具有共享库的递归 Makefile

Question

我正在为一个项目创建一个 Makefile。我有 Makefiles 的以下结构：

./Makefile
./classification/Makefile
./misc/Makefile
./APP/Makefile
./qr/libs/Makefile

我正在执行递归make。在每个目录中，我都有一个生成共享库的 Makefile。因此，在./classification 文件夹中，我将生成classification.so，从而生成其他目录。一般来说，它们具有以下结构：

include ../standard_defs.mk

xCFLAGS=$(CFLAGS) -fPIC

SOURCES=help.cpp
OBJECTS=$(SOURCES:.cpp=.o)
EXECUTABLE=misc.so

xxDET=detection/$(EXECUTABLE)
export xxDET;

all: $(SOURCES) $(EXECUTABLE)

$(EXECUTABLE): $(OBJECTS) 
    $(CC) $(OBJECTS) -shared -o $@


.cpp.o:
    $(CC) $(xCFLAGS) $< -c

clean:
    rm -f $(OBJECTS) $(EXECUTABLE)

而主 Makefile (./Makefile) 的结构如下：

CFLAGS=`pkg-config opencv --cflags`
LDFLAGS=`pkg-config opencv --libs`

include standard_defs.mk

SOURCES=DataFormatDetResult.cpp  InputDataFiles.cpp  InputImage.cpp \
    InputManager.cpp  main.cpp  maths.cpp  misc.cpp

OBJECTS=$(SOURCES:.cpp=.o)
EXECUTABLE=featureExtractor

all: $(LIBS) $(SOURCES) $(EXECUTABLE) 

$(EXECUTABLE): $(OBJECTS)
    make -C misc
    make -C qr/libs
    make -C classification
    make -C APP
    $(CC) $(CFLAGS) $(OBJECTS) -o $@ $(LDFLAGS) misc/misc.so qr/libs/ap.so classification/classification.so APP/app.so

.cpp.o:
    $(CC) $(CFLAGS) $< -c

clean:
    make -C misc clean
    make -C qr/libs clean
    make -C APP clean
    make -C classification clean
    rm -f *.o $(EXECUTABLE)

错误

当我尝试编译主 Makefile 时，出现以下链接错误：

classification/classification.so: undefined reference to `Help::InsertHelpType(std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >)'
classification/classification.so: undefined reference to `Help::Help()'
collect2: ld returned 1 exit status
make: ** [featureExtractor] Erro 1

misc.so 包含Help 类，似乎classification.so 在最终编译中找不到它。但是，如果我运行 make -C ./classification/，我不会收到任何错误。

问题 1

如何解决这个链接问题？

失败的解决方案

我尝试将misc.so 链接到classification.so，在./classification/Makefile 中执行此操作：

$(EXECUTABLE): $(OBJECTS)
    $(CC) $(OBJECTS) -shared -o $@ $(LDFLAGS) ../misc/misc.so

但它没有用。我得到的只是一个新的警告

/usr/bin/ld: warning: ../misc/misc.so, needed by classification/classification.so, not found (try using -rpath or -rpath-link)

问题 2

有没有更好的方法来为这个项目创建一个 Makefile？

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编辑 1： 如果我运行 make -C ./classification/，它会生成 ./classification/classification.so 而不会出错。然后，如果我在./ 中运行make，我会得到同样的错误。

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编辑 2： 当我运行 nm --format sysv misc.so | grep Help 时，我得到了：

$ nm --format sysv misc.so | grep Help
HelpTypes           |0000000000205120|   D  |            OBJECT|0000000000000038|     |.data
_ZN11HelpControl9PrintHelpEv|0000000000002180|   T  |              FUNC|000000000000082e|     |.text
_ZN11HelpControlC1Ev|00000000000029b0|   T  |              FUNC|0000000000000187|     |.text
_ZN11HelpControlC2Ev|00000000000029b0|   T  |              FUNC|0000000000000187|     |.text
_ZN4Help14InsertHelpTypeESs|0000000000001ac0|   T  |              FUNC|0000000000000126|     |.text
_ZN4Help9PrintHelpEi|0000000000001bf0|   T  |              FUNC|000000000000020d|     |.text
_ZN4HelpC1Ev        |0000000000001e00|   T  |              FUNC|000000000000021a|     |.text
_ZN4HelpC2Ev        |0000000000001e00|   T  |              FUNC|000000000000021a|     |.text
_ZN4HelpD1Ev        |0000000000003090|   W  |              FUNC|000000000000039b|     |.text
_ZN4HelpD2Ev        |0000000000003090|   W  |              FUNC|000000000000039b|     |.text
_ZNSt8_Rb_treeISsSt4pairIKSs4HelpESt10_Select1stIS3_ESt4lessISsESaIS3_EE8_M_eraseEPSt13_Rb_tree_nodeIS3_E|0000000000003430|   W  |              FUNC|0000000000000526|     |.text

Answer 1

尝试摆脱递归 Makefile。尽管它们有些常见，recursive make is inherently broken。它们很常见的主要原因是，当你有 automake 和 autoconf 时，这是构建的。然而，autoconf 和 automake 都竭尽全力使递归 make 结构正确，而且我似乎还没有任何人在没有这些工具的情况下获得正确的递归 make 结构。

只有少数使用递归 make 本身并没有被破坏，例如 Cmake 使用递归 makefile 的方式。但是同样，这些 makefile 是由自动化工具构建的，因此手动也很难做到这一点。

编辑：这是文章的简短摘要。

递归 makefile 的主要问题是，它使 make 无法构建完整的依赖关系图，而它需要以正确的顺序构建东西。递归 make 最初适用于需要一次构建多个项目的情况，它们之间没有任何依赖关系。只要在递归结构中存在依赖关系，make 就会使修复顺序变得非常困难。在最好的情况下，留下一个可以构建的系统，但在编辑一些文件后尝试重建它时会中断。我见过很多情况，其中递归 make 搞砸了，因此应用程序的一部分与编辑前从源编译的库链接，另一部分与编辑后从源编译的库链接。这会导致应用程序突然中断，它会奇迹般地出现在make clean && make 之后。

在其他情况下，递归 make 可能会完全搞乱构建。当目标以绝对错误的顺序开始执行时，就是这种情况。这意味着普通的构建是不可能的。您的示例似乎是其中一种情况。虽然我没有仔细研究过，但似乎 make 并没有正确构建所有需要的库，因为它并不完全了解依赖关系。

在几乎所有情况下，当使用递归 make 时，并行 make 是完全不可能的。至少我还没有看到可以可靠地与 make -j X 一起使用的手动递归 make 结构。

有两种解决方案：

• 使用其中一种工具构建 makefile，例如 autotools 或 cmake。但是，这需要再学习一种工具。这些工具的可用性也备受争议（至少对于自动工具而言）。

• 通过提供一个 makefile 来摆脱递归结构，make 可以从中导出完整的依赖关系图。我已经看到有些人实际上在一个文件中执行此操作，即使有多个库和自动源检测，但我不会，所以我不推荐这样做。更好的是拥有多个文件，每个子目录一个，然后使用include 将它们组合成目录树根目录下的一个大文件。这种方式 make 只能在树的根部调用，但它总是会知道完整的依赖集。这种方式也是文章推荐的。

Answer 2

您没有给我们足够的信息来重现错误，因此这可能需要多次迭代。

在misc/ 中，我们需要一种方法来测试Help 类。如果您还没有，请在misc/ 中为此目的编写一些简单的代码：

//test_help.cpp
#include "help.h"

int main()
{
  Help H;

  return(0);
}

试试看：

make test_help.o help.o
g++ test_help.o help.o -o test_help
./test_help

然后是图书馆：

make misc.so
g++ test_help.o misc.so -o test_help
./test_help

然后将test_help.cpp移动到上层目录并从那里尝试：

make test_help.o
g++ test_help.o misc/misc.so -o test_help
./test_help

然后在主 Makefile 中添加一条规则：

test_help: test_help.o
    make -C misc
    $(CC) $(CFLAGS) $< -o $@ misc/misc.so
    ./$@

并尝试make clean ; make test_help。