如何在Makefile中为带占位符的地理坐标目标添加动态依赖

我有一个模式目标%.hgtForCoordsAndNeighbours（示例：+64-016.hgtForCoordsAndNeighbours），每个目标对应一个地理坐标区块，需要依赖其中心区块+8个相邻1度区块的%.hgtForCoords目标。要求依赖的文件名必须符合带前导零的格式（对应printf的%+03d%+04d规则）。

当前用子$(MAKE)调用实现，但存在并发（-j参数）问题，且自调用属于不良风格，希望用纯Makefile语法实现，运行环境为GitHub Actions的Linux runner（GNU Make 4.3），坐标空间有限（360×180），所有依赖只需评估一次。

实现方案 #

1. 核心思路 #

利用GNU Make的自定义函数、字符串处理和Shell数值计算能力，直接在模式规则中动态生成所有依赖，无需子Make调用。

2. 完整Makefile实现 #

SHELL=/bin/bash

# 从目标名中提取坐标前缀（去除.hgtForCoordsAndNeighbours后缀）
extract_coords = $(basename $(1))

# 从坐标前缀中拆分出原始纬度、经度字符串（保留符号和前导零）
raw_lat = $(word 1,$(subst -, ,$(extract_coords $(1))))
raw_lon = $(word 2,$(subst -, ,$(extract_coords $(1))))

# 将带符号的坐标字符串转为数值（自动去除前导零）
lat_num = $(shell expr $(raw_lat))
lon_num = $(shell expr $(raw_lon))

# 生成单个区块的依赖文件名：参数为纬度偏移、经度偏移、目标名
make_dep = $(shell printf "%+03d%+04d" $$(($(lat_num $(3)) + $(1))) $$(($(lon_num $(3)) + $(2)))).hgtForCoords

# 生成中心+8个相邻区块的所有依赖
all_neighbours = \
    $(call make_dep,-1,-1,$@) \
    $(call make_dep,0,-1,$@) \
    $(call make_dep,1,-1,$@) \
    $(call make_dep,-1,0,$@) \
    $(call make_dep,0,0,$@) \
    $(call make_dep,1,0,$@) \
    $(call make_dep,-1,1,$@) \
    $(call make_dep,0,1,$@) \
    $(call make_dep,1,1,$@)

# 模式规则：直接关联动态生成的依赖
%.hgtForCoordsAndNeighbours: $(all_neighbours)
	@echo "Prepare elevation data for $(extract_coords $@) and neighbours"

3. 关键细节说明 #

• 坐标解析：通过$(basename)、$(subst)拆分目标名中的坐标部分，再用expr自动去除前导零并转换为数值。
• 依赖生成：make_dep函数结合printf生成符合格式要求的依赖文件名，all_neighbours枚举所有相邻+中心的偏移组合。
• 并发友好：所有依赖在Make解析阶段直接生成，无需子进程触发，完全兼容-j并行构建。

4. 效果验证 #

对于目标+64-016.hgtForCoordsAndNeighbours，会自动生成以下9个依赖：

+63-017.hgtForCoords +64-017.hgtForCoords +65-017.hgtForCoords
+63-016.hgtForCoords +64-016.hgtForCoords +65-016.hgtForCoords
+63-015.hgtForCoords +64-015.hgtForCoords +65-015.hgtForCoords

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jonas Eberle