如何在Makefile中为运行时生成的文件设置通配符目标与依赖？

在数据科学项目中，需要用GNU Make构建训练数据流程：

1. 下载包含10k+音频文件的zip包
2. 解压其中的.aiff文件到data/train目录
3. 用ffmpeg将.aiff转换为.wav后删除原文件

原Makefile代码如下：

.PHONY: dataset
DATA_DIR = data

dataset: ${DATA_DIR}/train/%.wav
    @echo Dataset built!

${DATA_DIR}/train/%.wav: ${DATA_DIR}/train/%.aiff
    ffmpeg -i $*.aiff $*.wav; rm $*.aiff

${DATA_DIR}/train/%.aiff: ${DATA_DIR}/data.zip
    unzip $< data/train/*.aiff

${DATA_DIR}/data.zip:
    # ... download the zip file and place it in ./data...  

执行时解压正常，但转换步骤报错，提示%.aiff: No such file or directory——因为Make将%当作字面量处理，而非动态匹配文件名。

后续尝试用目录作为目标实现功能，但违反了Make的最佳实践（目录目标无法追踪内部文件的更新）：

dataset: ${DATA_DIR}/train
    @echo Dataset built!

${DATA_DIR}/train: ${DATA_DIR}/data.zip
    unzip $< "data/train/*.aiff"
    for f in $@/*.aiff; do ffmpeg -i "$${f}" "$${f%.aiff}.wav"; rm "$${f}"; done

${DATA_DIR}/data.zip:
    # ... download the zip file and place it in ./data...  

需求：在不知道具体文件名和数量的情况下，让Make自动识别解压后的.aiff文件，生成对应的.wav目标与依赖。

核心思路 #

通过生成文件列表的方式，让Make获取解压后的.aiff文件路径，再动态生成.wav目标。这种方法既遵循Make的最佳实践，又能自动处理大量文件。

完整Makefile实现 #

.PHONY: dataset clean
DATA_DIR = data
TRAIN_DIR = $(DATA_DIR)/train
# 用于记录解压后的所有.aiff文件路径
AIFF_LIST = $(TRAIN_DIR)/aiff_files.list

# 最终目标：依赖所有转换完成的.wav文件
dataset: $(patsubst %.aiff,%.wav,$(shell cat $(AIFF_LIST) 2>/dev/null))
	@echo Dataset built successfully!

# 单个.aiff转.wav的模式规则：只处理存在的文件，转换后删除原文件
$(TRAIN_DIR)/%.wav: $(TRAIN_DIR)/%.aiff
	ffmpeg -hide_banner -loglevel error -i $< $@ && rm $<

# 解压zip包并生成.aiff文件列表
$(AIFF_LIST): $(DATA_DIR)/data.zip
	# 解压指定目录下的.aiff文件，避免解压无关内容
	unzip $< "*/train/*.aiff" -d $(DATA_DIR)
	# 生成排序后的文件列表，确保Make目标顺序稳定
	find $(TRAIN_DIR) -name "*.aiff" | sort > $@

# 下载zip包的规则（替换为实际下载命令）
$(DATA_DIR)/data.zip:
	# 示例：wget -O $@ https://example.com/dataset.zip
	@echo "Downloading dataset zip file..."

# 清理所有生成的文件
clean:
	rm -rf $(TRAIN_DIR) $(DATA_DIR)/data.zip

工作流程说明 #

1. 触发顺序：执行make dataset时，Make首先检查$(AIFF_LIST)是否存在。如果不存在，会先执行下载（若data.zip未生成）、解压规则，同时生成.aiff文件列表。
2. 动态生成目标：通过$(shell cat $(AIFF_LIST))读取文件列表，用patsubst将每个.aiff路径替换为.wav，作为dataset的依赖。
3. 单个文件转换：模式规则$(TRAIN_DIR)/%.wav: $(TRAIN_DIR)/%.aiff会为每个.wav目标匹配对应的.aiff源文件，执行转换并删除原文件。
4. 增量更新：如果zip包更新，$(AIFF_LIST)会重新生成，Make会自动重新转换所有文件；如果单个.aiff文件被修改，只会重新转换对应的.wav。

替代方案（二次扩展） #

如果不想生成列表文件，也可以使用.SECONDEXPANSION:实现动态匹配，但第一次执行时需要手动触发解压：

.PHONY: dataset unzip
DATA_DIR = data
TRAIN_DIR = $(DATA_DIR)/train

.SECONDEXPANSION:
dataset: $$(wildcard $(TRAIN_DIR)/*.wav)
	@echo Dataset built!

$(TRAIN_DIR)/%.wav: $(TRAIN_DIR)/%.aiff
	ffmpeg -hide_banner -loglevel error -i $< $@ && rm $<

unzip: $(DATA_DIR)/data.zip
	unzip $< "*/train/*.aiff" -d $(DATA_DIR)

$(DATA_DIR)/data.zip:
	# 下载命令
	@echo "Downloading zip file..."

执行时需先运行make unzip，再运行make dataset，否则第一次执行make dataset时因无.wav文件会直接结束。

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