如何合并Makefile目标？合并失败原因及解决方法

问题背景 #

原有一段可正常运行的Makefile代码，尝试合并其中的目标规则后，执行时出现报错：gcc: error: toto.c no such file or directory。

原可运行代码 #

c_file_path := toto.c
asm_file_path := toto.S

c_files = $(notdir $(c_file_path)) 
asm_files = $(notdir $(asm_file_path)) 

vpath %.c $(dir $(c_file_path)) 
vpath %.S $(dir $(asm_file_path))

OBJDIR=objs/
c_objs:=$(addprefix $(OBJDIR),$(patsubst %.c,%.o,$(c_files)))
asm_objs:=$(addprefix $(OBJDIR),$(patsubst %.S,%.S.o,$(asm_files)))

$(info c_files $(c_files))
$(info s_files $(asm_files))
$(info c_objs $(c_objs))
$(info asm_objs $(asm_objs))

%.c:
    @touch $@
%.S:
    @touch $@

objs/%.o:%.c
    @mkdir -p  $(OBJDIR)
    @gcc -c $^ -o $@

objs/%.S.o:%.S
    @mkdir -p  $(OBJDIR)
    @gcc -c $^ -o $@

clean:
    @rm -rf objs/*
    
all: $(c_objs) $(asm_objs)
    @ls $(c_objs) $(asm_objs)
    @echo "hello"

修改后的错误代码 #

c_file_path := toto.c
asm_file_path := toto.S

c_files = $(notdir $(c_file_path)) 
asm_files = $(notdir $(asm_file_path)) 

vpath %.c $(dir $(c_file_path)) 
vpath %.S $(dir $(asm_file_path))

OBJDIR=objs/
c_objs:=$(addprefix $(OBJDIR),$(patsubst %.c,%.o,$(c_files)))
asm_objs:=$(addprefix $(OBJDIR),$(patsubst %.S,%.S.o,$(asm_files)))

$(info c_files $(c_files))
$(info s_files $(asm_files))
$(info c_objs $(c_objs))
$(info asm_objs $(asm_objs))

%.c %.S:
    @touch $@

objs/%.o objs/%.S.o:%.c %.S
    @mkdir -p  $(OBJDIR)
    @gcc -c $^ -o $@

clean:
    @rm -rf objs/*
    
all: $(c_objs) $(asm_objs)
    @ls $(c_objs) $(asm_objs)
    @echo "hello"

报错信息 #

gcc: error: toto.c no such file or directory

错误原因 #

问题出在编译规则的合并方式错误：

1. 依赖关联错误：objs/%.o objs/%.S.o:%.c %.S这种多目标多依赖的写法，会让每个目标同时绑定%.c和%.S两个依赖。比如构建objs/toto.o时，Make会认为它需要toto.c和toto.S；构建objs/toto.S.o时，会错误地认为它需要toto.c和toto.S（实际只需要toto.S）。
2. 命令参数错误：$^会展开所有依赖文件，导致gcc尝试同时编译两个源文件，不符合单文件编译的需求。
3. 模式匹配歧义：对于objs/%.S.o目标，%会匹配toto，进而依赖toto.c，但该文件要么未触发生成规则，要么根本不需要，最终导致gcc找不到文件。

正确的目标合并方法 #

1. 共享命令的模式规则合并 #

将两个编译规则的目标-依赖对分别列出，共享同一组命令，Make会自动为每个目标匹配对应的依赖：

objs/%.o: %.c
objs/%.S.o: %.S
	@mkdir -p $(OBJDIR)
	@gcc -c $^ -o $@

这种写法既实现了代码复用，又保证每个目标只依赖对应的源文件，$^会正确展开为单个依赖文件。

2. 静态模式规则合并 #

如果明确知道目标列表，用静态模式规则更清晰，直接绑定目标与对应的源文件模式：

$(c_objs): objs/%.o: %.c
$(asm_objs): objs/%.S.o: %.S
	@mkdir -p $(OBJDIR)
	@gcc -c $^ -o $@

这种方式避免了模式匹配的歧义，适合目标列表固定的场景。

修正后的完整Makefile #

c_file_path := toto.c
asm_file_path := toto.S

c_files = $(notdir $(c_file_path)) 
asm_files = $(notdir $(asm_file_path)) 

vpath %.c $(dir $(c_file_path)) 
vpath %.S $(dir $(asm_file_path))

OBJDIR=objs/
c_objs:=$(addprefix $(OBJDIR),$(patsubst %.c,%.o,$(c_files)))
asm_objs:=$(addprefix $(OBJDIR),$(patsubst %.S,%.S.o,$(asm_files)))

$(info c_files $(c_files))
$(info s_files $(asm_files))
$(info c_objs $(c_objs))
$(info asm_objs $(asm_objs))

%.c %.S:
	@touch $@

# 正确合并的编译规则
objs/%.o: %.c
objs/%.S.o: %.S
	@mkdir -p $(OBJDIR)
	@gcc -c $^ -o $@

clean:
	@rm -rf objs/*

all: $(c_objs) $(asm_objs)
	@ls $(c_objs) $(asm_objs)
	@echo "hello"

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