make的命令行变量参数

在Makefile脚本中，可以通过$(MAKE)递归执行其他的Makefile。make的一些命令行选项（例如禁止输出当前目录的选项--no-print-directory等），会对其行为产生一些影响，而递归调用的make也应当继承这一类选项。此外，在编译u-boot或Linux内核等工程时，常用的命令为：

make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- ...

命令中的ARCH和CROSS_COMPILE两个变量参数也应当在由$(MAKE)递归生成的新的make进程中生效；亦即在sub-make的执行中，也应当默认定义了这两人个变量。而通过查看u-boot/Linux工程中的Makefile脚本，并没有显式传递这两个变量参数的代码。本文记录了笔者探究其实现原理的调试过程。

origin函数查看变量定义源

Makefile的变量有多种定义的方式，例如默认变量、环境变量、文件显式定义、自动变量等。获取某个变量的定义方式，可以增强编译构建的鲁棒性。GNU Make提供了origin函数，可获取某个变量的定义源；从此入手，可以编写以下两个Makefile脚本，探究命令行变量是如何传递给递归执行的make。文件名为Makefile的脚本内容为：

MAKEFLAGS += -r -R
# get the definition origin of `MAKEVAL
MV_ORIG   := $(origin MAKEVAL)
ifeq ($(MAKEVAL),)
MAKEVAL   := defined in makefile
endif

.PHONY: all
all:
	phell -s -p MAKEFLAGS -p MAKEVAL
	@echo "Origin: $(MV_ORIG); invoking sub-make..."
	@echo "------------------------------------------------"
	$(MAKE) --no-print-directory -f dump-env.mk $@

脚本中使用到了phell调试工具，该工具可在笔者的下载区域获得，它的-p选项可以查看某个环境变量的值。不过，不使用phell工具也是可行的，通过echo命令直接输出环境变量值。该脚本通过$(MAKE)调用了一个sub-make，脚本文件dump-env.mk的内容如下：

.PHONY: all
all:
	phell -s -p MAKEFLAGS -p MAKEVAL

下面就要根据这两个Makefile文件来调试分析了。以make -f Makefile命令执行，其结果为：

# make -f Makefile
phell -s -p MAKEFLAGS -p MAKEVAL
****** $ENV{MAKEFLAGS} => rR
****** $ENV{MAKEVAL} has not been defined
Origin: undefined; invoking sub-make...
------------------------------------------------
make --no-print-directory -f dump-env.mk all
phell -s -p MAKEFLAGS -p MAKEVAL
****** $ENV{MAKEFLAGS} => rR --no-print-directory
****** $ENV{MAKEVAL} has not been defined

两个Makefile脚本的结果大致由-----------分隔。$(origin MAKEVAL)的结果为undefined，表明变量未定义，这是正确的结果。Makefile创建的子进程（实际上是/bin/sh的子进程）phell的环境变量MAKEFLAGS的值为rR，而dump-env.mk创建的子进程phell的环境变量MAKEFLAGS的值为rR --no-print-directory，这样就可以解答本文中提到的问题：

GNU Make通过环境变量MAKEFLAGS向递归调用的$(MAKE)传递选项参数（变量参数另议）；在sub-make启动时，它会根据命令行选项以及环境变量MAKEFLAGS的值，重新设定MAKEFLAGS。

设定环境变量MAKEVAL

设置MAKEVAL环境变量（而非以make的变量参数）并执行make，相应的命令为：

MAKEVAL='Hello World' make -f Makefile

由结果可知，origin可以正确地判定MAKEVAL变量的定义源为environment：

phell -s -p MAKEFLAGS -p MAKEVAL
****** $ENV{MAKEFLAGS} => rR
****** $ENV{MAKEVAL} => Hello World
Origin: environment; invoking sub-make...
------------------------------------------------
make --no-print-directory -f dump-env.mk all
phell -s -p MAKEFLAGS -p MAKEVAL
****** $ENV{MAKEFLAGS} => rR --no-print-directory
****** $ENV{MAKEVAL} => Hello World

设定变量参数MAKEVAL

与环境变量的区另是，make的变量参数在其之后指定：

make MAKEVAL='Hello World' -f Makefile

其结果如下：

phell -s -p MAKEFLAGS -p MAKEVAL
****** $ENV{MAKEFLAGS} => rR -- MAKEVAL=Hello\ World
****** $ENV{MAKEVAL} => Hello World
Origin: command line; invoking sub-make...
------------------------------------------------
make --no-print-directory -f dump-env.mk all
phell -s -p MAKEFLAGS -p MAKEVAL
****** $ENV{MAKEFLAGS} => rR --no-print-directory -- MAKEVAL=Hello\ World
****** $ENV{MAKEVAL} => Hello World

与之前的结果对比可知，源于命令行(command line)的变量参数，会在make启动时添加到MAKFFLAGS变量的尾部，并通过环境变量导出。MAKEFLAGS变量默认会被make导出到环境变量中。至此，我们就全完解答了本文提出的问题。

make的-n命令行参数

GNU Make工具的-n参数可以在不执行具体操作的情况下，将操作命令输出。根据官方文档的说明，带有$(MAKE)的操作是例外：

$ make -n -f Makefile
phell -s -p MAKEFLAGS -p MAKEVAL
echo "Origin: undefined; invoking sub-make..."
echo "------------------------------------------------"
make --no-print-directory -f dump-env.mk all
phell -s -p MAKEFLAGS -p MAKEVAL

最后一行phell -s -p MAKEFLAGS -p MAKEVAL源于第二个Makefile脚本dump-env.mk。虽然输出了该操作，但没有被执行。可以给相应的操作之前添加+字符，在带有-n命令行参数的情况下，依然执行操作。相应的修改为：

--- a/Makefile
+++ b/Makefile
@@ -12,7 +12,7 @@ endif
 .PHONY: all
 
 all:
-       phell -s -p MAKEFLAGS -p MAKEVAL
+       +phell -s -p MAKEFLAGS -p MAKEVAL
        @echo "Origin: $(MV_ORIG); invoking sub-make..."
        @echo "------------------------------------------------"
        $(MAKE) --no-print-directory -f dump-env.mk $@

--- a/dump-env.mk
+++ b/dump-env.mk
@@ -3,4 +3,4 @@
 .PHONY: all
 
 all:
-       phell -s -p MAKEFLAGS -p MAKEVAL
+       +phell -s -p MAKEFLAGS -p MAKEVAL

再次执行make -n -f Makefile，其结果如下：

phell -s -p MAKEFLAGS -p MAKEVAL
****** $ENV{MAKEFLAGS} => nrR
****** $ENV{MAKEVAL} has not been defined
echo "Origin: undefined; invoking sub-make..."
echo "------------------------------------------------"
make --no-print-directory -f dump-env.mk all
phell -s -p MAKEFLAGS -p MAKEVAL
****** $ENV{MAKEFLAGS} => nrR --no-print-directory
****** $ENV{MAKEVAL} has not been defined

由以上可知，GNU Make的-n命令行参数也由MAKEFLAGS通过环境变量传递给递归调用的sub-make。操作命令之前的+字符不仅影响-n参数的作用，还会影响-t/-q等参数的作用，这一特性增加了make工具的灵活性；具体的说明请参考GNU Make的官方文档。