C++

开发环境前置知识 (要崩溃了)

C++ 在 win 下的开发环境非常复杂，2024/06/24 我老老实实把这篇文章看了，对编译、工具链等概念名词进行了区分，这在配置 C++ 开发环境之前是必要的。

首先，C++ 从.cpp文件到.exe文件需要很多步骤，具体如下图所示。主要分为四个部分，预处理器、编译器、汇编、链接。

1. Preprocessor - 预处理器：通过头文件#include和宏定义#define，指示 C++ 编译器要处理哪些头文件和宏定义。
2. Compiler - 编译器：编译器是将预处理后的 C++ 源代码转化为汇编代码，主要是检查有没有语法错误。
3. Assemble - 汇编：将汇编代码转化为机器代码，由编译器完成，不需要我们理解。
4. Linker - 链接器：配置链接在生成可执行文件过程中，是非常重要的一项环节。配置的静态链接库或者动态链接库在这个环节下和可执行程序链接^[1] 在一起。简单来说，编译和汇编只能将.cpp文件转换为机器语言.obj文件，但是并不知道外部库、动态链接库或者其他文件里的函数与本代码的包含关系，这时候需要链接来将机器语言文件与外部库或其他编译好的文件"链接"起来，这才能让可执行程序执行。

以上这一串下来，需要编译器和链接器互相协作，这整个流程所要用到的.exe合集就叫“工具链”。工具链是预处理器、编译器、汇编器、链接器，外加其他辅助调试工具的工具合集。

工具链

不同操作平台下，如 win, linux，对 C++ 的编译工具链是不一样的。

windows - MSVC

MSVC 是一套在 Windows 下处理 C++ 文件的一套工具链，而不是特指某个编译器或链接器，包含了cl.exe，link.exe和其他诸如 debugger 的调试工具等。

• cl.exe 该程序起到了编译和链接的两个作用，但可以在命令行通过参数选择是否一起完成链接。若只需要cl.exe完成编译操作，则 MSVC 会让link.exe来继续完成链接。

Windows SDK

何为 SDK？可以理解为系统已经写好的库组件，方便 C++ 程序的编写，类似 Python 中 pandas 库这种，为写代码提供的较为常用的库函数。

适用于 Windows 11 版本 22H2 的 Windows SDK (10.0.22621) 提供用于生成 Windows 应用程序的最新标头、库、元数据和工具。

所以需要在 Windows 上构建 C++ 应用，我们需要编译器工具链和标准 C、C++ 库文件以及 Windows 库文件。

而现在也有用户在使用 MinGW，其本质上是一套 GCC 工具链，但是 GCC 本来是用于 Linux 的，在 Windows 上并不适用，所以需要 MinGW 来使得 GCC 工具链也能在 Win 上运行，我在 Stack Overflow 上搜到了这样的一个简单解释：

On a computer with Windows installed, the library that contains most ready-made executable code is not compatible with gcc compiler ... so to use this compiler in Windows you need a different library: that's where MinGW enters. MinGW provides, among other things, the library(ies) needed for making a C implementation together with gcc.

VSCode 环境搭建

前端工具

选择 Clangd 作为前端工具。

安装：scoop install llvm

llvm 会自动包含 clangd, clang-format, clang-tidy 等前端工具

VSCode 里下载插件，可以把 llvm 的bin文件夹路径添加至环境变量，这样 VSCode 中 clangd 的Path设置只需填写clangd.exe即可。

配置：

• path - clangd.exe
• Format on type - True

注意 llvm 并不包括 windows sdk，Windows 用户需要利用巨硬的 visual studio installer 下载所需要的 msvc 工具链和 sdk 标准库。

进入下载链接，划到最底下选择用于visual studio的工具 - visual studio 2022 生成工具 - 下载，这个会提供一个轻量级的 installer（4.2MB），在里面选择C++桌面开发，安装以下内容

• MSVC v143
• Windows 10/11 sdk
• 测试工具核心功能
• C++ AddressSanitizer
• vcpkg 包管理器 （absx: 不要用 visual studio 官方提供的 vcpkg）

构建系统-XMake

跟随 absx 步伐，开始使用 xmake，跟着新手教程一步步往下看，还是挺清晰的。环境搭建就成功了，接下来等有项目要用到了再一点点更新经验叭。

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1. 链接的具体过程可以参考 这篇博客 ↩︎