Makefile学习（三）- CFLAGS和LDFLAGS

一、简介

        在 Makefile 中，CFLAGS 和 LDFLAGS 是两个约定俗成的变量，分别用于传递编译阶段和链接阶段的参数，二者分工明确，共同控制程序的构建过程。

二、CFLAGS

        CFLAGS（Compiler Flags），即编译阶段的参数。作用是给编译器（如 gcc、clang）传递参数，控制 .c 源文件编译为 .o 目标文件的过程。

        常见参数如下：

-I/path	指定头文件（.h）的搜索路径（非标准路径）
-Wall	开启所有警告信息，仅提示警告，不影响编译过程
-Werror	将警告视为错误，检测到警告会立即终止编译。通常与-Wall一起使用，如果单独使用通常不会报错（默认启用的警告极少）
-O2	开启二级优化（平衡编译速度和程序性能）
-g	生成调试信息（用于 gdb 调试）
-c	只编译不链接（生成 .o 文件，Makefile 中常用）
-D宏名	定义宏（如 -DDEBUG 开启调试模式）

        -I

        用于指定头文件（.h）的搜索路径，告诉编译器在哪些目录中查找源代码中 #include 引用的头文件。

        建设项目结构如下：

project/
├── a.c       
└── a.h      

        编写如下程序

### a.c#include <stdio.h>
#include "a.h"int main(void)
{printf("this is a\r\n");printf("A = %d\r\n",A);return 0;
}

#### a.h#ifndef A_H
#define A_H#define A 1#endif

### MakefileCC := gcc # 指定编译器
SRC := a.c # 指定源文件
OBJ := $(SRC:.c=.o) # 指定目标文件
.PHONY: allall: test @echo "所有目标构建完成"test: $(OBJ)@$(CC) -o $@ $^	%.o: %.c@$(CC) -o $@ -c $<clean:@rm -f $(OBJ) test

        此时make一下。没有问题。

        此时修改项目结构

project/
├── a.c       
└── include/└── a.h      

        直接make一下。

        提示.h文件未找到。此时在Makefile中增加CFLAGS -I参数。

CC := gcc # 指定编译器
SRC := a.c # 指定源文件
OBJ := $(SRC:.c=.o) # 指定目标文件
CFLAGS = -I./include # 指定头文件搜索路径为当前目录下的include文件
.PHONY: allall: test @echo "所有目标构建完成"test: $(OBJ)@$(CC) -o $@ $^	%.o: %.c@$(CC) $(CFLAGS) -o $@ -c $<clean:@rm -f $(OBJ) test

        重新make。正常。

        -Wall

        用于开启大部分常见的警告信息（虽然名字里有 "all"，但并非所有警告，而是 GCC 认为最有用的一批警告）。它的主要作用是让编译器在编译过程中检查代码中潜在的问题，并给出警告提示，帮助开发者发现可能的错误、不规范的写法或逻辑漏洞，但不会阻止编译过程。

        这里定义一个全局变量，但是不使用。

### a.c#include <stdio.h>static int aa;int main(void)
{printf("this is a\r\n");return 0;
}

CC := gcc # 指定编译器
SRC := a.c # 指定源文件
OBJ := $(SRC:.c=.o) # 指定目标文件
.PHONY: allall: test @echo "所有目标构建完成"test: $(OBJ)@$(CC) -o $@ $^	%.o: %.c@$(CC) $(CFLAGS) -o $@ -c $<clean:@rm -f $(OBJ) test

        make一下，并没有看到有报错。

        在makefile中加入-Wall参数。

CFLAGS = -Wall

        再次Make。可以看到，有报警提示aa未使用，但是还是继续完成了编译和链接的动作。

        -Werror

        该参数是将所有已启动的警告，强制转化为错误，并立即终止编译过程，不生成目标文件.o或可执行文件。

        还是刚才的例子，在makefile中增加-werror参数

CFLAGS = -Wall -Werror

        可以看到，编译直接报错，并且停止了继续编译。

        -O2

        -O2是一个优化级别选项，用于启动中等强度的代码优化，在编译速度和程序性能之间取得平衡，是实际开发中最常用的优化选项之一。

        -O2会让编译器对代码进行一系列优化处理，目标是提高程序的运行速度（减少执行时间）和降低内存占用，但会略微增加编译时间（因为优化过程需要更多计算）。

        与不优化（默认 -O0）相比，-O2 启用的典型优化包括：

• 常量折叠：计算编译期可知的常量表达式（如 3+5 直接替换为 8）
• 循环优化：循环展开、循环变量递增优化、消除无效循环
• 函数内联：将小型函数的代码直接嵌入调用处，减少函数调用开销
• 指令重排：调整指令执行顺序，利用 CPU 流水线提高效率
• 死代码消除：移除永远不会执行的代码（如 if (0) { ... } 中的内容）
• 寄存器优化：更高效地使用 CPU 寄存器，减少内存访问

        GCC 提供多个优化级别，常用的有

-O0（默认）	无优化，编译速度最快，适合调试（代码与源码对应性好）
-O0	轻度优化，优化编译时间，对执行性能提升有限
-O0	中度优化，平衡编译时间和运行性能（推荐在发布版本中使用）
-O0	高度优化，启用更多激进优化（如循环向量化），可能导致程序体积增大或兼容性问题
-Os	优化代码体积，适合嵌入式等存储空间有限的场景

        注意：启用 -O2 后，编译器会重排代码，可能导致调试时（如 gdb）源码行号与实际执行位置不匹配，因此调试阶段通常用 -O0 -g（无优化 + 调试信息）。

        -O2 是大多数生产环境的默认选择，既保证了性能提升，又避免了 -O3 可能带来的风险。

        -g

        -g 是用于生成调试信息的编译选项，这些信息会被嵌入到目标文件（.o）或可执行文件中，供调试工具（如 gdb、lldb 等）使用，帮助开发者定位代码中的错误。

        当使用 -g 选项时，编译器会在生成的二进制文件中加入：

• 源代码的行号与二进制指令的映射关系
• 变量名、函数名等符号信息
• 数据类型、结构体定义等类型信息

        这些信息让调试工具能够将二进制指令 “翻译” 回对应的源代码，实现单步执行、变量查看、断点设置等调试功能。

        -c

        -c 是一个编译选项，用于指定只进行编译（Compile）过程，不执行链接（Link），最终生成目标文件（.o 文件）而非可执行文件。

        C/C++ 程序的构建通常分为两步：

1. 编译（Compile）：将 .c 源文件转换为 .o 目标文件（二进制中间文件，包含机器码和符号信息）。
2. 链接（Link）：将多个 .o 目标文件及依赖的库文件合并，生成最终的可执行文件。

  -c 的作用是只执行第一步，停止在生成 .o 文件的阶段，不进行后续的链接操作。

        -D

        -D 选项用于在编译时定义宏，相当于在代码中添加 #define 宏名 或 #define 宏名=值 的效果，但无需修改源代码，直接通过编译参数控制宏的定义。

CC := gcc # 指定编译器
SRC := a.c b.c # 指定源文件
# CFLAGS := -DRELEASE
CFLAGS := -DDEBUG
TARGET := testOBJ := $(SRC:.c=.o).PHONY: all cleanall: $(TARGET) @echo "所有目标构建完成"$(TARGET): $(OBJ)@$(CC) -o $@ $^	$(CFLAGS)%.o: %.c@$(CC) $(CFLAGS) -o $@ -c $<clean: @rm -f $(OBJ) $(TARGET)

int main(void)
{printf("this is a\r\n");#ifdef DEBUGprintf("DEBUG is defined\r\n");
#endif#ifdef RELEASEprintf("RELEASE is defined\r\n");
#endifreturn 0;
}

        通过修改CFLAGS := -DRELEASE或CFLAGS := -DDEBUG来切换a.c中程序运行的位置。

三、LDFLAGS

                LDFLAGS（Linker Flags），即链接阶段参数。作用是给链接器传递参数，控制 .o 目标文件链接为可执行文件或库的过程。

        常见参数如下:

-L/path	指定库文件（.so/.a）的搜索路径（非标准路径）
-l库名	链接指定的库（如 -lm 链接数学库 libm）
-Wl,-rpath=/path	指定程序运行时的库搜索路径（解决动态库找不到的问题）
-static	强制静态链接（生成不依赖动态库的独立程序）

        -L

        在 Makefile 中，LDFLAGS 是用于指定链接阶段参数的变量，而 -L 是其中一个重要的链接选项，用于指定库文件的搜索路径。全称是 "library search path"，用于告诉链接器在哪些额外目录中搜索需要的库文件（包括静态库 .a 和动态库 .so）。

        默认情况下，链接器只会在系统标准库目录（如 /usr/lib、/usr/local/lib）中搜索库文件。如果你的库文件放在自定义目录（如项目的 ./lib 文件夹），就需要用 -L 指定路径。

        若有多个库目录，可通过多个 -L 指定

LDFLAGS := -L./lib -L./third_party/lib  # 同时搜索 ./lib 和 ./third_party/lib

        编译链接时，链接器会先在 -L 指定的目录中搜索库文件，再搜索系统标准目录，确保能找到自定义库文件，避免出现 cannot find -lxxx（找不到库）的错误。

        CFLAGS -I和LDFLAGS -L的区别

        -I./include：编译阶段使用，指定头文件（.h）的搜索路径。

  -L./lib：链接阶段使用，指定库文件（.a/.so）的搜索路径。

        -l

        -l（小写 L）是用于指定需要链接的库文件的选项，通常与 -L（指定库路径）配合使用，告诉链接器要将哪些库文件合并到最终的可执行程序中。

        -l 后面直接跟库名（需省略库文件的前缀 lib 和后缀 .a 或 .so）：

• 链接静态库 libmath.a → 用 -lmath
• 链接动态库 liblog.so → 用 -llog

  链接器会根据平台默认规则优先选择动态库（.so），若找不到则尝试静态库（.a）。

        在 Makefile 中，通常将 -l 选项放在 LDLIBS 变量中（专门存放库名参数），与 LDFLAGS（存放路径参数 -L）分开管理，例如

# 库路径：告诉链接器去哪里找库（-L选项）
LDFLAGS := -L./lib  # 自定义库目录
# 库名：告诉链接器需要链接哪些库（-l选项）
LDLIBS := -lmath -llog  # 对应 libmath.a/libmath.so 和 liblog.a/liblog.so

        -WL

        在 GCC 编译链接中，-WL 是一个链接器参数传递选项，用于将其后的参数直接传递给底层的链接器（通常是 ld），而不是由 GCC 本身处理。它的核心作用是 “桥接” GCC 和链接器，让开发者能直接控制链接器的行为。

        GCC 作为编译器前端，会先处理编译逻辑（.c → .o），再调用链接器（ld）完成最终的链接。大部分链接相关参数（如 -L、-l）GCC 能自动转发给链接器，但链接器特有的参数（如动态库路径配置、版本号控制）需要通过 -WL 显式传递，格式为：-WL,参数1,参数2,...（多个参数用逗号分隔，无空格）。

        -static

        在 GCC 编译中，-static 是一个链接选项，用于指定静态链接方式 —— 将程序依赖的所有库文件（包括系统库）全部打包到最终的可执行文件中，生成一个不依赖外部动态库（.so）的独立可执行程序。

四、总结

维度	CFLAGS	LDFLAGS
作用阶段	编译（.c → .o）	链接（.o → 可执行文件）
处理对象	源文件和头文件	目标文件和库文件
核心参数	-I（头文件路径）、-Wall（警告）	-L（库路径）、-l（链接库）
依赖工具	编译器（如 gcc 的编译阶段）	链接器（如 ld 或 gcc 的链接阶段）