makefile 中，不要在赋值语句后面写注释，
                  #否则会把 /Source 到 # 之间的空格也算进去的。
                  #在下面引用该变量的时候实际上‘/Source_’最后还多了一个空格
                  #为了表示清楚，我用下划线表示空格，这样的目录肯定是不存在的

#以下语句调用了Shell函数，其结果是把指定目录下的所有源文件赋值给 x 变量，
#两者取其一运行make
#x := $(shell cd $(TmpDir); ls *.c)
x = $(shell cd $(TmpDir); ls *.c)

all:
    @echo $(x)
    @echo $(x)
    @echo $(x)

1. := 是立即變數賦值，在定義時值已經被決定。執行 make 時， x 的值已經是指定目錄下的所有來源檔案了，所以儘管後面執行了三次 @echo $(x) ，但其實 Shell函數只呼叫了一次
2. = 是延時變數賦值，只有在這個變數被使用時才展開。執行 make 時， x 定義時其值並沒有展開，所以後面執行了三次 @echo $(x) ，每次都調用了 Shell 函數，最終調用了三次 Shell 函數

透過上述分析過程，對於這兩個運算子是如何影響編譯速度的疑惑應該是心裡有底了。

透過本文，你應該對Linux Makefile 的一些效能最佳化方法有了基本的了解，知道如何提高編譯速度和效率，如使用平行編譯、增量編譯、預編譯頭檔、快取編譯結果等。你也應該明白了 Makefile 的效能最佳化的原理和影響，以及如何在 Linux 下正確地使用和設定這些方法。我們建議你在使用 Makefile 時要根據自己的專案和需求，選擇合適的效能優化方法，以提高程式的建置品質和速度。同時，我們也提醒你在使用 Makefile 時要注意一些潛在的問題和挑戰，如相容性、穩定性、可維護性等。希望這篇文章能幫助你更好地使用 Linux 系統，讓你在 Linux 下享受 Makefile 的效能優化的好處和便利性。

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