Bài 37.328 phút đọc

Theo dõi header tự động

Sau bài này bạn sẽ làm được

Giải thích vì sao sửa header không kích hoạt dựng lại
Dùng -MMD -MP để sinh và nạp phụ thuộc
Đọc một file .d GCC sinh ra
Dùng make -j để dựng song song

Makefile ở bài trước có một lỗ hổng nguy hiểm: sửa một tệp header không kích hoạt dịch lại. Hậu quả là bạn chạy chương trình với bố cục struct cũ và mới lẫn lộn, một trong những lỗi khó hiểu nhất. Hai cờ chữ chữa nó.

#Bug khó hiểu nhất

Makefile thiếu theo dõi header

$(BUILD)/%.o: $(SRC_DIR)/%.c
	$(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@

# Quy tac chi noi: build/x.o phu thuoc src/x.c.
# No KHONG noi gi ve cac .h ma x.c include.

# Nen khi ban sua include/toan.h:
#   - src/main.c KHONG doi -> Make khong dich lai main.o
#   - nhung main.o dua tren toan.h CU

terminal

# Makefile khong co -MMD, sua header

touch include/toan.h && make

mingw32-make: 'app_sai.exe' is up to date.

Đây là một lỗi thật, không phải chuyện lý thuyết

/* Kich ban that:
     1. Ban sua struct trong toan.h, them mot truong o GIUA:
          typedef struct { int x; int MOI; int y; } T;
     2. Make khong dich lai main.o (main.c khong doi).
     3. main.o van dung BO CUC CU: x o offset 0, y o offset 4.
     4. toan.o dich lai, dung bo cuc MOI: x o 0, MOI o 4, y o 8.
     5. main goi ham trong toan, truyen mot T. Hai ben doc CUNG
        vung nho bang HAI bo cuc khac nhau.

   Ket qua: gia tri sai, sap ngau nhien, hoac hong bo nho.
   Va no tai hien khong deu, vi phu thuoc vao cai gi da dich lai.

   Cach "chua" ma nhieu nguoi dung: "make clean && make" moi lan.
   Do la dich LAI TAT CA, cham, va la dau hieu Makefile sai.
   Cach dung: bao Make theo doi header tu dong. */

#-MMD -MP

Thêm hai cờ và một dòng

# 1. Them -MMD -MP vao CFLAGS
CFLAGS := -std=c17 -Wall -Wextra -Iinclude -MMD -MP

# 2. Tinh danh sach file .d
OBJS := $(SRCS:$(SRC_DIR)/%.c=$(BUILD)/%.o)
DEPS := $(OBJS:.o=.d)

# 3. Nap cac file .d o cuoi Makefile
-include $(DEPS)

Cờ	Làm gì
-MMD	Khi dịch, sinh thêm tệp .d liệt kê các header mà tệp .c include (bỏ header hệ thống)
-MP	Thêm một mục tiêu giả rỗng cho mỗi header, tránh lỗi khi xoá header
-include	Nạp các tệp .d; dấu - để không lỗi khi tệp .d chưa tồn tại

-MMD so với -MD

-MD     # sinh .d liet ke CA header he thong (stdio.h, ...)
-MMD    # sinh .d BO header he thong, chi liet ke header CUA BAN

/* Dung -MMD (hai chu M). Ban khong sua stdio.h, nen khong can
   Make theo doi no. Neu theo doi ca header he thong, file .d
   phong to va build cham hon ma khong duoc gi.

   Cach nho: MM = "my headers", it hon MD mot muc. */

#Đọc tệp .d

terminal

make && cat build/main.d

build/main.o: src/main.c include/toan.h

include/toan.h:

Tệp .d chính là một quy tắc Make

build/main.o: src/main.c include/toan.h

/* Do la MOT QUY TAC MAKE do GCC tu sinh. No noi:
     "build/main.o phu thuoc src/main.c VA include/toan.h"

   Khi ban -include file nay, Make THEM include/toan.h vao danh
   sach phu thuoc cua main.o. Bay gio sua toan.h lam main.o cu,
   nen Make dich lai. Van de da xong.

   Dong thu hai: */
include/toan.h:

/* Do la muc tieu GIA do -MP them vao: mot quy tac rong cho
   header, khong co phu thuoc, khong co cong thuc. */

Vì sao cần -MP: cái bẫy khi xoá header

/* Khong co -MP, file .d chi co:
     build/main.o: src/main.c include/toan.h

   Neu ban XOA include/toan.h (doi ten, tai cau truc), thi lan
   make sau Make thay:
     "main.o can include/toan.h, nhung file do khong con,
      va khong co quy tac nao tao no"
   -> LOI: "No rule to make target 'include/toan.h'. Stop."

   -MP them mot quy tac GIA rong cho moi header:
     include/toan.h:
   Nghia la "neu ai can toan.h ma no khong co, coi nhu OK,
   khong lam gi". Nen khi ban xoa header, Make khong bao loi
   ma chi dich lai binh thuong.

   Do la ly do -MMD va -MP luon di cung nhau. */

#Chứng minh

terminal

# Voi -MMD -MP: sua header -> dich lai cac file phu thuoc

touch include/toan.h && make

gcc -std=c17 -Wall -Wextra -Iinclude -MMD -MP -c src/main.c -o build/main.o
gcc -std=c17 -Wall -Wextra -Iinclude -MMD -MP -c src/toan.c -o build/toan.o
gcc build/main.o build/toan.o -o build/app.exe
==> Da build: build/app.exe

Không theo dõi header

CFLAGS := -std=c17 -Iinclude $(BUILD)/%.o: $(SRC_DIR)/%.c $(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@ # Sua header -> KHONG dich lai -> bug bo cuc struct. # "Chua" bang make clean moi lan -> dich lai het, cham.

Có -MMD -MP

CFLAGS := -std=c17 -Iinclude -MMD -MP $(BUILD)/%.o: $(SRC_DIR)/%.c $(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@ -include $(DEPS) # Sua header -> dich lai DUNG cac file phu thuoc no. # Khong bao gio can make clean.

Ba dòng, mọi dự án C nên có

CFLAGS += -MMD -MP           # 1. sinh file .d
DEPS := $(OBJS:.o=.d)        # 2. danh sach file .d
-include $(DEPS)             # 3. nap chung

/* Ba dong nay la tinh nang QUAN TRONG NHAT cua mot Makefile
   nghiem tuc. Khong co chung, ban hoac dich lai qua nhieu
   (make clean), hoac dich lai qua it (bug bo cuc). Co chung,
   Make luon dich lai DUNG cai can.

   Moi Makefile trong sach nay tu day tro di deu co ba dong nay. */

#Dựng song song

terminal

# -j: dung nhieu luong, dich cac file doc lap cung luc

make -j8

# dung het so CPU (Linux/macOS)

make -j$(nproc)

Vì sao -j nhanh và khi nào nó không nhanh

/* Make -j8 dich toi 8 file cung luc tren 8 luong. Voi mot du an
   50 file tren may 8 loi, do la gan gap 8 lan nhanh o buoc dich.

   Khi -j KHONG giup:
     - buoc lien ket la MOT lenh, khong song song duoc
     - neu cac file phu thuoc noi tiep (a can b can c)
     - neu dia I/O la nut co chai, khong phai CPU

   Cai bay: -j lam thong bao loi TRON vao nhau, vi 8 luong cung
   in ra. Khi build loi, chay lai KHONG co -j de doc loi ro rang: */
make            # tuan tu, thong bao loi sach

/* Va Makefile phai DUNG de -j hoat dong: neu ban thieu mot phu
   thuoc, build tuan tu tinh co dung nhung -j lo ra loi, vi thu
   tu doi. -j la mot phep thu tinh dung cua Makefile. */

Một quy tắc phải tạo đúng tệp mục tiêu của nó

/* Voi -j, hai quy tac chay cung luc. Neu chung ghi vao CUNG
   mot file, ket qua hong ngau nhien.

   Loi thuong gap: mot quy tac tao NHIEU file nhung chi khai bao
   MOT muc tieu. */

# SAI: mot lenh sinh ca .c va .h, nhung chi noi ve .c
parser.c: parser.y
	yacc -d parser.y        # sinh CA parser.c LAN parser.h

# Voi -j, mot luong dung parser.h trong khi luong nay dang ghi no.

# DUNG: khai bao ca hai la ket qua cua mot lenh
parser.c parser.h &: parser.y      # & : "quy tac nhom", GNU Make 4.3+
	yacc -d parser.y

/* Voi ma C viet tay thi hiem gap, nhung voi bo sinh ma
   (yacc, lex, protoc) thi phai chu y. */

Tự làm thử

Thêm -MMD -MP vào Makefile của bạn và mở một tệp .d được sinh ra.
Sửa một header và xác nhận đúng các tệp phụ thuộc được dịch lại.
Bỏ -MP, xoá một header, và quan sát lỗi No rule to make target.
So -MD và -MMD: đếm số dòng trong tệp .d mỗi cách sinh ra.
Dựng một dự án nhiều tệp với -j8 và đo chênh lệch thời gian.
Cố tình bỏ một phụ thuộc và xem make -j có lộ ra lỗi thứ tự không.

Trình chấm điểm tự động sẽ được bổ sung ở giai đoạn sau. Hiện tại bạn tự chạy thử trên máy.

Tóm tắt

Thiếu theo dõi header là bug khó hiểu nhất của Make: sửa header không kích hoạt dịch lại.
-MMD sinh tệp .d liệt kê header của bạn, -MP thêm mục tiêu giả để tránh lỗi khi xoá header.
Tệp .d chính là một quy tắc Make; -include nạp chúng vào đồ thị phụ thuộc.
Ba dòng -MMD -MP, DEPS, -include nên có trong mọi dự án C.
make -j dựng song song và là phép thử tính đúng của Makefile; dựng tuần tự khi cần đọc lỗi.