如何让Makefile自动处理头文件更新触发重编译？

在C/C++多源文件项目中，手动维护头文件依赖链容易出错。现有一个简化项目，依赖关系如下：

• main.c 依赖 a.h
• a.h 依赖 b.h

我尝试通过如下Makefile实现"a.h或b.h变更时自动重新编译exe"的目标，避免手动给exe添加所有间接依赖：

run: exe
    ./exe

exe: a.h
    gcc main.c -o exe

a.h: b.h

但实际测试时，修改b.h中的内容（比如修改MAGIC_NUM的值），exe并不会重新编译。测试用源码如下：

main.c：

#include "a.h"

int main() {
    printf ("magic number is: %d\n", MAGIC_NUM);
}

a.h：

#include <stdio.h>
#include "b.h"

b.h：

int MAGIC_NUM = 42;

请问如何修改Makefile实现预期效果？

为什么原Makefile不生效 #

Make的依赖判断逻辑是比较目标文件与依赖文件的修改时间戳：只有当依赖文件的时间戳晚于目标文件时，才会触发目标的重建。原Makefile中，a.h: b.h只是声明了依赖关系，但没有定义任何更新a.h的操作——b.h修改后，a.h的时间戳并没有变化，所以exe的依赖（a.h）并未"过期"，自然不会触发重新编译。

方案1：手动更新头文件时间戳（适合小型项目） #

给a.h: b.h添加touch命令，当b.h修改时，更新a.h的时间戳，让Make认为a.h已变更：

run: exe
    ./exe

exe: a.h
    gcc main.c -o exe

a.h: b.h
    touch $@  # $@代表当前目标，即a.h

这样修改b.h后，Make会执行touch a.h，将a.h的时间戳更新为最新，exe发现依赖的a.h比自己新，就会触发重新编译。

方案2：让GCC自动生成依赖（适合大型项目） #

对于包含大量头文件的项目，手动维护依赖链效率极低。可以让GCC自动生成每个源文件的完整依赖（包括所有间接引用的头文件）：

run: exe
    ./exe

exe: main.o
    gcc main.o -o exe

# 编译main.o时，自动生成依赖文件main.d
main.o: main.c
    gcc -c main.c -o main.o -MMD -MP

# 引入自动生成的依赖文件
-include main.d

• -MMD：让GCC生成一个.d后缀的依赖文件（比如main.d），里面包含main.o的所有依赖（main.c、a.h、b.h）。
• -MP：自动为每个头文件生成空规则，避免头文件被删除时Make报错。
• -include main.d：让Make读取这个自动生成的依赖文件，这样无论修改a.h还是b.h，都会触发main.o的重新编译，进而重新链接生成exe。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Le-Kat