VS Code+MinGW 搭建Windows C++开发环境

官方文档是最香香的：https://code.visualstudio.com/docs/cpp/config-mingw

文章目录

1、一些非常不友好的名词
- 1.1 什么TMD是 GNU、MinGW、GCC、gcc、g++？
- 1.2 MSVC
2、获取g++编译器
3、VS Code单文件编译和调试流程
- 3.1 安装插件
- 3.2 单个源文件编译运行
- 3.3 tasks.json 指导编译
- 3.4 launch.json 调试
- 3.5 setting.json 设置
4 CMake 使用
- 4.1 创建一个CMake Hello World 项目
- 4.2 CMake:Select a Kit 选择工具包
- 4.3 CMake:Select Variant 选择变量
- 4.4 CMake:Configure 生成配置文件
- 4.5 CMake:Build 生成可执行文件
- 4.6 CMake::Debug 调试

1、一些非常不友好的名词

1.1 什么TMD是 GNU、MinGW、GCC、gcc、g++？

好奇的可以看看，捋清楚他们之间的关系

知乎高赞回答：捋一捋gcc/g++/MinGW/MSVC与make/CMake的关系
另一篇CSDN博客：MinGW到底是个什么ghost

小总结：

GNU 对于目标是Windows开发的人来说不需要懂
MinGW（Minimalist GNU for Windows）：MinGW 是一个允许在Windows上使用GNU工具链的开发工具集，使开发者能够在Windows平台上进行类Unix环境的开发。**我们只需要知道，它有我们需要的编译器和调试器即可
GCC, GNU Compiler Collection，一堆编译器
gcc，用于编译C语言源代码的编译器
g++，用于编译C++语言源代码的编译器

简而言之，MinGW 是一个工具集，它允许在Windows上使用 GNU 工具链进行开发。GCC 是 GNU 工具链中的主要组件，而 gcc 和 g++ 是 GCC 的其中两个编译器，分别用于编译C和C++代码。

我们需要从中获取编译器g++，调试器gdb

1.2 MSVC

这是Visual Stuidio（IDE）用的编译器，在VSCode中，如果选择MSVC作为编译器，结果就是生成一个对应VS版本的.sln解决方案，后面就不说了吧用Visual Studio 2022 打开就行。

如果是纯VS Code环境开发C++的话，毫无疑问还是要用 g++

2、获取g++编译器

下载MinGW：https://sourceforge.net/projects/mingw-w64/files/
Files里面选择64位用于windows平台的这个sjlj的版本（稳定版压缩包版本），解压后找到bin/g++.exe。
把g++.exe的路径添加到系统环境变量中

3、VS Code单文件编译和调试流程

篇幅考虑，下载VS Code就略过了

3.1 安装插件

C/C++
C/C++ Themes
Chinese(Simplified)

用途可以自己看插件说明

C/C++插件需要指定编译器路径，否则智能提示可能不管用

ctrl+shift+p -> 输入C/C++ -> 选择编辑配置（UI）
指定编译器路径，下拉菜单中一般都可以直接选择，VSCode中的这个插件会自动检查一遍环境变量，找到所有可用的编译器
（还可以看看这里的其他设置，可以发现这里就是设置C++相关配置的）
如果选择用编辑配置（json），则会自动在.vscode文件夹下生成一个c_cpp_properties.json，这跟UI编辑界面的内容是一样的，并且在这两个地方任意一个地方进行改动后，另一个也会相应的发生变化。

3.2 单个源文件编译运行

新建一个空白文件夹，写个hello world测试代码
直接点击运行（菜单栏运行或者三角图标）
选择g++.exe
运行成功，终端里面有Hello World!输出

3.3 tasks.json 指导编译

此时可能注意到根目录下新增了一个文件.vscode/tasks.json，这是C/C++插件默认帮我们生成的，必须有这个文件才能编译

{
    "tasks": [
        {
            "type": "cppbuild",
            "label": "C/C++: g++.exe 生成活动文件",
            "command": "E:\\MingGW\\mingw64\\bin\\g++.exe",
            "args": [
                "-fdiagnostics-color=always",
                "-g",
                "${file}",
                "-o",
                "${fileDirname}\\${fileBasenameNoExtension}.exe"
            ],
            "options": {
                "cwd": "${fileDirname}"
            },
            "problemMatcher": [
                "$gcc"
            ],
            "group": {
                "kind": "build",
                "isDefault": true
            },
            "detail": "调试器生成的任务。"
        }
    ],
    "version": "2.0.0"
}

它帮你简化了很多操作，这里的行为就相当于你在命令行里输入：

g++.exe fdiagnostics-color=always -g main.cpp -o main.exe
.\main.exe

tasks.json 是 Visual Studio Code（VSCode）中用于配置任务（tasks）的文件。任务是指一系列在 VSCode 中可以执行的操作，通常是编译、构建、运行程序。tasks.json 文件允许你定义这些任务的配置信息。

字段解释：

version：指定 tasks.json 文件的版本。通常是 “2.0.0”。
tasks：一个数组，包含了任务的配置信息。
label：任务的标签，用于在 VSCode 中标识任务。
type：任务的类型，通常是 “shell”（使用命令行）或 “process”（使用可执行程序）。
- command：执行任务的命令或可执行文件。这里就是调用g++.exe
- args：传递给命令或可执行文件的参数。这里是传给g++的编译命令
options：任务的配置选项，例如设置工作目录cwd等。

3.4 launch.json 调试

调试，需要创建launch.json，并指定调试相关配置属性，比如调试的目标可执行文件，调试采用的调试器路径等
首先进入调试界面，创建launch.json，弹出的下拉菜单中选择C++(GDB)
默认创建好的文件中，右下角选择添加配置->(gdb)启动，这会为你生成默认的配置信息
默认生成的launch.json内容如下
```
{
    // 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) 启动",
            "type": "cppdbg",
            "request": "launch",
            "program": "输入程序名称，例如 ${workspaceFolder}/a.exe",
            "args": [],
            "stopAtEntry": false,
            "cwd": "${fileDirname}",
            "environment": [],
            "externalConsole": false,
            "MIMode": "gdb",
            "miDebuggerPath": "/path/to/gdb",
            "setupCommands": [
                {
                    "description": "为 gdb 启用整齐打印",
                    "text": "-enable-pretty-printing",
                    "ignoreFailures": true
                },
                {
                    "description": "将反汇编风格设置为 Intel",
                    "text": "-gdb-set disassembly-flavor intel",
                    "ignoreFailures": true
                }
            ]
        }
    ]
}
```
字段解释：
- version： launch.json 文件的版本。通常是 “0.2.0”，表示使用的 JSON 配置文件格式版本。
- configurations：包含一个数组，每个元素是一个调试配置。
  - name：调试配置的名称，用于在 VSCode 中标识不同的调试配置。
  - type：调试器的类型。在这个配置中，是 “cppdbg”，表示使用 C++ 调试器。
  - request：调试请求的类型。在这里是 “launch”，表示启动调试会话。
  - program： 待调试的程序的路径。须手动设置为"${workspaceFolder}/main.exe"，表示工作区中main.exe。
  - args：启动程序时传递的命令行参数。这里为空数组，表示没有附加的命令行参数。
  - stopAtEntry：是否在程序入口处停止。在这里是 false，表示不停在程序入口处。
  - cwd：启动程序时的工作目录。这里使用 ${fileDirname}，表示使用当前文件所在的目录作为工作目录。
  - environment：启动程序时使用的环境变量。这里是空数组，表示没有特定的环境变量设置。
  - externalConsole：是否使用外部控制台。在这里是 false，表示使用 VSCode 的内部控制台。
  - MIMode：调试器的模式。在这里是 “gdb”，表示使用 GDB（GNU Debugger）。
  - miDebuggerPath： GDB 可执行文件的路径。改为 "E:\\MingGW\\mingw64\\bin\\gdb.exe"，你需要将其替换为你系统中 GDB 的实际路径。
  - setupCommands：一组 GDB 初始化命令，用于在调试会话开始时执行。这里包含了两个命令，分别用于启用漂亮打印和设置反汇编风格为 Intel。
设置好之后，就可以开始断点调试了
在源代码文件中打断点(F9)，然后运行->启动调试(F5)，也可以在三角按钮那里选择调试

3.5 setting.json 设置

settings.json 是 VSCode中用于配置编辑器的各种行为和选项。这个文件存储了用户自定义的设置，以便在不同的项目和工作区中重用。VS Code会实时的把你修改过的设置写入到setting.json中

打开VSCode的设置
设置有两个作用域，一个是本机用户，另一个是当前项目的，用户作用域的setting.json文件是存放在C盘Users/username/AppData/Roaming/Code/user/中的，而作用域为当前项目的则是存放在项目根目录的.vscode/里面。
你用UI修改任何设置，都会马上生成一个setting.json文件，记录你刚修改的东西。你在设置里面进行的设置更改，会实时的写入到对应作用域的setting.json文件中，两者互相反射

4 CMake 使用

必须掌握的技能，目前github上开源项目几乎都采用CMake来维护，不会使用则寸步难行，学会CMake之后，其他的构建工具都简简单单，比如Premake。

学习CMake语法可以看看github上一个高赞教程：https://github.com/ttroy50/cmake-examples/tree/master

需要：

手动下载CMake：https://cmake.org/download/，并配置环境变量。检查是否安装成功，可以在命令行中输入命令
```
cmake --version
```
在VSCode中，设置CMake路径
需要安装插件：CMake、CMake Tools

掌握CMake Tools： 强烈建议看看CMake Tools插件所指定的官方文档，进行学习。
简单来说，有了这个插件，你就不用编写task.json，launch.json了。下面是一个简单的使用案例
在这里插入图片描述

4.1 创建一个CMake Hello World 项目

创建一个文件夹，用VS Code打开，Ctrl+Shift+P输入CMake，选择Quick Start
在这里插入图片描述
输入项目名称，比如HelloProject，然后选择C++项目，可执行文件

这会创建一个基本的CMake示例项目，包含一个源文件main.cpp、CMakeLists.txt（它会告诉CMake Tools插件如何构建你的项目）

生成可执行文件之前，还需要做2步准备工作

4.2 CMake:Select a Kit 选择工具包

在使用CMake Tools扩展构建项目之前，您需要配置它以了解系统上的编译器。通过扫描“工具包”来完成这个配置。一个工具包代表一个工具链，这是用于构建项目的编译器、链接器和其他工具

打开命令面板（Ctrl+Shift+P），运行“CMake: Select a Kit”。该扩展将自动扫描您计算机上的工具包，并创建找到的系统上的编译器列表。这里我们选择GCC 8.1.0这个，路径太长，实际上这个就是g++.exe
在这里插入图片描述
你可以在侧边栏看到你选择的kits

注意，CMake默认是选择MSVC编译器（如果你有）。所以第一次，一定要手动选kit，如果你选择自动配置CMake项目，当CMake Tools看到CMakeLists.txt，就一顿操作给你build文件夹搞出来了，里面躺着一个.sln- - 。在你这一套配置走下来后，之后的自动配置就用的gcc了

4.3 CMake:Select Variant 选择变量

这里的Variant也可以叫做变体，其实就是构建类型。一个Variant包含了构建项目的指令。默认情况下，CMake Tools扩展提供了四个Variant，分别对应于四种默认的构建类型：

Debug：禁用优化并包含调试信息。
Release：包含优化但没有调试信息。
MinRelSize：优化以减小大小，没有调试信息。
RelWithDebInfo：优化以提高速度，并包含调试信息。

要选择一个Variant，打开命令面板（Ctrl+Shift+P），运行“CMake: Select Variant”命令。
在这里插入图片描述
这里我选择Debug

4.4 CMake:Configure 生成配置文件

配置项目是指生成适用于选定kit和variant的构建系统所需的文件。这些文件包含构建项目所需的编译器、链接器、库等设置。一旦配置完成，您就可以继续使用其他 CMake 命令进行构建、编译、链接和调试该项目。

运行 CMake: Configure 命令来配置项目。这会产生一个build文件夹，里面放的是构建该项目所需要的所有配置信息。

4.5 CMake:Build 生成可执行文件

终于可以build了，运行CMake:Build 或者在下边栏点击这个生成(build)，中文版翻译为生成，作用就是生成可执行文件，默认是build all，因为大型项目可能有多个生成目标，可能有些是静态库、动态库、.exe，你可以选择只生成某一个，也可以生成所有。
在这里插入图片描述
在build里面可以找到.exe文件，运行它即可