如何合并针对不同目录的Makefile编译构建规则？

问题背景 #

最初编写了一条Makefile编译规则用于编译$(SDW_DIR)目录下的cpp文件，为了编译$(UTILS_DIR)下的文件，复制规则并添加了$(SDW_COMPILER_FLAGS)（让src/utils下的文件能直接用#include <File.h>替代相对路径引用）。两条规则均可正常运行，但写法冗余，希望合并为单条规则。

现有规则与变量定义 #

现有编译规则 #

$(BUILD_DIR)/%.o: $(SDW_DIR)%.cpp
    @mkdir -p $(BUILD_DIR)
    $(COMPILER) $(COMPILER_OPTIONS) -c -o $@ $^ $(SDL_COMPILER_FLAGS) $(GLM_COMPILER_FLAGS)

$(BUILD_DIR)/%.o: $(UTILS_DIR)%.cpp
    @mkdir -p $(BUILD_DIR)
    $(COMPILER) $(COMPILER_OPTIONS) -c -o $@ $^ $(SDL_COMPILER_FLAGS) $(GLM_COMPILER_FLAGS) $(SDW_COMPILER_FLAGS)

相关变量定义 #

SDW_DIR := ./libs/sdw/
UTILS_DIR := ./src/utils/
GLM_DIR := ./libs/glm-0.9.7.2/

SDW_SOURCE_FILES := $(wildcard $(SDW_DIR)*.cpp)
SDW_OBJECT_FILES := $(patsubst $(SDW_DIR)%.cpp, $(BUILD_DIR)/%.o, $(SDW_SOURCE_FILES))
UTILS_SOURCE_FILES := $(wildcard $(UTILS_DIR)*.cpp)
UTILS_OBJECT_FILES := $(patsubst $(UTILS_DIR)%.cpp, $(BUILD_DIR)/%.o, $(UTILS_SOURCE_FILES))

SDW_COMPILER_FLAGS := -I$(SDW_DIR)
UTILS_COMPILER_FLAGS := -I$(UTILS_DIR)
GLM_COMPILER_FLAGS := -I$(GLM_DIR)

合并方案 #

方案1：使用vpath+条件判断 #

通过vpath指定源文件搜索目录，在编译命令中用$(findstring)判断源文件路径，动态添加对应编译flags：

# 指定cpp源文件的搜索目录
vpath %.cpp $(SDW_DIR) $(UTILS_DIR)

# 统一编译规则
$(BUILD_DIR)/%.o: %.cpp
	@mkdir -p $(BUILD_DIR)
	$(COMPILER) $(COMPILER_OPTIONS) -c -o $@ $< \
		$(SDL_COMPILER_FLAGS) $(GLM_COMPILER_FLAGS) \
		$(if $(findstring $(UTILS_DIR),$<),$(SDW_COMPILER_FLAGS))

思路说明

• vpath %.cpp $(SDW_DIR) $(UTILS_DIR)：告诉Make在SDW_DIR和UTILS_DIR中查找匹配%.cpp的源文件
• $(findstring $(UTILS_DIR),$<)：检查当前编译的源文件（$<）是否来自UTILS_DIR，如果是则返回该路径，否则为空
• $(if ...)：根据上述判断结果，决定是否添加SDW_COMPILER_FLAGS

方案2：使用静态模式规则+对象集合判断 #

先合并所有对象文件集合，再通过$(filter)判断当前对象是否属于UTILS模块，动态添加flags：

# 合并所有对象文件
ALL_OBJECT_FILES := $(SDW_OBJECT_FILES) $(UTILS_OBJECT_FILES)

# 静态模式编译规则
$(ALL_OBJECT_FILES): $(BUILD_DIR)/%.o:
	@mkdir -p $(BUILD_DIR)
	# 匹配SDW目录的源文件
	$(if $(filter $(SDW_OBJECT_FILES),$@),$(eval SRC := $(SDW_DIR)$*.cpp))
	# 匹配UTILS目录的源文件
	$(if $(filter $(UTILS_OBJECT_FILES),$@),$(eval SRC := $(UTILS_DIR)$*.cpp))
	$(COMPILER) $(COMPILER_OPTIONS) -c -o $@ $(SRC) \
		$(SDL_COMPILER_FLAGS) $(GLM_COMPILER_FLAGS) \
		$(if $(filter $(UTILS_OBJECT_FILES),$@),$(SDW_COMPILER_FLAGS))

思路说明

• 先将SDW_OBJECT_FILES和UTILS_OBJECT_FILES合并为ALL_OBJECT_FILES作为静态模式的目标集合
• 通过$(filter)判断当前目标对象属于哪个模块，动态设置对应的源文件路径
• 同样用$(if)条件判断是否添加SDW_COMPILER_FLAGS

额外优化：提取通用编译flags #

可以把所有模块都需要的flags提取为通用变量，让规则更简洁：

BASE_COMPILER_FLAGS := $(SDL_COMPILER_FLAGS) $(GLM_COMPILER_FLAGS)

# 对应方案1的规则可简化为
$(BUILD_DIR)/%.o: %.cpp
	@mkdir -p $(BUILD_DIR)
	$(COMPILER) $(COMPILER_OPTIONS) -c -o $@ $< \
		$(BASE_COMPILER_FLAGS) \
		$(if $(findstring $(UTILS_DIR),$<),$(SDW_COMPILER_FLAGS))

内容的提问来源于stack exchange，提问作者J P