می دانید که تنها زبان قابل درک برای کامپیوترها زبانی است معروف Machine Code یا زبان ماشین که از رشته پیوسته ای از اعداد تشکیل شده است. اگر یک فایل اجرایی باینری را در یک ویرایشگر هگز باز کنید، این رشته اعداد را معمولا می توانید به صورت اعداد دو رقمی پشت سر هم در مبنای ۱۶ ببینید. اما برنامه نوشتن به این زبان برای انسان تقریبا کشنده است! فقط تصور کنید چند سال ممکن است طول بکشد تا یک تیم حرفه ای از برنامه نویسان، نرم افزاری در حد و اندازه OpenOffice.org را مستقیما به زبان ماشین بنویسند. تازه اگر اصلا چنین کاری ممکن باشد، اصلا منطقی نیست. چراکه به احتمال قریب به یقین در آخر به خوبی OpenOffice.org فعلی از کار در نخواهد آمد! پس چاره چیست؟
برنامه نویسان از زبانهایی استفاده می کنند که، نسبت به زبان ماشین، به زبان انسانی بسیار نزدیک تر هستند و به ویژه برخی از آنها با توجه به فلسفه ساختشان برای پیشبرد پروژه های نرم افزاری بزرگ خیلی مناسب هستند. به اینگونه زبانها اصطلاحا زبانهای سطح بالا می گوییم. اما حالا مشکل دیگری پیش می آید. کامپیوترها اینگونه زبانها را درک نمی کنند.

کامپایلر
کامپایلرها وظیفه تبدیل زبانهای سطح بالا و قابل درک برای انسان را به سطح پایین ترین زبان، یعنی زبان ماشین به عهدا دارند.
معمولا (تقریبا همیشه!) پروژه های نرم افزاری از بیش از یک فایل تشکیل شده اند که هر کدام بخشی از متن برنامه یا Source Code را در بر دارد. شما باید ابتدا هر فایل نوشته شده را جداگانه به وسیله کامپایلر به زبان ماشین تبدیل کنید. اصطلاحا به فایلهایی که در این مرحله تولید می شود، فایل Object می گویند. محتوای لین فایلها به زبان ماشین است، اما هنوز قابل اجرا توسط کامپیوتر نیستند! چرا؟ چون هر کدام از آن فایلها یا وابستگیهایی در فایلهای دیگر دارند که در این وضعیت برای سیستم غیر قابل تشخیص است، یا اساسا به تنهایی مفهومی ندارند که قابل اجرا باشند.مثلا ممکن است یکی از آنها حاوی مجموعه ای از دستورات (اصطلاحا تابع) باشد که روی ورودی خود پردازش خاصی انجام می دهند و نتیجه را برمی گردانند. اما این توابع زمانی مفید هستند که از جایی فراخوانی شوند و احتمالا فراخوانی تابع مورد نظر ما هم از داخل یکی از فایلهای Object دیگر صورت می گیرد.
در اینجاست که شما باید با کمک لینکر آن فایلهای Object را به ترتیب مناسب به هم پیوند دهید تا در نهایت به یک فایل اجرایی دست پیدا کنید.

یک مثال عملی
فرض کنید برنامه ای به زبان C در یک فایل به نام main.c نوشته اید و حالا می خواهید آن را به فایل قابل اجرا توسط کامپیوتر تبدیل کنید. این کار به سادگی و در دو خط دستور (که می شود آنها را در یک خط هم خلاصه کرد) قابل اجرا است:
$ gcc -c main.c
$ gcc -o main main.o
دستور اول از فایل C به نام main.c یک فایل Object به نام main.o می سازد و دستور دوم نیز از فایلmain.o یک فایل اجرایی به نام main می سازد که حالا دیگر می توانید آن را اجرا کنید.
اما حالا فرض کنید که فایل main.c وابستگیهایی هم به دو فایل دیگر به نامهای dep.c و dep.h داشته باشد:
$ gcc -c main.c
$ gcc -c dep.c
$ gcc -o main main.o dep.o
می بینید که یک مرحله به مراحل کامپایل برنامه اضافه شد.
حالا فرض کنید که به جای یک فایل یا سه فایل، این پروژه از دهها و صدها فایل تشکیل شده باشد. چند ساعت باید وقت صرف کنید تا پروژه را کامپایل کنید، تازه اگر همه چیز به خوبی پیش برود؟
به همه اینها اضافه کنید گزینه های خط دستور کامپایلر را که گاهی کار کامپایل از خط دستور را به فرایندی بسیار پیچیده تبدیل می کنند.
حالا هربار که تغییراتی دربرنامه بدهید، باید همه کارها را از اول انجام دهید. یا به اندازه کافی فصفر بسوزانید و به خاطر داشته باشد که هر بار در کدام فایلها تغییر داده اید تا فقط آنها را کامپایل کنید و کمی وقت کمتری صرف کنید! آیا راه بهتری نیست؟

Makefile
چقدر خوب می شد اگر می توانستید همه این دستورات کامپایل را فقط یک بار تایپ کنید. خبر خوب! می توانید همه این دستورات را در فایل که به Makefile معروف است قرار دهید و برنامه ای به نام make را اجرا کنید تا آن برنامه خودش از روی Makefile برایتان بقیه کارها را انجام دهد و خروجی نهایی قابل اجرا را بسازد.
پس Makefile مجموعه دستورات لازم برای کامپایل یک پروژه نرم افزاری است که در قالبی خاص در یک فایل متنی ذخیره شده است.
به خصوص اگر شما برنامه نویس نباشید، برایتان قابل توجه خواهد بود که مجبور نیستید هربار اینهمه دستورات عجیب و غریب را تایپ کنید و تنها با تایپ دستور make زندگی برایتان آسان می شود.

make
همانطور که اشاره شد، make برنامه ای است که از روی Makefile کار کامپایل پروژه را انجام می دهد. در کل دو مزیت عمده می توان برای make در نظر گرفت:
۱٫همانطور که قبلا هم گفتم با استفاده از Makefile کارهای سخت (نوشتن دستورات پیچیده کامپایل) فقط یکبار انجام می شود.
۲٫make از روی برچسب زمانی فایلهای سورس و Object تشخیص می دهد که کدامیک از فایلها نیاز به دوباره کامپایل شدن دارند و به این ترتیب از کامپایل مجدد و غیر ضروری فایلهایی که از زمان آخرین کامپایل تغییری نکرده اند، جلوگیری می شود. چراکه فرایندکامپایل به ویژه در کامپیوترهای قدیمی و با پروژه های بزرگ کاری بسیار وقت گیر است.

make بعد از فراخوانی به ترتیب دنبال یک فایل با یکی از نامهای GNUmakefile، makefile یا Makefile می گردد تا دستورات کامپایل را از داخل آن خوانده و اجرا کند.

نویسنده: شهرام روحانی

مطالب مرتبط با این نوشته

برچسب ها: