解决Makefile中$ARCH变量未设置的问题

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Makefile 中出现 $ARCH 变量未设置，通常不是 Make 本身无法识别变量，而是Make 变量、Shell 环境变量以及命令行参数之间的作用域和语法混用导致的。尤其是在编译 Linux 内核、交叉编译项目、C/C++ 工程或者使用不同 CPU 架构进行构建时，ARCH 是一个非常常见的变量。

如果 Makefile 中直接使用 $ARCH，但执行 make 后发现它为空，甚至进一步导致编译路径、工具链或目标架构判断错误，可以从变量定义方式、引用语法和环境传递三个方面进行排查。

一、Makefile 中的 $ARCH 到底是什么

ARCH 通常用于表示目标平台架构，例如：

Makefile
ARCH = x86_64

或者：

Makefile
ARCH = arm64

然后根据架构执行不同的编译逻辑：

Makefile
ifeq ($(ARCH), arm64)
    CC = aarch64-linux-gnu-gcc
else
    CC = gcc
endif

需要特别注意，Makefile 中推荐使用：

Makefile
$(ARCH)

而不是：

Makefile
$ARCH

虽然 GNU Make 支持某些单字符变量引用形式，但 $ARCH 并不等价于 Shell 中常见的 $ARCH 写法。

Make 对 $ 后面的单字符进行变量展开，因此：

Makefile
$A

表示变量 A，而不是变量 ARCH。

也就是说：

Makefile
$ARCH

很可能会被 Make 解析成：

$A + RCH

如果变量 A 没有定义，最终结果就可能变成：

RCH

这也是很多人排查 $ARCH 未设置问题时容易忽略的地方。

正确写法应该是：

Makefile
$(ARCH)

例如：

Makefile
all:
	echo $(ARCH)

二、最直接的解决方法：显式定义 ARCH

如果项目要求使用固定架构，可以直接在 Makefile 中定义：

Makefile
ARCH := x86_64

完整示例：

Makefile
ARCH := x86_64

all:
	@echo "Target architecture: $(ARCH)"

执行：

Bash
make

输出：

Target architecture: x86_64

如果目标平台是 ARM64，则可以改成：

Makefile
ARCH := arm64

这种方式简单直接，适合架构不会随着构建环境变化的项目。

不过，如果同一份 Makefile 需要同时支持 x86、ARM、RISC-V 等架构，就不建议把架构硬编码在 Makefile 中。

三、推荐通过命令行传递 ARCH

更灵活的方式是执行 make 时指定变量：

Bash
make ARCH=x86_64

Makefile：

Makefile
all:
	@echo "ARCH=$(ARCH)"

执行：

Bash
make ARCH=arm64

即可得到：

ARCH=arm64

这种方式特别适合跨平台编译。

例如：

Bash
make ARCH=arm64

或者：

Bash
make ARCH=riscv

也可以根据实际项目支持的架构选择对应值。

命令行变量通常比 Makefile 内部普通赋值具有更高的优先级，因此可以方便地覆盖默认配置。

四、给 ARCH 设置默认值

如果希望用户不指定 ARCH 时自动使用某个架构，可以使用 ?=：

Makefile
ARCH ?= x86_64

完整示例：

Makefile
ARCH ?= x86_64

all:
	@echo "ARCH=$(ARCH)"

直接运行：

Bash
make

得到：

ARCH=x86_64

指定其他架构：

Bash
make ARCH=arm64

得到：

ARCH=arm64

这种方式通常比直接使用：

Makefile
ARCH := x86_64

更加合理，因为它既提供了默认值，又允许外部覆盖。

五、不要混淆 Make 变量和 Shell 变量

这是 $ARCH 问题中最常见的原因之一。

例如：

Makefile
ARCH = arm64

all:
	echo $ARCH

很多人以为会输出：

arm64

但实际上并不是这么回事。

Make 首先处理配方中的 $，而 $A 会按照 Make 的单字符变量规则进行解析。因此应该写成：

Makefile
all:
	echo $(ARCH)

或者，如果确实需要让 Shell 读取环境变量，则应该使用：

Makefile
all:
	echo $$ARCH

这里有一个非常重要的区别：

Makefile
$(ARCH)

表示 Make 变量。

Makefile
$$ARCH

表示把 $ARCH 原样传递给 Shell。

例如：

Makefile
export ARCH=arm64

all:
	echo $(ARCH)
	echo $$ARCH

两个命令最终都可以获得相应的值，但变量展开发生的阶段不同。

六、为什么 Shell 中的 $ARCH 可能为空

假设 Makefile：

Makefile
all:
	echo $$ARCH

执行：

Bash
make

如果当前 Shell 环境中没有设置 ARCH：

Bash
echo $ARCH

自然不会得到任何内容。

可以先检查环境变量：

Bash
echo $ARCH

如果没有输出，再执行：

Bash
export ARCH=arm64

然后：

Bash
make

此时：

Bash
echo $ARCH

就会得到：

arm64

也可以在执行 Make 时直接传递：

Bash
ARCH=arm64 make

这种写法只对当前命令有效，不会永久修改当前 Shell 环境。

七、使用 export 让 ARCH 传递给子进程

Make 中还有一个容易被忽略的问题：Make 自己知道 ARCH，并不意味着 Shell 子进程一定能通过环境变量读取它。

例如：

Makefile
ARCH := arm64

all:
	echo $$ARCH

这里的：

$(ARCH)

是 Make 变量，而：

$$ARCH

要求 Shell 环境中存在 ARCH。

如果需要将 Make 变量导出到环境，可以使用：

Makefile
export ARCH

例如：

Makefile
ARCH := arm64
export ARCH

all:
	echo $(ARCH)
	echo $$ARCH

这样 Make 和其启动的子进程都可以使用 ARCH。

也可以直接写：

Makefile
export ARCH := arm64

这是一种比较简洁的写法。

八、检查 ARCH 是否真正传入 Make

遇到变量未设置问题时，可以先使用：

Bash
make -pn | grep '^ARCH'

查看 Make 当前解析到的变量。

也可以在 Makefile 中临时添加：

Makefile
$(info ARCH=$(ARCH))

例如：

Makefile
ARCH ?= x86_64

$(info ARCH=$(ARCH))

all:
	@echo "build..."

执行：

Bash
make

如果输出：

ARCH=x86_64

说明 Make 已经正确获得变量。

如果输出：

ARCH=

则需要继续检查变量来源。

九、检查变量来源和覆盖关系

Make 中 ARCH 可能来自多个地方：

  • Makefile

  • 命令行

  • Shell 环境

  • include 文件

  • 上层 Makefile

  • 构建脚本

  • CI/CD 环境变量

因此不要只检查当前 Makefile。

例如：

Makefile
ARCH ?= x86_64

如果运行：

Bash
make ARCH=arm64

那么最终：

ARCH=arm64

如果使用：

Makefile
ARCH := x86_64

则项目内部可能固定为：

ARCH=x86_64

排查时尤其要关注多个 Makefile 之间是否存在变量覆盖。

十、注意递归调用 make 时的变量传递

大型项目经常存在这样的结构：

Makefile
all:
	$(MAKE) -C subdir

如果子目录 Makefile 也需要使用 ARCH，应该确保变量能够正确传递。

使用：

Makefile
ARCH ?= arm64

all:
	$(MAKE) -C subdir

通常可以利用 MAKEFLAGS 等机制传递命令行变量。

也可以明确导出：

Makefile
export ARCH

然后：

Makefile
all:
	$(MAKE) -C subdir

子 Makefile 中即可使用：

Makefile
all:
	@echo "sub ARCH=$(ARCH)"

需要注意，递归调用 Make 时最好使用：

Makefile
$(MAKE)

而不是直接写：

make

因为 $(MAKE) 能让 GNU Make 更好地处理递归构建和相关参数传递。

十一、Linux 内核编译中的 ARCH 特别容易出问题

ARCH 在 Linux 内核构建中非常常见。

例如编译 ARM64 内核时通常会涉及：

Bash
make ARCH=arm64

如果同时使用交叉编译器，还可能需要：

Bash
make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-

这里：

ARCH

用于指定目标架构，而：

CROSS_COMPILE

用于指定交叉编译工具链前缀。

如果 Makefile 中错误地写成：

Makefile
echo $ARCH

就可能导致架构判断异常。

应该使用：

Makefile
echo $(ARCH)

或者在需要 Shell 环境变量时：

Makefile
echo $$ARCH

两者不要混用。

十二、常见错误写法与正确写法

错误写法一

Makefile
ARCH = arm64

all:
	echo $ARCH

建议修改为：

Makefile
ARCH = arm64

all:
	echo $(ARCH)

错误写法二

Makefile
ARCH = arm64

all:
	echo $$ARCH

如果没有：

Makefile
export ARCH

Shell 可能无法获取 Make 中的 ARCH。

可以修改为：

Makefile
export ARCH = arm64

all:
	echo $$ARCH

错误写法三

Makefile
ARCH ?= arm64

build:
	make -C kernel

建议使用：

Makefile
ARCH ?= arm64

build:
	$(MAKE) -C kernel

如果子进程还需要通过环境变量访问，则可以增加：

Makefile
export ARCH

十三、推荐的 Makefile 写法

对于一个需要兼容不同架构的项目，可以采用下面的结构：

Makefile
ARCH ?= x86_64

ifeq ($(ARCH),arm64)
	CC := aarch64-linux-gnu-gcc
else ifeq ($(ARCH),riscv64)
	CC := riscv64-linux-gnu-gcc
else
	CC := gcc
endif

all:
	@echo "ARCH=$(ARCH)"
	@echo "CC=$(CC)"

构建默认架构：

Bash
make

指定 ARM64：

Bash
make ARCH=arm64

指定 RISC-V：

Bash
make ARCH=riscv64

这种设计可以把架构选择和编译器选择关联起来，避免用户频繁修改 Makefile。

十四、如何快速定位 $ARCH 未设置

实际排查时，可以按照下面的顺序处理。

首先检查 Shell：

Bash
echo $ARCH

然后检查 Make：

Bash
make -pn | grep '^ARCH'

接着搜索项目中的定义：

Bash
grep -R "ARCH" Makefile */Makefile 2>/dev/null

重点查看是否存在：

Makefile
ARCH =

或者：

Makefile
ARCH :=

以及：

Makefile
ARCH ?=

然后检查代码中是否错误使用：

$ARCH

如果是在 Makefile 中，优先改成：

$(ARCH)

如果是希望 Shell 展开，则使用：

$$ARCH

最后检查是否需要：

Makefile
export ARCH

这样基本可以覆盖大多数 $ARCH 变量为空、架构识别失败以及交叉编译配置异常的问题。

十五、总结

解决 Makefile 中 $ARCH 变量未设置问题，最关键的并不是简单地给 ARCH 赋值，而是先判断变量究竟由谁管理、在哪个阶段展开。

最常用的正确方式可以归纳为：

Makefile
ARCH ?= arm64

Makefile 中引用：

Makefile
$(ARCH)

需要传递给 Shell 时：

Makefile
$$ARCH

需要让子进程通过环境变量获取时：

Makefile
export ARCH

命令行指定架构时：

Bash
make ARCH=arm64

如果只是记住一个原则，可以记住：Makefile 中的 ARCH 是 Make 变量，优先使用 $(ARCH)；只有明确需要 Shell 展开时，才使用 $$ARCH。 正确区分这两种变量引用方式，通常就能解决大部分 $ARCH 未设置或取值异常的问题。

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Makefile ARCH变量 GNU Make Linux编译 交叉编译