Make

make (engl. machen, erstellen) ist ein Computerprogramm, das Shellskript-ähnlich Kommandos in Abhängigkeit von Bedingungen ausführt. Es wird hauptsächlich bei der Softwareentwicklung eingesetzt.

Genutzt wird es beispielsweise, um in einem Projekt, das aus vielen verschiedenen Dateien mit Quellcode besteht, automatisiert alle Arbeitsschritte (Übersetzung, Linken, Dateien kopieren etc.) zu steuern, bis hin zum fertigen, ausführbaren Programm.

Das Hilfsprogramm make ist Teil des POSIX-Standards, dessen gegenwärtige Bezeichnung IEEE Std 1003.1, 2004 Edition lautet (äquivalent dazu Single Unix Specification V3, SUSv3).

Erklärung

make liest ein sogenanntes Makefile, in dem der Übersetzungsprozess von Programmen formalisiert erfasst ist. Diese Formalisierung beschreibt, welche Quelltextdateien der Compiler zu welchen Objektdateien verarbeitet, und welche Objektdateien vom Linker dann zu Programmbibliotheken oder ausführbaren Programmen verbunden werden. Alle Schritte erfolgen unter Beachtung der Abhängigkeiten, die möglicherweise durch die Dateiorganisation gegeben sein können.

Wenn das Makefile vom make-Programm abgearbeitet wird, wird eine Umwandlung etwa einer Quelldatei in eine Objektdatei nur dann vorgenommen, wenn die Quelldatei neuer als die Objektdatei ist. Bei der Entwicklung großer Programmpakete mit vielen Quelldateien und vielen ausführbaren Programmen entfällt so die Notwendigkeit, bei einer Reihe kleiner Veränderungen alle Compilationen erneut durchzuführen. Der Erfolg dieser Sparmaßnahme hängt natürlich von der korrekten Angabe der Dateiabhängigkeiten ab. Alle Abhängigkeiten müssen vollständig und korrekt im Makefile beschrieben sein – was bei großen Projekten nicht leicht zu realisieren ist. Insbesondere bei Programmänderungen oder -erweiterungen können neue Abhängigkeiten entstehen. Diese müssen sofort im Makefile eingetragen werden. Dies wird durch Hilfsprogramme wie mkmf unterstützt.

Die von make ausgeführten Befehle sind nicht auf Compiler oder Linker beschränkt. Jedes Werkzeug, das der Kommandozeileninterpreter zur Verfügung stellt, kann benutzt werden, um die gewünschten Dateimanipulationen zu erreichen. So kann man z. B. automatisch Bilder aus Texten erzeugen.

make hat sich in großen Bereichen der Software-Entwicklung durchgesetzt, hat aber – gerade bei großen Projekten – einige Probleme (siehe Literatur). Daher wurden immer wieder Versuche gemacht, einen Nachfolger zu finden und zu etablieren (siehe Alternativen).

Prinzip

Das Erstellen einer Datei wird im Makefile als ein Ziel (Target) bezeichnet. Die Randbedingungen dazu werden in einem Eintrag beschrieben. Beispiel

A: B C
	D

Diese Zeile bedeutet: Ziel A hängt von den Zielen B und C ab. („Hängt ab von“ bedeutet meistens „wird erstellt aus“.) Wenn A erstellt werden soll, werden B und C betrachtet. Ist eins von beiden jünger als A, wird D ausgeführt, um A neu zu erstellen. Ist A jünger als B und C, wird A als aktuell betrachtet.

Beispiel für ein Makefile

Das vorliegende Beispiel zeigt lediglich die einfachste Form eines Makefiles, es gibt Methoden wie z. B. Patternregeln, die das Makefile mächtiger machen.

Ein Programm prog soll aus den beiden Quelldateien foo.c und bar.c so erzeugt werden, dass immer möglichst wenig Übersetzungs- und Bindevorgänge benötigt werden, wenn nur eine der beiden Quelldateien geändert wird.

CC = cc
LD = ld

prog: foo.o bar.o
	$(LD) -o prog foo.o bar.o

foo.o: foo.c
	$(CC) -c foo.c

bar.o: bar.c
	$(CC) -c bar.c

In den ersten beiden Zeilen wird angegeben, mit welchen Programmen die Kompilierung und das Linken ausgeführt werden sollen. Die dritte Zeile bedeutet, dass das Programm prog aus den Teilen foo.o und bar.o hergestellt wird. Die darauffolgende Zeile gibt an, wie mit welchem Werkzeug – hier ein Linker – dies erfolgen soll. Zeilen, die – wie in diesem Fall – Programme aufrufen, müssen mit einem Tabulatorzeichen beginnen. Die nächste Zeile gibt an, dass foo.o aus foo.c hergestellt wird, und zwar in der sechsten Zeile durch Aufruf von cc, dem C-Compiler. Die beiden letzten Zeilen sind analog.

Der Vorgang wird dann auf der Kommandozeile mittels make prog gestartet. Wird kein Parameter angegeben, führt make das zuerst definierte Ziel (hier prog) aus. In dem obigen Beispiel hätte also make die gleiche Wirkung wie make prog.

Anwendung

Die Entwicklung großer Programme und Programmpakete, die aus vielen einzelnen Quelltext-Dateien bestehen und Abhängigkeiten zu separaten Bibliotheken besitzen, ist ohne make oder ähnliche Hilfsmittel kaum mehr denkbar. In der Welt des Open Source versteht es sich von selbst, dass mit dem Quellcode eines Projekts auch das Makefile veröffentlicht wird.

Besonders bei größeren Programmen wird das Makefile von den Entwicklern nicht direkt geschrieben, sondern mittels unterschiedlicher Programme aus einfacheren Regeln erstellt. Hierzu werden üblicherweise die GNU autotools wie autoconf und automake oder auch mkmf oder qmake verwendet.

Alternativen zum make-Befehl

(erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit)

• Derivate von make sind z. B. GNU Make, nmake (AT&T), nmake (Microsoft), Turbo Make (Borland), JMake und Opus Make.
• makepp – ist zwar ebenfalls ein Derivat von GNU make, bietet aber darüber hinaus einen integrierten erweiterbaren Befehls- und Include-Parser um implizite Abhängigkeiten automatisch zu erkennen. Auch geänderte Befehlsoptionen u. ä. Rahmenbedingungen werden erkannt. Das große make-Problem mit Rekursion kann elegant umgangen werden, um korrekte Aufbauten zu garantieren. Darüber hinaus ist Perl auf allen Ebenen integrierbar.
• mk (unter Plan9) ist ebenfalls aus make entwickelt, jedoch in die Richtung der Vereinfachung.
• SCons – Python-implementiertes, plattform-übergreifendes System mit vielen Verbesserungen gegenüber make. Integriert auch einige Features von automake/autoconf. Seine Stärke kommt daher, dass in den „SConstruct“ genannten Makefiles die gesamte Funktionalität der Programmiersprache Python genutzt werden kann.
• CMake verwendet ein eigenes Beschreibungsformat und kann aus diesem passende Makefiles oder sogar Projekt-Dateien für IDEs erzeugen
• Apache Ant und Apache Maven – XML-basierende Systeme mit demselben Zweck, die mit Hilfe von Java erweitert werden können.
• Vesta – ist ein SCM-Werkzeug mit integriertem Build Tool.
• Jam ist ein Buildwerkzeug aus der Boost-Bibliothek, der Erweiterung der C++-Standardbibliothek der Programmiersprache C++.
• Rant – Ein in Ruby implementiertes Werkzeug, auch die Makefiles werden in Ruby geschrieben.
• Rake – Ebenfalls in Ruby implementiertes Werkzeug mit in Ruby geschriebenen Rakefiles.
• In einer integrierten Entwicklungsumgebung (IDE) wird das Ganze in eine grafische Benutzeroberfläche verpackt und ist subjektiv leichter zu handhaben. IDEs gibt es für fast jede verbreitete Sprache (C/C++, Java etc.) und jedes bedeutende Betriebssystem.
• A-A-P ist ein in Python geschriebenes Programm zur Automatisierung der Erstellung von Computerprogrammen, vergleichbar mit make oder Ant. Neben der klassischen Automatisierung des Erstellungsvorgangs ermöglicht es auch das Auffinden, Herunterladen, Installieren und Verändern von sowie die Fehlersuche in Computerprogrammen. A-A-P besitzt eine integrierte Anbindung an CVS.
• Yabu ist eine Weiterentwicklung von make mit ähnlichem Dateiformat. Es ist besonders für multi-Plattform-Builds geeignet und kann Builds parallel auf mehreren Rechnern ausführen.

Literatur

• Helmut Herold: make. Addison-Wesley, ISBN 3-8273-2095-X
• Thomas Peschel-Findeisen: Make ge-packt. Mitp-Verlag, ISBN 3-8266-1442-9
• Robert Mecklenburg: GNU make. O’Reilly, ISBN 3-89721-408-3

Weblinks

• make(1) – Linux-Manpage (Englisch)
• Peter Miller: Recursive Make Considered Harmful – Beschreibt die Probleme durch rekursive 'makefiles' (was ein typisches Vorgehen ist).
• Advanced Auto-Dependency Generation mit make