Makefile链接步骤无法正确链接全部obj文件的LNK1181报错解决

目录结构 #

• root
  • bin
  • include
  • project1 ... projectN
  • Makefile
• root/bin
  • project1 ... projectN
    • bin
    • obj
• 单项目（以Project1为例）结构
  • include
  • src
  • Makefile

构建逻辑说明 #

同路径下存放多个子项目，通过递归调用make构建每个项目：首先收集指定项目的所有源文件与头文件完成编译，生成的obj文件存储在root/bin/project/obj路径下，再将所有obj文件链接生成可执行文件，存储到root/bin/project/bin目录。

问题表现 #

使用现有Makefile配置时，链接器（MSVC link.exe）仅能识别obj目录下的第一个obj文件，其余obj文件会被默认定位到Makefile所在目录，触发报错。

原有错误配置 #

# expands to root/bin/projname/bin
TARGET_DIR := $(BINARY_DIR)/$(notdir $(patsubst %/,%,$(CURDIR)))/bin
#expands to root/bin/projname/obj
OBJ_DIR := $(BINARY_DIR)/$(notdir $(patsubst %/,%,$(CURDIR)))/obj
# expands to a list of all the obj files created from the source files (a.obj, b.obj..)
OBJECTS := \
    $(notdir $(patsubst %.cpp,%.obj,$(patsubst %.c,%.obj,$(SOURCES))))
SOURCES := $(wildcard src/*.c) $(wildcard src/*.cpp)

# default target
all: dirs $(TARGET).exe

# Link
$(TARGET).exe: $(OBJ_DIR)/$(OBJECTS)
    $(LNK) $(LIB_PATH) $(LIBS) /OUT:$(TARGET_DIR)/$@ $(OBJ_DIR)/$(OBJECTS)

# Compile
$(OBJ_DIR)/$(OBJECTS): $(SOURCES)
    $(CC) /c $(CFLAGS) $(INCLUDES) /Fo$(OBJ_DIR)/ /EHsc $(SOURCES)

.PHONY: build
dirs:
    $(MKDIR) $(TARGET_DIR)
    $(MKDIR) $(OBJ_DIR)
    $(MKDIR) $(TEST_DIR)

报错信息 #

链接阶段执行的命令如下：

"C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 14.0\Common7\Tools\\..\..\VC\vcvarsall.bat" x86_amd64 > NUL && link /NOLOGO /MACHINE:X64  /LIBPATH:"C:\Program Files (x86)\Microsoft SDKs\Windows\v7.1A\Lib\x64"  /DEFAULTLIB:shell32.lib /OUT:../bin/project1/bin/project1.exe ../bin/project1/obj/main.obj sort.obj

可见仅第一个obj文件拼接了正确的obj目录路径，第二个obj文件sort.obj被当作当前Makefile目录下的文件处理，最终抛出错误：LINK : fatal error LNK1181: cannot open input file 'sort.obj'

问题根因 #

Make的原生变量展开逻辑中，$(OBJ_DIR)/$(OBJECTS)只会给OBJECTS列表的第一个元素添加OBJ_DIR前缀，后续元素不会自动拼接路径，导致链接器在当前工作目录查找后续obj文件失败。

修复方案 #

使用Make内置的addprefix函数给所有obj文件统一添加路径前缀，同时链接命令使用自动变量$^代替手写的obj列表，避免重复逻辑出错，修复后配置如下：

# expands to root/bin/projname/bin
TARGET_DIR := $(BINARY_DIR)/$(notdir $(patsubst %/,%,$(CURDIR)))/bin
#expands to root/bin/projname/obj
OBJ_DIR := $(BINARY_DIR)/$(notdir $(patsubst %/,%,$(CURDIR)))/obj
# expands to a list of all the obj files created from the source files (a.obj, b.obj..)
OBJECTS := \
    $(notdir $(patsubst %.cpp,%.obj,$(patsubst %.c,%.obj,$(SOURCES))))
SOURCES := $(wildcard src/*.c) $(wildcard src/*.cpp)

# default target
all: dirs $(TARGET).exe

# Link
$(TARGET).exe: $(addprefix $(OBJ_DIR)/,$(OBJECTS))
    $(LNK) $(LIB_PATH) $(LIBS) /OUT:$(TARGET_DIR)/$@ $^

# Compile
$(OBJ_DIR)/$(OBJECTS): $(SOURCES)
    $(CC) /c $(CFLAGS) $(INCLUDES) /Fo$(OBJ_DIR)/ /EHsc $(SOURCES)

.PHONY: build
dirs:
    $(MKDIR) $(TARGET_DIR)
    $(MKDIR) $(OBJ_DIR)
    $(MKDIR) $(TEST_DIR)

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