make와 Makefile

make 와 Makefile

• make 와 Makefile
  • make & Makefile 이란?
  • make를 쓰는 이유
  • 예제
    • 기본적인 컴파일 과정
    • make를 이용한 컴파일 과정
      • Makefile 의 구성
      • Makefile의 기본구조
      • Makefile 작성규칙
      • make 예제 따라해보기
    • Makefile 개선하기 : 매크로 사용
      • Makefile 매크로 사용 예제
    • Makefile 개선하기2 : 내부 매크로 사용
  • 정리
  • 끝

make & Makefile 이란?

SHELL 에서 컴파일을 해보셨다면, make 명령어로 컴파일을 실행하는 경우를 자주 보셨을 것입니다. Makefile이 있는 디렉토리에서 make 만 치면 컴파일이 실행된다?? 어떻게 이런 일이 일어날 수 있는 것일까요?

왜냐하면 make는 파일 관리 유틸리티 이기 때문이지요.

make는

파일 간의 종속관계를 파악하여 Makefile( 기술파일 )에 적힌 대로 컴파일러에 명령하여 SHELL 명령이 순차적으로 실행될 수 있게 합니다.

그럼 이제 Makefile도 어떤 역할을 하는지 아시겠죠?

make를 쓰는 이유

하지만 여기서 의문점이 있을 수 있습니다. 그냥 컴파일러로 컴파일하면 되지 왜 굳이 Makefile을 만들고 make명령을 실행해야 하나?

make을 쓰면 다음과 같은 장점이 있습니다.

1. 각 파일에 대한 반복적 명령의 자동화로 인한 시간 절약
2. 프로그램의 종속 구조를 빠르게 파악 할 수 있으며 관리가 용이
3. 단순 반복 작업 및 재작성을 최소화

글로만 보니 이해가 잘 안되시죠? 그럼 make의 필요성을 느껴보기 위해 기본적인 컴파일 과 make를 이용한 컴파일을 직접 해봅시다!

예제

이제 위의 종속관계 표를 보며 diary_exe라는 실행 파일을 만들어 봅시다!

1. diary.h 헤더파일 만들기

세 개의 c파일이 include 할 헤더파일을 생성해 봅시다!

vi diary.h ( 헤더 파일 생성)

코드

2. 재료로 사용 될 C파일 만들기

vi memo.c
vi calendar.c
vi main.c

코드

1. memo.c
   
2. calendar.c 
3. main.c 

3. 생성된 파일 확인하기

위의 모든 파일을 생성 했다면 제대로 생성 되었는지 ls명령어로 확인해 줍시다.

$ ls

자! 모든 파일을 생성했다면 이제 두가지 방법으로 컴파일을 해보겠습니다.

기본적인 컴파일 과정

먼저 기본적인 방법으로 컴파일을 해봅시다. 컴파일은 gcc 를 이용하였습니다.

1. c파일에서 object 파일 생성하기

아래의 명령어로

gcc -c -o memo.o memo.c
gcc -c -o calendar.o calendar.c
gcc -c -o main.o main.c

각 c파일에서 object 파일을 생성해 줍니다.

여기서 -c 옵션은 object 파일을 생성하는 옵션이고,
-o 옵션은 생성 될 파일 이름을 지정하는 옵션입니다.

여기서는 -o 옵션을 넣지 않아도 object 파일이름이 (c파일이름).o로 자동 생성 됩니다.
하지만 실행 파일 생성시 -o 옵션을 넣지 않으면 모든 파일이 a.out 이라는 이름을 가지게 되므로 여러 개의 실행 파일을 생성해야 할 때 효율적인 옵션입니다.

그럼
ls 명령어로 object 파일이 제대로 생성되었는지 확인해 줍시다.

2. 각 object파일을 묶어 컴파일을 통해 diary_exe 실행파일 생성하기

이제 실행 파일을 생성해 봅시다!

gcc -o diary_exe main.o memo.o calendar.o

여기서 object 파일들의 순서는 상관이 없습니다.
위의 명령어를 실행하면 드디어 diary_exe 실행파일이 생성됩니다!!!!

ls 명령어로 확인해 봅시다.

3. 결과 확인하기

바르게 생성되었다면 아래와 같이 결과가 나오는지 확인해 보세요.

$./diary_exe

기존의 컴파일 과정이 여기서는 그리 귀찮지 않습니다. 모든 c파일을 각각 컴파일 해도 3번만 명령해 주면 되니까요. 하지만 만약 하나의 실행파일을 생성하는데 필요한 c파일이 1000개라면..?? 1000개의 명령어가 필요합니다. 이러한 상황을 해결해 주는 것이 바로 make 와 Makefile입니다!

make를 이용한 컴파일 과정

그럼 이제 Makefile 을 먼저 어떻게 만드는지 알아 본 후 make 명령으로 위의 파일들을 컴파일 해봅시다.

Makefile 의 구성

Makefile은 다음과 같은 구조를 가집니다.

-목적파일(Target) : 명령어가 수행되어 나온 결과를 저장할 파일
-의존성(Dependency) : 목적파일을 만들기 위해 필요한 재료
-명령어(Command) : 실행 되어야 할 명령어들
-매크로(macro) : 코드를 단순화 시키기 위한 방법

Makefile의 기본구조

위의 구성에서 말한 요소들은 실제 Makefile 코드에서 다음과 같이 배치됩니다.

Makefile 작성규칙

목표파일 : 목표파일을 만드는데 필요한 구성요소들
(tab)목표를 달성하기 위한 명령 1
(tab)목표를 달성하기 위한 명령 2

// 매크로 정의 : Makefile에 정의한 string 으로 치환한다.
// 명령어의 시작은 반드시 탭으로 시작한다.
// Dependency가없는 target도 사용 가능하다.

make 예제 따라해보기

자! 이제 실제로 Makefile을 만들어 봅시다~

$ vi Makefile

여기서 더미타겟 은 파일을 생성하지 않는 개념적인 타겟으로

$ make clean

라 명령하면 현재 디렉토리의 모든 object 파일들과 생성된 실행파일인 diary_exe를 rm 명령어로 제거해 줍니다.

이제

$ make

로 Makefile을 실행해 줍니다.

명령어들이 실행 되면서 타겟파일이였던 diary_exe 가 만들어졌습니다!!

실행결과는 기본적인 컴파일 과정에서 본 결과와 동일함을 알 수 있습니다.

그런데 아직까지 기본적인 컴파일 과정을 묶어둔 것 외에는 특별한 점이 없어 보입니다.

위의 코드를 더욱 단순화 시키기 위해서 매크로(macro)를 사용해 봐요~

Makefile 개선하기 : 매크로 사용

매크로는 생각보다 간단합니다. 위의 코드에서 중복되는 파일 이름들을 특정 단어로 치환하면 됩니다.

마치 C언어에서 #define을 하는 것과 비슷한 원리입니다.

Makefile 매크로 사용 예제

작성 규칙

1. 매크로를 참조 할 때는 소괄호나 중괄호 둘러싸고 앞에 ‘$’를 붙인다.
2. 탭으로 시작해서는 안되고 , :,=,#,”” 등은 매크로 이름에 사용할 수 없다.
3. 매크로는 반드시 치환될 위치보다 먼저 정의 되어야 한다.

여기서 -W -Wall는 컴파일 시 컴파일이 되지 않을 정도의 오류라도 모두 출력되게 하는 옵션입니다.

make clean
vi Makefile //매크로 사용 예제처럼 수정
./diary_exe

로 전과 같은 결과가 나오는지 확인해 보세요~

여기서 더 코드를 단순화 시키기 위해서 사용자가 직접 정의하는 매크로가 아닌 미리 정의된 내부 매크로를 한번 사용해 보겠습니다!

Makefile 개선하기2 : 내부 매크로 사용

!?
내부 매크로를 사용하였더니 코드가 굉장히 단순해 졌습니다!
여기서 사용된 내부 매크로를 한번 살펴봅시다.

1. “$@” : 현재 타겟의 이름
2. “$^” : 현재 타겟의 종속 항목 리스트

이를 바탕으로 위의 코드를 한번 처음부터 끝까지 해석해 봅시다!

1. gcc 컴파일러를 이용
2. 사소한 오류까지 출력
3. 최종 타겟 파일은 diary_exe
4. OBJECT 로 정의할 파일들은 memo.o main.o calendar.o
5. all 은 현재는 사용하지 않았지만 타겟 파일이 여러개 일때 사용됩니다.
6. 타겟 파일을 만들기 위해 OBJECT 들을 사용한다.( 단 OBJECT 파일이 없다면 OBJECT 파일과 이름이 동일한 C파일을 찾아 OBJECT파일을 생성한다. )
7. gcc -o diary_exe memo.o main.o calendar.o과 동일
8. 더미타겟

이해가 되셨나요?

내부 매크로는 본 예제에서 쓰인 것 보다 훨씬 많기 때문에 리스트를 한번 찾아보고 다른 예제를 해보시면 도움이 됩니다 :-)

정리

이처럼 Makefile을 생성하여 make 명령을 사용하면 다음과 같은 장점이 있습니다.

• 입력파일 변경 시 결과파일 자동 변경을 원할 때 지능적인 배치작업 수행
• 일일이 gcc 명령어를 안치고도 간단하면서 용이하게 컴파일을 진행할 수 있음

우리 모두 make 로 더 쉽게 컴파일 해요~.~

끝