VSCode开发C、C++环境搭建系列(一)——基于Mingw-w64搭建

2023-10-08 22:50

本文主要是介绍VSCode开发C、C++环境搭建系列(一)——基于Mingw-w64搭建,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

前言:本次系列文章详细说明基于VS Code来搭建C、C++的开发环境,本次的操作系统是Windows系统,在Windows上面,会有两种不同主流编译器,及Mingw-W64和MSVC,本文介绍第一种,是系列文章的第一篇。

概念辨析:

Mingw-w64。是 GCC 的 Windows 版本 ;

Cygwin。是一个在windows平台上运行的类UNIX模拟环境,在Windows上面提供类似与Linux的开发环境,但是需要注意的是,在Linux上面的程序并不能直接拿过来运行,而是需要在Cygwin环境之下重新编译才行;

MSYS2。是一个体验非常好的linux模拟环境,可以移植大多数linux上面的程序,起源于cygwin,是Cygwin的一个升级版本。

一、Mingw-w64介绍以及如何安装

1.1 什么是Mingw-w64?

MinGW 的全称是:Minimalist GNU on Windows 。它实际上是将经典的开源 C语言 编译器 GCC 移植到了 Windows 平台下,并且包含了 Win32API ,因此可以将源代码编译为可在 Windows 中运行的可执行程序。而且还可以使用一些 Windows 不具备的,Linux平台下的开发工具。一句话来概括:MinGW 就是 GCC 的 Windows 版本 。

以上是 MinGW 的介绍,MinGW-w64 与 MinGW 的区别在于 MinGW 只能编译生成32位可执行程序,而 MinGW-w64 则可以编译生成 64位 或 32位 可执行程序。正因为如此,MinGW 现已被 MinGW-w64 所取代,且 MinGW 也早已停止了更新,内置的 GCC 停滞在了 4.8.1 版本,而 MinGW-w64 内置的 GCC 则更新到了 6.2.0 版本。

1.2 安装Mingw-w64

Mingw-w64的安装有两种方式,在线安装和离线形式,其中在线形式有时候会遇到各种问题,比如什么cann't download repository.txt,尚没有找到好的解决办法,关于在线安装可以参考这篇文章。

MinGW-w64安装教程——著名C/C++编译器GCC的Windows版本

离线形式非常简单,解压即可以使用,不需要往外安装,但是需要选择正确合适的版本和相关配置才行,

离线下载的网址为:

https://sourceforge.net/projects/mingw-w64/files/?source=navbar

界面如下所示:

我们发现每一个版本里面有8个不同的文件,那到底选择哪一个呢?这里需要涉及到一些基础知识,我将在下面分别介绍。

(1)电脑的处理器架构Architecture

Architecture 是指电脑处理器是 32位 还是 64位,根据你的电脑系统做出对应选择。我的电脑处理器是 64位 的,所以我选择了 x86_64,如果你是 32位 系统,则选择 i686 即可。注意,下面是可以选择的Architecture类型:

1、i386   通常被用来作为对Intel(英特尔)32位微处理器的统称;

2、i686   是i386的子集,也是针对32位的处理器

3、x86-64   又称“AMD64”或“x64”,是一种64位元的电脑处理器架构。它是建基于现有32位元的x86架构,由AMD公司所开发。

(2)操作系统接口协议threads

这个世界上只有两种操作系统接口协议,即所谓的posix和win32,如果你想要开发 Windows 程序,需要选择 win32 ,而开发 Linux、Unix、Mac OS 等其他操作系统下的程序,则需要选择 posix 。其实是什么意思呢?就是在这两个不同的协议之下,有很多函数接口是不一样的,比如在Linux上面的C程序不能直接拿到Windows上面运行,因为有一些函数库是不一样的。

操作:我只开发在 Windows 下运行的程序,所以选择了 win32 。

但是,我们依然更加推荐选择POSIX,为什么呢?

  • posix :启用C ++ 11 / C11多线程功能。 比如我们希望编译OpenCV,需要用到C++ 11的多线程里面的一些类,如果使用的是win32,就会报错,因为win32没有这些类。
  • win32 :没有C ++ 11多线程功能。

那是不是意味着如果我要使用win32的 API,就不能使用POSIX呢?

不是的。其实GCC带有一个编译器运行库(libgcc),它用于(除其他外)提供一个底层操作系统抽象,用于支持多语言相关功能。 最相关的例子是libstdc ++的C ++ 11 <thread> , <mutex><future> ,当使用内部的Win32线程模型构建GCC时,没有完整的实现。 MinGW-w64提供了一个winpthreads(在Win32多线程API之上的一个pthreads实现),然后GCC可以链接到所有的奇特功能。

综上所述,我们选择:POSIX 更好!!!

那到底什么是POSIX呢?

POSIX:可移植操作系统接口,是 IEEE 为要在各种 UNIX 操作系统上运行软件,而定义API的一系列互相关联的标准的总称。

(3)异常处理模型Exception

异常处理在开发中非常重要,你在开发的过程中,大部分的时间会耗在处理各种异常情况上。又分为几种情况:

x86_64 即64位处理器。如果你之前选择了 64位,则这里有两个异常处理模型供你选择,seh 是新发明的,而 sjlj 则是古老的,seh 性能比较好,但不支持 32位。 sjlj 稳定性好,支持 32位。我选择seh.

i686 即32位处理器。选择了 32位 后,则可以用 dwarf 和 sjlj 两种异常处理模型。同样的,dwarf 的性能要优于 sjlj ,可以它不支持 64位 。建议选择 dwarf 。

总结:Mingw-w64的离线文件命名格式为“architecture+threads+exception",我选择的是上面图片中蓝色圈出来的那个。

下载之后的压缩文件大小为47M多,下载之后进行解压,解压之后大概430M多,放在任意位置即可,由于不需要安装,我将其解压到下面的文件位置:

D:\Program Files\mingw64

里面包含的文件以及文件夹有

打开里面的那个bin文件夹,里面包含几个关键的可执行程序,包括:

  • gcc.exe
  • g++.exe
  • mingw32-make.exe,这个就相当于是Linux下面的make.exe。单个按我们也可以创建一个他的副本,重命名为make.exe.
  • gdb.exe 用于调试的
  • cpp.exe 是专门用于预处理的
  • as.exe 是专门用于进行汇编的
  • ld.exe 是专门进行链接的

现在需要将这个bin目录添加到环境变量PATH里面。然后在cmd中查看如下:

C:\Users\Administrator>gcc --version
gcc (x86_64-win32-seh-rev0, Built by MinGW-W64 project) 8.1.0
Copyright (C) 2018 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.C:\Users\Administrator>g++ --version
g++ (x86_64-win32-seh-rev0, Built by MinGW-W64 project) 8.1.0
Copyright (C) 2018 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.C:\Users\Administrator>mingw32-make --version
GNU Make 4.2.1
Built for x86_64-w64-mingw32
Copyright (C) 1988-2016 Free Software Foundation, Inc.
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>
This is free software: you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.

现在gcc,g++,make都可以使用了。

(4)关于异常处理,Eception Handle (EH)

sjlj :基于 > setjmp / longjmp(SJLJ)

seh: 结构化异常处理(SEH)

dwarf :dwarf-2 , dwarf-3

 

二、做一个简单的C++程序

由于多文件的C++程序在编译的时候相对较为麻烦,本文的例子是在一个单独的CPP文件中而言的,使用vscode的主要步骤就三个步骤。

先打开VSCode,打开一个空文件夹,然后开始配置。要是本来对VSCode比较熟悉就很容易入手了。

2.1 配置编译器路径(Configure the compiler path)及其他信息

实际上会在打开的文件中打开一个.vscode的文件夹,里面会配置一个c_cpp_properties.json配置文件,配置方法:

打开命令面板,Ctrl+Shift+P 

然后输入 "C/C++:Edit Configurations (UI)" ,然后会打开一个配置的界面,有以下几个地方需要配配置:

(1)Configuration name

有三个选项可供选择. LinuxMac, 和 Win32,默认就是Win32,不用再管这个了。

(2)编译器的路径Compiler path

这个是最核心的配置,即所谓的编译器的完整路径,比如我的路径是:

D:/Program Files/mingw64/bin/gcc.exeD:/Program Files/mingw64/bin/g++.exe

(3)编译器的参数 Compiler arguments

编译器本质上还是一个可执行程序,他有很多的命令参数可以传递,这里是一个简单的编译,可以不用设置参数,即可

(4)智能感知 IntelliSense mode

这是代码智能感知的设置,需要和我们选择的编译器MSVC,gcc(g++),Clang,相对应,有以下几个选项可以选择,

 ${default}             

clang-x86             

clang-x64           

gcc-x86             

gcc-x64           

msvc-x86             

msvc-x64         

如果不设置则选择${default}即可。

(5)函数库的路径 Include path

这个路径就是包含各种需要的函数库以及头文件的文件夹,我们可以自己手动设置,但是如果我们已经设置好了编译器的路径,即前面的第(2)个步骤,就不用再显示给出搜索路径了,编译器会自动进行查找。我们只需要设置成默认值就可以了,如下:

${workspaceFolder}/**

这里后面跟一个 /** 符号表示会再这个目录之下的子目录递归搜索。

注意:VS Code中,头文件,静态链接库,动态链接库这三者都是要在这里面进行指定的哦!!!这里的include不仅仅包含头文件。

(6)Defines

这个我还不是很清楚到底有什么作用,直接使用默认值吧,如下:

_DEBUG
UNICODE
_UNICODE

(7)C standard

C语言的标准,当前有三个标准: c11 、c99 、 c89             

(8)C++ standard

C++语言的标准,有以下几个:c++20、 c++17 、c++14、c++11、c++03、c++98             

上面的是一些较为常规的设置,下面还有一些比较高级的设置,就不再一一说明了,直接列举如下:

Configuration provider

Windows SDK version

Mac framework path

Forced include

Compile commands

Browse: path

Browse: limit symbols to included headers

Browse: database filename

 配置之后的c_cpp_properties.json文件如下所示:

{"configurations": [{"name": "Win32",                                            // 对应(1)"includePath": [                                            // 对应(5)"${workspaceFolder}/**"],"defines": [                                                // 对应(6)"_DEBUG","UNICODE","_UNICODE"],"compilerPath": "D:\\Program Files\\mingw64\\bin\\g++.exe", // 对应(2)"cStandard": "c11",                                         // 对应(7)"cppStandard": "c++17",                                     // 对应(8)"intelliSenseMode": "gcc-x64"  //对应(4)}],"version": 4
}

 如果要添加或者是删除某一些配置,直接删除或者更改即可。  

2.2 配置任务Tasks

这会产生一个 tasks.json 文件,这个文件会告诉VSCode,怎么去编译(build/compile)程序,所谓的任务其实就是交给编译器G++去做,让它产生一个可执行文件。怎么配置呢?

执行”终端/配置任务“菜单,或者是CTRL+Shift+P打开命令面板,输入:Tasks: Configure Default Build Task.

然后选择从模板创建tasks.json,选择其他others, 会打开一个tasks.json文件。大概会得到下面的一些内容:

{"version": "2.0.0","tasks": [{"label": "build hello world","type": "shell","command": "g++","args": ["-g", "-o", "helloworld", "helloworld.cpp"],"group": {"kind": "build","isDefault": true}}]}

下面对几个重要的概念进行解释:

(1)label:这只是一个标签,是我们能够在VSCode里面看得见的,我们可以随便自己定义名称;

(2)type:任务的类型,可以是either或者是process,如果设定为shell,则表示任务会被解释成shell命令执行(bash,cmd,powershell),如果指定成process,任务会被解释成一个进程去执行。

(3)command:实际执行的命令,这里是g++,也可以是gcc,或者是MSVC之下的cl.exe。

(4)args: 就是(3)中命令g++的命令行参数

(5)group:设置group的之之后,当按下Ctrl+Shift+B,实际上也就是菜单命令”终端/运行生成任务...“,就会执行该任务(这个任务就是编译程序)里面有两个参数,分别的含义如下:

kind:定义此任务属于的执行组。它支持 "build" 以将其添加到生成组,也支持 "test" 以将其添加到测试组。

isDefault: 设置成true的话,当按下 Ctrl+Shift+B. 任务就会执行,这很方便;如果设置成false,则需要在面板中执行:Tasks: Run Build Task.才能执行任务。

此外还有一些常见的选项,这里就不再一一列举了。我们可以自己查看,比如我想查看全部的参数,只需要自己在添加一个,输入一个引号,VSCode会自己感知,自己选择即可。

运行编译任务之后,会再当前目录下面产生一个 exe 的可执行文件,下面就可以直接执行这个可执行文件或者是调试它。

 

2.3 配置调试debug设置Configure debug settings

当我们按下F5的时候就会启动GCC的调试器,即前面介绍的gdb.exe.但是在调试之前需要配置,怎么配置呢?

执行”调试/添加配置...“,菜单,或者是再命令面板执行Debug: Open launch.json.

接下来选择 GDB/LLDB(launch) 调试环境,如果是使用MSVC编译器的话,则选择C/C++ Windows (Launch)调试环境。

然后就会打开一个launch.json文件,配置如下:

{// 使用 IntelliSense 了解相关属性。 // 悬停以查看现有属性的描述。// 欲了解更多信息,请访问: https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=830387"version": "0.2.0","configurations": [{"name": "(gdb) Launch",   //配置的名称,在启动配置下拉菜单中显示的名称,一般不用修改"type": "cppdbg",         //配置类型"request": "launch",      //请求配置类型,可以是"launch"或者是"attach""program": "${workspaceFolder}/helloworld.exe", // 可执行程序的完整路径"args": [],               // 可执行程序的命令行参数"stopAtEntry": false,     // 默认是false,如果设置成true,则就算没有设置断点,按F5开始调试,也会在程序的入口处停下,即main函数的第一句话就相当于设置了断点"cwd": "${workspaceFolder}", // 可执行程序的工作路径"environment": [],"externalConsole": false,"MIMode": "gdb",          //"gdb"或者是"lldb",可以将鼠标悬停在上面查看详细描述"miDebuggerPath": "D:\\Program Files\\mingw64\\bin\\gdb.exe", //调试器的路径所在"setupCommands": [{"description": "Enable pretty-printing for gdb","text": "-enable-pretty-printing","ignoreFailures": true}]}]
}

上面的 2.1 、2.2 、2.3 这三个步骤就是一般的配置,配置之后就可以开始C++编程。

总结:VSCode开发C、C++的配置三部曲:

2.1 配置编译器路径(Configure the compiler path)及其他信息

产生  c_cpp_properties.json

2.2 配置任务Tasks

产生  tasks.json

2.3 配置调试debug设置Configure debug settings

产生  launch.json

三、一个简单的C++程序

新建一个helloworld.cpp文件,如下内容:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>using namespace std;//自定义一个函数
int add(int a,int b)
{return a+b;
}int main()
{vector<string> msg {"Hello", "C++", "World", "from", "VS Code!"};for (const string& word : msg){cout << word << " ";}cout << endl;int c;c=add(100,200);printf("a+b=%d",c);
}

3.1 编译(build/compile)

执行 ”终端/运行生成任务...“ 或者是按快捷键 Ctrl+Shift+B ,则开始了编译过程,在终端会显示这样一句话:

> Executing task: g++ -g -o helloworld helloworld.cpp <

这就是使用g++进行编译的过程嘛。完成之后,会在当前目录之下出现一个helloworld.exe的可执行文件。

3.2 调试或者是执行

直接执行,按下Ctrl+F5,得到如下结果:

Hello C++ World from VS Code! 
a+b=300

或者设置断点,按F5进行调试。

 

四、GCC编译器在编译的时候如何找寻函数库与头文件

前面说了在Mingw-w64的目录之下,有include和lib等一系列的文件夹,都是编译器自带的头和库,你要的标准库头文件就在这里。对普通用户来说我们别别往里乱放东西。当然你的第三方库可以放在这里,这些目录都是mingw64会默认搜索的路径,在这两目录下也有些编译带的库。

那么GCC如何找到这里的呢,及如何搜索到的呢?

在比较老的Mingw编译器上,我们需要设置下面几个环境变量:

  • C_INCLUDE_PATH            // C的头文件库,一个或者是多个路径
  • CPLUS_INCLUDE_PATH  //C++的头文件库,一个或者是多个路径
  • OBJC_INCLUDE_PATH      //objective-C的头文件
  • LIBRARY_PATH                 // 标准库函数的路径(静态库)
  • LD_LIBRARY_PATH          //  动态库

以上三个变量的路径的,而最近几版的Mingw64只要设置好bin目录环境变量(主目录下的bin目录),编译器就会自己在以上的头和库的路径中自动查找了,但你仍然可以手动指定。

其实用户头和库无所谓放哪,都是可以用参数指定的。而且很多第三方库带pkg-config。可以轻松得到编译参数(包括了头和库的路径)

关于GCC更加详细的用法,后面会有专门的文章进行讲解的。
 

这篇关于VSCode开发C、C++环境搭建系列(一)——基于Mingw-w64搭建的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/168539

相关文章

c++ 类成员变量默认初始值的实现

《c++类成员变量默认初始值的实现》本文主要介绍了c++类成员变量默认初始值,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧... 目录C++类成员变量初始化c++类的变量的初始化在C++中,如果使用类成员变量时未给定其初始值,那么它将被

C++中NULL与nullptr的区别小结

《C++中NULL与nullptr的区别小结》本文介绍了C++编程中NULL与nullptr的区别,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编... 目录C++98空值——NULLC++11空值——nullptr区别对比示例 C++98空值——NUL

C++ Log4cpp跨平台日志库的使用小结

《C++Log4cpp跨平台日志库的使用小结》Log4cpp是c++类库,本文详细介绍了C++日志库log4cpp的使用方法,及设置日志输出格式和优先级,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录一、介绍1. log4cpp的日志方式2.设置日志输出的格式3. 设置日志的输出优先级二、Window

从入门到精通C++11 <chrono> 库特性

《从入门到精通C++11<chrono>库特性》chrono库是C++11中一个非常强大和实用的库,它为时间处理提供了丰富的功能和类型安全的接口,通过本文的介绍,我们了解了chrono库的基本概念... 目录一、引言1.1 为什么需要<chrono>库1.2<chrono>库的基本概念二、时间段(Durat

C++20管道运算符的实现示例

《C++20管道运算符的实现示例》本文简要介绍C++20管道运算符的使用与实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧... 目录标准库的管道运算符使用自己实现类似的管道运算符我们不打算介绍太多,因为它实际属于c++20最为重要的

Visual Studio 2022 编译C++20代码的图文步骤

《VisualStudio2022编译C++20代码的图文步骤》在VisualStudio中启用C++20import功能,需设置语言标准为ISOC++20,开启扫描源查找模块依赖及实验性标... 默认创建Visual Studio桌面控制台项目代码包含C++20的import方法。右键项目的属性:

SQLite3 在嵌入式C环境中存储音频/视频文件的最优方案

《SQLite3在嵌入式C环境中存储音频/视频文件的最优方案》本文探讨了SQLite3在嵌入式C环境中存储音视频文件的优化方案,推荐采用文件路径存储结合元数据管理,兼顾效率与资源限制,小文件可使用B... 目录SQLite3 在嵌入式C环境中存储音频/视频文件的专业方案一、存储策略选择1. 直接存储 vs

c++中的set容器介绍及操作大全

《c++中的set容器介绍及操作大全》:本文主要介绍c++中的set容器介绍及操作大全,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧... 目录​​一、核心特性​​️ ​​二、基本操作​​​​1. 初始化与赋值​​​​2. 增删查操作​​​​3. 遍历方

解析C++11 static_assert及与Boost库的关联从入门到精通

《解析C++11static_assert及与Boost库的关联从入门到精通》static_assert是C++中强大的编译时验证工具,它能够在编译阶段拦截不符合预期的类型或值,增强代码的健壮性,通... 目录一、背景知识:传统断言方法的局限性1.1 assert宏1.2 #error指令1.3 第三方解决

C++11委托构造函数和继承构造函数的实现

《C++11委托构造函数和继承构造函数的实现》C++引入了委托构造函数和继承构造函数这两个重要的特性,本文主要介绍了C++11委托构造函数和继承构造函数的实现,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录引言一、委托构造函数1.1 委托构造函数的定义与作用1.2 委托构造函数的语法1.3 委托构造函