پرچمداران

خب ! Build System چیست ؟ تمام برنامه‌هایی که می‌نویسیم، معمولاً یک main.c دارند که نقطهٔ‌شروع (start point) برنامهٔ‌ما هست. آیا همیشه همین یک فایله ؟ آیا همیشه نیازه که به یک‌صورت برنامه‌ را کامپایل کنیم ؟ خب مسلماً جواب "نه" هست. چرا که ممکنه برنامهٔ شما دارای ده‌ها فایل داشته‌باشه، و نیاز داشته‌باشید که هر فایل رو به صورت‌خاصی با فلگ‌های خاصی کامپایل‌کنید. اینجاس که "بیلد سیستم‌"ها وارد کار میشوند. به احتمال زیاد نمونه‌های زیادی مشاهده کردید که وقتی یک سورسی‌را (source) از مخازن آنلاین گیت، مثل گیت‌هاب یا گیت‌لب دریافت می‌کنید در فایل‌ راهنما (README.md) در بخش Build نوشته که وارد دایرکتوری بشید و دستور make و بعد make install را وارد کنید، دقیقاً کاری که می‌کنید اینکه برنامهٔ GNU Make را صدا می‌زنید که فایل تنظیمات رو از دایرکتوری جاری بخواند و دستورات تعیین شده رو انجام بده، این دستورات در فایلی به نام Makefile‌ نوشته میشود. نصب کردن GNU Make این برنامه معمولاً روی تمام سیستم‌عامل‌های معقول مثل GNU/Linux یا اقوام BSD نصب هست، درصورتی‌که نبود می‌توانید با استفاده از مدیربسته‌ٔ سیستم‌عاملتون اقدام به نصب کنید، مثلاً برای نصب روی سیستم‌عامل Debian - Ubuntu - Ubuntu Mint می‌توانید به این‌صورت عمل کنید : $> apt install make چه کنیم با GNU Make ؟ اوّل از همه باید یک برنامه‌ای داشته‌باشیم که بخوایم براش Build System تعیین کنیم و دستورات Makefileش رو بنویسیم. یک نمونهٔ ساده کد چند تکه‌ای را می‌توانید از این‌قسمت دریافت کنید. ما سه فایل arg.c/arg.h و main.c را به این‌صورت داریم (یک ساختار معقول) : . ├── build ├── obj └── src ├── arg.c ├── arg.h └── main.c خب حالا ما باید Makefile خودمان را داخل دایرکتوری ریشه درست کنیم، قبلاً هم گفتم : "برنامهٔ GNU Make به دنبال فایلی به اسم Makefile یا GNUmakefile یا makefile می‌گرده". در Makefile می‌توانیم‌ما قوانین (rule) برای ساخته شدن چیزی و متغیر‌هایی تعریف کنیم. اینجا من توضیحات خلاصه‌ای را می‌گویم، باقی‌ماندهٔ مطالب را باید از مستندات‌رسمی GNU Make یا راهنمای سریع دنبال کنید. هر قوانین‌ای که تعریف می‌کنیم دارای این ساختار هست : نیازها : هدف‌ها دستورات مثلاً ما می‌خواهیم که برنامهٔ‌کامپایل شدهٔ‌مان، با اسم args در دایرکتوری build/ قرار بگیره. اینجا "هدف"ما میشه build/args و نیازما هم فایل‌های کامپایل‌ شدهٔ arg.c و main.c هست. اوه ! یک هدف دیگه‌هم پیدا شد؛ الآن هدف دوّم‌ما فایل‌های کامپایل شدهٔ obj/arg.o و obj/main.o هست و نیازمان هم سورس‌های این فایل‌ها یعنی src/arg.h و src/arg.c و src/main.c. خب خیلی زیاد شدن، بهتره که از آخر شروع کنیم و نیازهایمان را برطرف کنیم، اوّلین نیاز فایل‌های کامپایل‌شده هستن : obj/main.o obj/arg.o : src/main.c src/arg.c src/arg.h gcc -c -o obj/main.o src/main.c gcc -c -o obj/arg.o src/arg.o * نکته : سعی نکنید دستورات Makefile را از منطقهٔ کد کپی نکنید، کمی تلاش کنید و بنویسید. خب قبول دارم خیلی زیاد و زشت شد، بیاید این قانون (rule) را به دو تیکه قسمت کنیم : obj/arg.o : src/arg.c src/arg.h gcc -c -o obj/arg.o src/arg.c obj/main.o : src/main.c gcc -c -o obj/main.o src/main.c اگر تا انتها متن ادامه بدید حتماً کوتاه‌ترم خواهد شد :). خب؛ object fileها یا همان فایل‌های کامپایل شده‌‌یمان را به دست‌آوردیم. حالا باید قانون (rule) نیاز اوّلمان را بنویسیم، چه چیزی نیاز داشتیم ‌؟ فایل کامپایل شدهٔ build/args که نیاز به object fileها داشت، حالا object fileها را داریم و باید نیاز هدفمان را برطرف کنیم : build/args : obj/main.o obj/arg.o gcc -o build/args obj/main.o obj/arg.o obj/arg.o : src/arg.c src/arg.h gcc -c -o obj/arg.o src/arg.c obj/main.o : src/main.c gcc -c -o obj/main.o src/main.c تمام شد. ما دستورات Build System خودمان را به زبان برنامهٔ GNU Make نوشتیم؛ حالا کافیه که فقط وارد دایرکتوری‌ای که فایل Makefile هست بشیم و از ترمینال برنامهٔ make را فراخوانی کنیم : $> make gcc -c -o obj/main.o src/main.c gcc -c -o obj/arg.o src/arg.c gcc -o build/args obj/main.o obj/arg.o حالا می‌توانیم برنامهٔ خودمان را اجرا کنیم : $> build/args -name Ghasem -family Ramezani Input Name is [Ghasem] Input Family is [Ramezani] دقّت کرده باشید ما توی نوشتن Makefileمان نیازمندی‌هارو یکی بالاتر از دیگری نوشتیم. چرا ؟ به خاطر اینکه GNU Make میاد از اوّل فایل شروع می‌کنه و قوانین (rules)ها را اجرا می‌کنه. بزارید با یک مثال نشان بدم. Makefile زیر را مدنظرتون داشته‌باشید : obj/arg.o : src/arg.c src/arg.h gcc -c -o obj/arg.o src/arg.c obj/main.o : src/main.c gcc -c -o obj/main.o src/main.c build/args : obj/main.o obj/arg.o gcc -o build/args obj/main.o obj/arg.o ما نیاز اصلی خودمان را آخرین قانون (rule) نوشتیم. حالا برنامهٔ make را اجرا می‌کنیم تا رفتارَش را بهتر متوجه بشیم : $> make gcc -c -o obj/arg.o src/arg.c دیدید ؟ خیلی ساده برخورد کرد، اوّلین قانون (rule) را نگاه کرد تنها نیازمندیش فایل‌های src/arg.c و src/arg.v بودن که وابسته به چیزی نبودند و هدفشان را تأمین کردند. اگر بخواهیم باقی قوانین (rules) را فراخوانی کنیم، باید صراحتاً مشخص کنیم : $> make obj/main.o gcc -c -o obj/main.o src/main.c $> make build/args gcc -o build/args obj/main.o obj/arg.o خب دیگه امیدوارم دلیل اینکه‌ما نیازمندی اصلیه خودمان را اوّلین قانون (rule) قرار دادیم را متوجه شده باشید. وقتی make به نیازمندیه obj/arg.o و obj/main.o برای تأمین build/args برمی‌خوره ادامهٔ قوانین را پیمایش می‌کنه تا نیازمندی‌ها را برطرف کنه. (اگر گیج شدید احتمالاً، پیشنهاد می‌کنم همین‌ موارد را روی کاغذ کشیده و قسمت : نیازمندی‌ها و هدف‌ها و دستورات هر قانون را مشخص کنید.) می‌توانیم قوانینی (rules) تعریف کنیم برای کارهای خاصی، مثلاً همان make install، یعنی قانون install را فراخوانی کن؛ حالا ما قانون clean را برای حذف کردن فایل‌های کامپایل‌شده می‌نویسیم : clean : yes | rm -vf build/* obj/* البته باید در اینجا نکته‌ای را هم حواسمان باشد، باید به GNU Make بگوییم که قانون clean ، یک قانون الکی‌هست، و با یک "هدف" اشتباه نشود. به این‌صورت قانون را ویرایش می‌کنیم : .PHONY : clean clean : yes | rm -vf build/* obj/* نگرانی‌ای هم دربارهٔ Wildcard ها نداشته‌باشید، GNU Make دستتون را باز گذاشته :). متغیرها در GNU Make مسلماً هرجا سخنی از متغیر‌است، سر و کلهٔ راحتی‌کار (و تا حدودی پیچیدگی) پیدا می‌شود. ما می‌توانیم متغیرهم داخل Makefile خودمان داشته‌باشیم. مثلاً فرض کنید که نیاز دارید تمام سورس‌کدها با کامپایل clang و سطح‌بهینه‌سازیه 3 کامپایل بشند. نیازی نیست‌که هربار اینارو تایپ کنیم. کافیه براشون متغیرتعریف کنیم : CC = clang OP = -O3 OBJECT = obj/main.o obj/arg.o ARGS = src/arg.c src/arg.h build/args : $(OBJECT) $(CC) $(OP) -o build/args $(OBJECT) obj/arg.o : $(ARGS) $(CC) $(OP) -c -o obj/arg.o src/arg.c obj/main.o : src/main.c $(CC) $(OP) -c -o obj/main.o src/main.c clean : yes | rm -vf build/* obj/* متغیرهای به خصوصی نیز در GNU Make تعریف شده‌اند که می‌توانند کار مارا بسیار راحت‌تر کنند،‌ برای مثال می‌توانیم قانون object file‌ها را به اینصورت بازنویسی کنیم : obj/%.o : src/%.c $(CC) $(OP) -c -o $@ $? برای اطلاعات بیشتر به راهنمای‌سریع GNU Make مراجعه کنید. یادداشت‌ها یا Code Comments برای استفاده از قابلیت Comment گذاری در کد، کافیه که اوّل خط خودتون از کاراکتر # استفاده کنید. خب دوستان، سعی کردم کلیّات مبحث را بگم؛ ابزار Make قابلیت‌های بسیار زیادی داره که حتماً باید خودتون مطالعه کنید. مثلاً خواستید Makefile شما یک Makefile دیگه را صدا بزنه، یا حتیٰ دستورات شرطی اجرا بکند و یا از همه مهم‌تر بر اساس معماری پلتفرم شما عملیات کامپایل را انجام بده و ... . - موفق‌وپیروز باشید. ?