4、Makefile函数：字符串处理函数与文件名函数

说实话，很多写Makefile的朋友，写了三五年还在用最基础的变量替换。遇到稍微复杂点的路径处理，就开始写shell脚本去拼凑。其实Makefile自带的这几个函数，就能解决90%的日常问题。

我个人习惯，把Makefile里的函数分成两类：一类是字符串处理，一类是文件名处理。今天咱们就把这两类里最常用的几个函数讲透。

4.1 字符串处理三剑客：subst、patsubst、strip

4.1.1 subst — 简单替换

subst 函数，说白了就是「把字符串A替换成字符串B」。它的语法很简单：

$(subst 被替换的字符串, 替换成的字符串, 原始文本)

举个例子：

SRC := main.c foo.c bar.c
OBJ := $(subst .c,.o,$(SRC))
# OBJ 的值是：main.o foo.o bar.o

嗯，这里要注意：subst 是全量替换。只要匹配到就换，不会只换第一个。我在项目中遇到过有人拿它去替换路径分隔符，结果把不该换的地方也换了，排查了半天。

4.1.2 patsubst — 模式替换

patsubst 比 subst 聪明一点。它支持 % 通配符，可以匹配任意长度的字符串。语法：

$(patsubst 模式, 替换模式, 原始文本)

看个实际例子：

SRC := src/main.c src/foo.c src/bar.c
OBJ := $(patsubst src/%.c, build/%.o, $(SRC))
# OBJ 的值是：build/main.o build/foo.o build/bar.o

这里 % 匹配了 main、foo、bar 这些文件名（不含后缀）。然后替换到 build/%.o 里。

我曾经在做一个嵌入式项目时，源文件分散在七八个目录里。用 patsubst 配合 wildcard，一行就把所有源文件映射到统一的目标目录了。要是用shell去搞，得写好几层循环。

4.1.3 strip — 清理空格

strip 函数，名字很直白——去掉字符串首尾的空格，并把中间连续的空格压缩成一个。语法：

$(strip 字符串)

你可能会问：「这玩意儿有啥用？」

我告诉你，坑就坑在空格上。比如：

CFLAGS = -O2   -Wall   -g
# 注意，这里有多余空格

# 如果不 strip，条件判断可能出问题
ifeq ($(strip $(CFLAGS)), -O2 -Wall -g)
    # 这里才会正确执行
endif

我记得有一次，同事在Makefile里用 $(findstring) 检查编译选项，因为变量里多了个空格，死活匹配不上。最后加了个 strip 就解决了。所以我现在写Makefile，凡是涉及到字符串比较的地方，都会先 strip 一下。

4.2 文件名函数：dir、notdir、basename

处理文件路径，是Makefile里最频繁的操作之一。这三个函数，我几乎每天都在用。

4.2.1 dir — 提取目录部分

dir 从文件路径中提取目录部分，包括最后一个斜杠。语法：

$(dir 文件名列表)

示例：

$(dir src/main.c)        # 返回 src/
$(dir /usr/local/bin/)   # 返回 /usr/local/bin/
$(dir foo/bar/baz.c)     # 返回 foo/bar/

注意，如果文件就在当前目录，比如 main.c，dir 会返回 ./。这个细节容易忽略。

4.2.2 notdir — 提取文件名部分

notdir 和 dir 正好相反，它只取文件名，去掉目录路径。语法：

$(notdir 文件名列表)

示例：

$(notdir src/main.c)        # 返回 main.c
$(notdir /usr/local/bin/)   # 返回 bin
$(notdir foo/bar/baz.c)     # 返回 baz.c

我在项目中经常这样用：先用 wildcard 找到所有源文件，然后用 notdir 提取文件名，再用 patsubst 把后缀换成 .o。三行代码搞定整个项目的目标文件列表。

4.2.3 basename — 去掉后缀

basename 去掉文件名的最后一个后缀（包括点号）。语法：

$(basename 文件名列表)

示例：

$(basename main.c)          # 返回 main
$(basename foo/bar.tar.gz)  # 返回 foo/bar.tar
$(basename src/main.c)      # 返回 src/main

注意，basename 只去掉最后一个点号后面的内容。所以 tar.gz 只会去掉 .gz，保留 tar。如果你需要去掉多个后缀，得自己写递归或者用 patsubst。

SRC := $(wildcard src/*.c)
OBJ := $(addprefix build/,$(notdir $(SRC:%.c=%.o)))

4.3 知识体系总览

下面这张图，是我自己总结的Makefile函数分类和关系。你看一眼就能明白今天讲的这些函数在整体中的位置。

4.4 综合实战：一个典型的构建脚本片段

光说不练假把式。下面是我在一个实际项目中用到的Makefile片段，把这些函数串起来用：

# 源文件目录
SRC_DIR := src
BUILD_DIR := build

# 查找所有 .c 文件
SRC := $(wildcard $(SRC_DIR)/*.c)

# 生成目标文件列表（去掉目录，换后缀，加前缀）
OBJ := $(addprefix $(BUILD_DIR)/, $(notdir $(patsubst %.c, %.o, $(SRC))))

# 生成依赖文件列表
DEP := $(patsubst %.o, %.d, $(OBJ))

# 编译规则
$(BUILD_DIR)/%.o: $(SRC_DIR)/%.c
	@mkdir -p $(BUILD_DIR)
	$(CC) $(CFLAGS) -MMD -MP -c $< -o $@

# 包含依赖文件
-include $(DEP)

# 清理
clean:
	rm -rf $(BUILD_DIR)

这段代码里，wildcard、notdir、patsubst、addprefix 四个函数配合使用，把源文件到目标文件的映射处理得干干净净。你想想看，如果没有这些函数，你得写多少shell代码才能实现同样的效果？

好了，今天这几个函数，你只要记住：字符串替换找 subst 和 patsubst，清理空格用 strip，路径拆分用 dir、notdir、basename。下次写Makefile时，遇到字符串或路径处理，先想想能不能用这些函数搞定，别急着写shell脚本。