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<title>Static Pattern Rules | Introduction</title>
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data-chapter-title="Static Pattern Rules"
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<div class="book-summary">
<nav role="navigation">
<ul class="summary">
<li class="chapter " data-level="0" data-path="index.html">
<a href="./index.html">
<i class="fa fa-check"></i>
Introduction
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="1" data-path="bug_reports.html">
<a href="./bug_reports.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>1.</b>
Bug reports
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="2" data-path="variables_and_functions.html">
<a href="./variables_and_functions.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>2.</b>
Variables and Functions
</a>
<ul class="articles">
<li class="chapter " data-level="2.1" data-path="multiline_variables.html">
<a href="./multiline_variables.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>2.1.</b>
Multi-Line Variables
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="2.2" data-path="target_specific_variables.html">
<a href="./target_specific_variables.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>2.2.</b>
Target-Specific Variables
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="2.3" data-path="automatic_variables.html">
<a href="./automatic_variables.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>2.3.</b>
Automatic Variables
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="2.4" data-path="substitution_references.html">
<a href="./substitution_references.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>2.4.</b>
Substitution References
</a>
</li>
</ul>
</li>
<li class="chapter " data-level="3" data-path="special_variables.html">
<a href="./special_variables.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>3.</b>
Special Variables
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="4" data-path="directives.html">
<a href="./directives.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>4.</b>
Directives
</a>
<ul class="articles">
<li class="chapter " data-level="4.1" data-path="conditional_directives.html">
<a href="./conditional_directives.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>4.1.</b>
Conditional Directives
</a>
</li>
</ul>
</li>
<li class="chapter " data-level="5" data-path="rules.html">
<a href="./rules.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>5.</b>
Rules
</a>
<ul class="articles">
<li class="chapter " data-level="5.1" data-path="double_colon_rules.html">
<a href="./double_colon_rules.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>5.1.</b>
Double-Colon Rules
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="5.2" data-path="pattern_rules.html">
<a href="./pattern_rules.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>5.2.</b>
Pattern Rules
</a>
</li>
<li class="chapter active" data-level="5.3" data-path="static_pattern_rules.html">
<a href="./static_pattern_rules.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>5.3.</b>
Static Pattern Rules
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="5.4" data-path="recipes.html">
<a href="./recipes.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>5.4.</b>
Recipes
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="5.5" data-path="DAG.html">
<a href="./DAG.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>5.5.</b>
DAG
</a>
</li>
</ul>
</li>
<li class="chapter " data-level="6" data-path="special_targets.html">
<a href="./special_targets.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>6.</b>
Special Targets
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="7" data-path="recursive_make.html">
<a href="./recursive_make.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>7.</b>
Recursive Make
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="8" data-path="include.html">
<a href="./include.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>8.</b>
Include
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="9" data-path="one_DAG.html">
<a href="./one_DAG.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>9.</b>
One DAG
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="10" data-path="parallel_execution.html">
<a href="./parallel_execution.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>10.</b>
Parallel Execution
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="11" data-path="builtin_functions.html">
<a href="./builtin_functions.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>11.</b>
Built-in Functions
</a>
<ul class="articles">
<li class="chapter " data-level="11.1" data-path="builtin_functions/text_functions.html">
<a href="./builtin_functions/text_functions.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>11.1.</b>
Text Functions
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="11.2" data-path="builtin_functions/file_name_functions.html">
<a href="./builtin_functions/file_name_functions.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>11.2.</b>
File Name Functions
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="11.3" data-path="builtin_functions/conditional_functions.html">
<a href="./builtin_functions/conditional_functions.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>11.3.</b>
Conditional Functions
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="11.4" data-path="builtin_functions/foreach_function.html">
<a href="./builtin_functions/foreach_function.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>11.4.</b>
Foreach Function
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="11.5" data-path="builtin_functions/file_function.html">
<a href="./builtin_functions/file_function.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>11.5.</b>
File Function
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="11.6" data-path="builtin_functions/call_function.html">
<a href="./builtin_functions/call_function.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>11.6.</b>
Call Function
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="11.7" data-path="builtin_functions/eval_function.html">
<a href="./builtin_functions/eval_function.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>11.7.</b>
Eval Function
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="11.8" data-path="builtin_functions/value_function.html">
<a href="./builtin_functions/value_function.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>11.8.</b>
Value Function
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="11.9" data-path="builtin_functions/origin_function.html">
<a href="./builtin_functions/origin_function.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>11.9.</b>
Origin Function
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="11.10" data-path="builtin_functions/flavor_function.html">
<a href="./builtin_functions/flavor_function.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>11.10.</b>
Flavor Function
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="11.11" data-path="builtin_functions/make_control_functions.html">
<a href="./builtin_functions/make_control_functions.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>11.11.</b>
Make Control Functions
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="11.12" data-path="builtin_functions/shell_function.html">
<a href="./builtin_functions/shell_function.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>11.12.</b>
Shell Function
</a>
</li>
</ul>
</li>
<li class="chapter " data-level="12" data-path="command_line_options.html">
<a href="./command_line_options.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>12.</b>
Command-line Options
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="13" data-path="debugging.html">
<a href="./debugging.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>13.</b>
Debugging
</a>
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<b>14.</b>
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<h1 id="static-pattern-rules">Static Pattern Rules</h1>
<p><img src="images/static_pattern_rules.png" alt=""></p>
<p>Pattern rule 은 아주 유용한 기능이지만
한가지 단점이 매칭되는 범위가 너무 넓다는 것입니다.
따라서 의도치 않게 매칭이 발생할 여지가 있기 때문에 주의할 필요가 있습니다.
<code>%.o : %.c</code> 패턴의 경우 다음과 같은 타겟들이 모두 매칭되어 실행될 수 있습니다.</p>
<pre><code class="lang-makefile">%.o : %.c
main.o main.c
foo/main.o foo/main.c
foo/bar/main.o foo/bar/main.c
. . . .
</code></pre>
<p>앞에 디렉토리를 추가해서 제한을 하더라도 다음과 같은 타겟들이 모두 매칭이 됩니다.</p>
<pre><code class="lang-makefile">BUILD/lib/%.o : lib/%.c
BUILD/lib/main.o lib/main.c
BUILD/lib/foo/main.o lib/foo/main.c
BUILD/lib/foo/bar/main.o lib/foo/bar/main.c
. . . .
</code></pre>
<p>또한 예를 들어 <code>lib</code> 디렉토리에 포함된 파일들을 두 그룹으로 나누어서
첫 번째 그룹에는 A rule 을 적용시키고 두 번째 그룹에는 B rule 을 적용시킬 수가 없습니다.
이것은 아주 안되는 것은 아닌데 다음과 같이 먼저 파일 이름을 변경한 후에 패턴을 적용해야 합니다.</p>
<pre><code class="lang-makefile">BUILD/lib/A_%.o : lib/A_%.c <span class="hljs-comment"># A 그룹에 적용</span>
command ....
BUILD/lib/B_%.o : lib/B_%.c <span class="hljs-comment"># B 그룹에 적용</span>
command ....
</code></pre>
<p>static pattern rule 을 이용하면 이와 같은 문제들을 쉽게 해결할 수 있습니다.
이름에 포함된 static 의 의미는 pattern rule 을 작성할때 먼저 앞에
적용할 파일들을 명시한다는 뜻입니다.
따라서 해당 파일들에 대해서만 패턴이 적용되게 합니다.
다음 예제를 보면 왼쪽 match-anything pattern rule 의 경우는 아무 파일이나 전부 매칭이 되지만
static pattern rule 의 경우는 앞에 지정한 파일 외에는 매칭이 되지 않는 것을 볼 수 있습니다.</p>
<pre><code class="lang-makefile"><span class="hljs-constant">MAKEFLAGS</span> := -rR OBJS := foo.o bar.o zoo.o
% : $(OBJS) : % :
@echo target : $@ @echo target : $@
<span class="hljs-comment">####### 실행 결과 ####### ####### 실행 결과 #######</span>
sh$ make foo.o bar.o zoo.o xxx.o sh$ make foo.o bar.o zoo.o xxx.o
target : foo.o target : foo.o
target : bar.o target : bar.o
target : zoo.o target : zoo.o
target : xxx.o make: *** No rule to make target 'xxx.o'. Stop.
</code></pre>
<p>다음은 실행파일을 빌드 하는데 static pattern rule 을 활용하는 예제입니다.</p>
<pre><code class="lang-makefile"><span class="hljs-constant">OBJS</span> := foo.o bar.o zoo.o
<span class="hljs-constant">OBJS</span> := <span class="hljs-variable">$(OBJS:%=BUILD/%)</span> # BUILD/foo.o BUILD/bar.o ...
<span class="hljs-constant">EXES</span> := <span class="hljs-variable">$(OBJS:%.o=%)</span> # BUILD/foo BUILD/bar ...
all : $(EXES)
$(EXES) : % : %.o
@echo gcc $+ -o $@
.DEFAULT: ;
<span class="hljs-comment">######### 실행 결과 #########</span>
gcc BUILD/foo.o -o BUILD/foo
gcc BUILD/bar.o -o BUILD/bar
gcc BUILD/zoo.o -o BUILD/zoo
</code></pre>
<h3 id="grouping">Grouping</h3>
<p>하나의 디렉토리에 존재하는 파일들을 여러 그룹으로 나누거나
또는 각각 다른 디렉토리에 존재하는 파일들을 그룹으로 구성해 다른 rule 을 적용할 때도
static pattern rule 을 이용하면 간단히 해결할 수 있습니다.</p>
<pre><code class="lang-makefile"><span class="hljs-comment"># lib 하나의 디렉토리에 존재하는 파일들을 두 그룹으로 나누어 각각 다른 rule 을 적용</span>
<span class="hljs-constant">GROUP_A</span> := BUILD/lib/aaa.o BUILD/lib/bbb.o BUILD/lib/ccc.o
<span class="hljs-constant">GROUP_B</span> := BUILD/lib/xxx.o BUILD/lib/yyy.o BUILD/lib/zzz.o
$(GROUP_A) : BUILD/%.o : %.c
command ....
$(GROUP_B) : BUILD/%.o : %.c
command ....
-------------------------------------------------------------------
<span class="hljs-comment"># 각각 다른 디렉토리에 존재하는 파일들을 그룹으로 구성해 다른 rule 을 적용</span>
<span class="hljs-constant">GROUP_A</span> := BUILD/aaa/hello.o BUILD/aaa/bbb/hello.o BUILD/ccc/hello.o
<span class="hljs-constant">GROUP_B</span> := BUILD/xxx/yyy/hello.o BUILD/zzz/hello.o
$(GROUP_A) : BUILD/%.o : %.c
command ....
$(GROUP_B) : BUILD/%.o : %.c
command ....
</code></pre>
<h4 id="explicit-타겟-라인과-같이-사용">explicit 타겟 라인과 같이 사용</h4>
<p>다음과 같이하면 각 실행파일별로 다른 오브젝트, 라이브러리 파일을 지정할 수 있습니다.</p>
<pre><code class="lang-makefile"><span class="hljs-constant">EXES</span>:= foo bar zoo
$(EXES) : % : %.o
@echo gcc $+ -o $@
bar : aaa.o
zoo : aaa.o libxxx.a bbb.o libyyy.a ccc.o libxxx.a
%.o %.a : ;
<span class="hljs-comment">###### 실행 결과 ######</span>
sh$ make foo
gcc foo.o -o foo
sh$ make bar
gcc bar.o aaa.o -o bar
sh$ make zoo
gcc zoo.o aaa.o libxxx.a bbb.o libyyy.a ccc.o libxxx.a -o zoo
</code></pre>
<h4 id="static-pattern-rule-은-explicit-rule-이다">Static pattern rule 은 explicit rule 이다</h4>
<p>static pattern rule 은 explicit rule 에서 사용되는 targets 에 패턴을 설정하는 형태입니다.
보기에는 pattern rule 처럼 생겼지만 make 실행 시에는 내부적으로 explicit rule 로 변경이 됩니다.
따라서 explicit rule 과 동일하게 targets 이름이 같으면 override 됩니다.
다음을 보면 두 룰의 패턴은 틀리지만 targets 값이 같으므로 동일한 룰로 인식되어
override 되는 것을 볼 수 있습니다.</p>
<pre><code class="lang-makefile">foo.o bar.o : %.o : %.c
@echo 11111
foo.o bar.o : %.o :
@echo 22222
%.c : ;
<span class="hljs-comment">######## 실행 결과 ########</span>
sh$ make
Makefile:6: warning: overriding recipe for target 'foo.o'
Makefile:3: warning: ignoring old recipe for target 'foo.o'
Makefile:6: warning: overriding recipe for target 'bar.o'
Makefile:3: warning: ignoring old recipe for target 'bar.o'
22222
</code></pre>
<p>target-specific 변수를 설정하는것도 explicit rule 과 동일하게 targets 에 설정합니다.</p>
<pre><code class="lang-makefile">foo.o bar.o : %.o : %.c
@echo $@ : $< : $(CFLAGS)
foo.o bar.o : CFLAGS := -g
bar.o : CFLAGS += -Wall
%.c : ;
<span class="hljs-comment">######### 실행 결과 #########</span>
sh$ make
foo.o : foo.c : -g
sh$ make bar.o
bar.o : bar.c : -g -Wall
</code></pre>
<h4 id="pattern-rule-사용시-특정-파일에-대해서만-다른-rule-을-적용">pattern rule 사용시 특정 파일에 대해서만 다른 rule 을 적용</h4>
<p>다음과 같이하면 pattern rule 을 사용할 때 특정 파일에 대해서만 다른 rule 을 적용할 수 있습니다.</p>
<pre><code class="lang-makefile">%.o : %.c <span class="hljs-comment"># 디폴트로 사용되는 룰</span>
@echo gcc -c -DFOO -o $@ $<
foo.o bar.o : %.o : %.c <span class="hljs-comment"># foo.o bar.o 에 대해서만 다른 룰을 적용</span>
@echo gcc -c -DBAR -o $@ $<
%.c : ;
<span class="hljs-comment">######### 실행 결과 #########</span>
sh$ make zoo.o
gcc -c -DFOO -o zoo.o zoo.c
sh$ make foo.o
gcc -c -DBAR -o foo.o foo.c
sh$ make bar.o
gcc -c -DBAR -o bar.o bar.c
</code></pre>
<p><a name="double-colon"></a></p>
<h4 id="doublecolon-rule-을-pattern-에도-적용할-수-있다">double-colon rule 을 pattern 에도 적용할 수 있다</h4>
<p>double-colon rule 을 이용하는 전, 후 처리 기능은 pattern rule 에서는 사용할 수 없는데
( 동일한 패턴 룰은 override 되기 때문에 )
static pattern rule 을 이용하면 가능합니다.</p>
<pre><code class="lang-makefile"><span class="hljs-constant">TARGETS</span> := foo.1 foo.2 ...
$(TARGETS) :: foo.% :
@echo $@ preprocessing ...
$(TARGETS) :: foo.% :
@echo $@ recipe ...
$(TARGETS) :: foo.% :
@echo $@ postprocessing ...
<span class="hljs-comment">######### 실행 결과 #########</span>
sh$ make -j8 foo.1
foo.1 preprocessing ...
foo.1 recipe ...
foo.1 postprocessing ...
sh$ make -j8 foo.2
foo.2 preprocessing ...
foo.2 recipe ...
foo.2 postprocessing ...
</code></pre>
<h4 id="static-shared-라이브러리-동시에-빌드하기">static, shared 라이브러리 동시에 빌드하기</h4>
<p>다음은 static pattern rule 을 사용하여 라이브러리를 빌드하는 예제입니다
( 아래와 같은 경우는 pattern rule 로도 가능합니다 ).
static 라이브러리를 위한 오브젝트 파일은 기존과 동일하게 <code>.o</code> 확장자를 사용하고
shared 라이브러리를 위한 오브젝트 파일은 <code>.lo</code> 확장자를 이용해서 빌드합니다.
static pattern rule 에서 prerequisites 부분은 pattern rule 에서와 같이
<code>%.c | $(BUILD_DIR)/$(SRC_DIR)</code> 부분이 됩니다.
<code>%.c</code> 에 매칭되는 소스파일이 이미 존재하므로 <code>%.o</code> 타겟 파일 생성을 위한
recipe 가 실행되기 전에 먼저 디렉토리 생성을 위한 <code>$(BUILD_DIR)/$(SRC_DIR)</code> 룰이 실행됩니다.</p>
<pre><code class="lang-makefile"><span class="hljs-comment"># 먼저 touch 명령으로 aaa.c bbb.c ccc.c 파일을 생성하고 테스트하세요</span>
<span class="hljs-constant">BUILD_DIR</span> := BUILD
<span class="hljs-constant">SRC_DIR</span> := lib/foo
<span class="hljs-constant">SRCS</span> := aaa.c bbb.c ccc.c
<span class="hljs-constant">OBJS</span> := <span class="hljs-variable">$(addprefix $(BUILD_DIR)</span>/<span class="hljs-variable">$(SRC_DIR)</span>/,<span class="hljs-variable">$(SRCS:.c=.o)</span>)
<span class="hljs-constant">OBJS_SO</span> := <span class="hljs-variable">$(OBJS:.o=.lo)</span>
<span class="hljs-constant">NAME</span> := libfoo
<span class="hljs-constant">STATIC_LIB</span> := <span class="hljs-variable">$(BUILD_DIR)</span>/<span class="hljs-variable">$(SRC_DIR)</span>/<span class="hljs-variable">$(NAME)</span>.a
<span class="hljs-constant">SHARED_LIB</span> := <span class="hljs-variable">$(BUILD_DIR)</span>/<span class="hljs-variable">$(SRC_DIR)</span>/<span class="hljs-variable">$(NAME)</span>.so
<span class="hljs-phony"><span class="hljs-keyword">.PHONY</span>: all $(NAME).a $(NAME).so</span>
all : $(STATIC_LIB) $(SHARED_LIB)
$(NAME).a : $(STATIC_LIB)
$(NAME).so : $(SHARED_LIB)
<span class="hljs-comment">########### static library ###########</span>
$(OBJS) : $(BUILD_DIR)/$(SRC_DIR)/%.o : %.c | $(BUILD_DIR)/$(SRC_DIR)
$(CC) -c $(CFLAGS) -o $@ $<
$(STATIC_LIB) : $(OBJS)
$(RM) $@
$(AR) rcs $@ $^
<span class="hljs-comment">########### shared library ###########</span>
$(OBJS_SO) : $(BUILD_DIR)/$(SRC_DIR)/%.lo : %.c | $(BUILD_DIR)/$(SRC_DIR)
$(CC) -c -fPIC $(CFLAGS) -o $@ $<
$(SHARED_LIB) : $(OBJS_SO)
$(CC) -shared -Wl,-soname,$(NAME).so $^ -o $@
<span class="hljs-comment">########################################</span>
$(BUILD_DIR)/$(SRC_DIR) : ;@mkdir -p $@
clean :
$(RM) $(OBJS) $(OBJS_SO) $(STATIC_LIB) $(SHARED_LIB)
</code></pre>
<h1 id="quiz">Quiz</h1>
<p>Shared library 에서 사용되는 코드는 메모리의 임의의 주소에서 실행될 수 있어야 하기 때문에
컴파일 시에 <code>-fPIC</code> 옵션을 주어서 Position Independent Code 로 만드는데요.
shared library 를 만들 때가 아닌 경우에도 <code>-fPIC</code> 옵션을 사용할 수 있을까요?</p>
<blockquote>
<p>위치 독립적인 코드를 만드는 옵션에는 실행파일을 만들때 사용되는
<code>-fPIE</code> ( Position Independent Executables ) 과
shared library 를 만들때 사용되는 <code>-fPIC</code> ( Position Independent Code ) 가 있습니다.</p>
<ul>
<li><p>먼저 <code>-fPIE</code>, <code>-fPIC</code> 옵션을 사용하지 않고 컴파일한 오브젝트 파일, static library 는
non-PIE 실행파일을 빌드하는 데만 사용할 수 있습니다.
만약에 PIE 실행파일을 빌드하는데 사용할 경우 오류가 발생할 수 있습니다.</p>
</li>
<li><p><code>-fPIE</code> 옵션을 사용해 컴파일한 오브젝트 파일, static library 는
PIE 실행파일을 빌드할 때뿐만 아니라 non-PIE 실행파일을 빌드하는데도 사용될 수 있습니다.
하지만 shared library 를 만드는 데는 사용할 수 없습니다.</p>
</li>
<li><p><code>-fPIC</code> 옵션을 사용해 컴파일한 오브젝트 파일, static library 는
non-PIE, PIE 실행파일 뿐만 아니라 shared library 를 만드는데도 모두 사용할 수 있습니다.</p>
</li>
</ul>
<p>코드가 임의의 주소에서 실행되려면 관련 테이블을 만들어서 indirection 을 해야 하므로
코드 사이즈가 커지고 실행 속도가 느려지는 단점이 있습니다.
하지만 64bit CPU 와 컴파일러 지원에 의해서 지금은 큰 차이는 없다고 합니다.
따라서 요즘에는 컴파일 시에 기본적으로 <code>-fPIC</code> 옵션을 사용하는 경우도 있습니다.
그리고 대부분의 리눅스가 보안과 관련해서 <code>-fPIE</code> 옵션을 사용하고 있어서
실행파일이 매번 다른 주소에서 실행이 됩니다.</p>
</blockquote>
</section>
</div>
</div>
</div>
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</div>
</div>
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