使用VSCode和CMake构建跨平台的C/C++开发环境

最新推荐文章于 2025-06-09 17:47:24 发布

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#c++ #开发工具 #开发流程 #cmake #vscode

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本文介绍如何在VSCode中利用MinGW、CMake及Make搭建C/C++开发环境，涵盖CMakeLists.txt文件编写、跨平台编译流程及调试技巧。

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开发工具

MinGW

MinGW 提供了一套简单方便的Windows下的基于GCC 程序开发环境。MinGW 收集了一系列免费的Windows 使用的头文件和库文件；同时整合了GNU ( http://www.gnu.org/ )的工具集，特别是GNU 程序开发工具，如经典gcc, g++, make等。MinGW是完全免费的自由软件，它在Windows平台上模拟了Linux下GCC的开发环境，为C++的跨平台开发提供了良好基础支持，为了在Windows下工作的程序员熟悉Linux下的C++工程组织提供了条件。

CMake

make

在VSCode中编写C++程序，只能编译一个源文件，如果需要同时编译多个源文件，那么就需要批处理工具——CMake工具或者Clion（专业的）；
make工具可以看成是一个智能的批处理工具，它本身并没有编译和链接的功能，而是用类似于批处理的方式——通过调用makefile文件中用户指定的命令来进行编译和链接的。

makefiles

一个工程中的源文件不计其数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，makefile定义了一系列的规则来指定哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作，因为 makefile就像一个Shell脚本一样，也可以执行操作系统的命令。
make需要按照makefile中的命令执行！
makefile命令中就包含了调用许多编译器（如我们这里多用到的gcc编译器）去编译某个源文件的命令。
人总是“懒惰的”，makefile在一些简单的工程完全可以人工手写，但是当工程非常大的时候，手写makefile也是非常麻烦的，如果换了个平台makefile又要重新修改。因此我们引入了cmake。

cmake

你或许听过好几种 Make 工具，例如 GNU Make ，QT 的 qmake ，微软的 MS nmake，BSD Make（pmake），Makepp，等等。这些 Make 工具遵循着不同的规范和标准，所执行的 Makefile 格式也千差万别。这样就带来了一个严峻的问题：如果软件想跨平台，必须要保证能够在不同平台编译。而如果使用上面的 Make 工具，就得为每一种标准写一次 Makefile ，这将是一件让人抓狂的工作。

CMake就是针对上面问题所设计的工具：它首先允许开发者编写一种平台无关的 CMakeList.txt 文件来定制整个编译流程，然后再根据目标用户的平台进一步生成所需的本地化 Makefile 和工程文件，如 Unix 的 Makefile 或 Windows 的 Visual Studio 工程。从而做到“Write once, run everywhere”。显然，CMake 是一个比上述几种 make 更高级的编译配置工具。一些使用 CMake 作为项目架构系统的知名开源项目有 VTK、ITK、KDE、OpenCV、OSG 等。

CMake这个名字是cross platform make的缩写。虽然名字中含有“make”，但是CMake和Unix上常见的“make”系统是分开的，而且更为高阶。

CMake可以更加简单的生成makefile文件给上面的make用。当然CMake还可以跨平台生成对应平台能用的makefile，你不用再自己去修改了。

一般使用 CMake 生成 Makefile 并编译的流程如下：

编写 CMake 配置文件 CMakeLists.txt
执行命令 cmake PATH 或者 ccmake PATH 生成 Makefile(ccmake 和 cmake 的区别在于前者提供了一个交互式的界面)，其中， PATH 是 CMakeLists.txt 所在的目录
使用 make 命令进行编译

CMake生成makefile的原理

cmake生成makefile的原理是根据一个叫CMakeLists.txt文件（学名：组态档）去生成makefile。当然CMakeLists.txt就需要你自己去手写了！

编写CMakeLists.txt文件是重点

一个简单的CMakeLists.txt如下所示，：

# cmake最低版本号要求
cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
# 设置PROJECT_NAME变量
set(PROJECT_NAME Breakout)
# 设置工程名
project (${PROJECT_NAME})
# 查找当前目录下的所有源文件并存入DIR_SRCS变量
aux_source_directory(src DIR_SRCS)
# 添加一个可编译的目标到工程
add_executable (${PROJECT_NAME} ${DIR_SRCS})

具体规则可以参考这篇文章。

开发流程

1、下载安装 VSCode

2、下载安装 MinGW

3、下载安装 CMake

4、在VSCode里面安装插件：C/C++，CMake，CMake Tools

5、VSCode中配置CMake
一般刚安装CMake插件后会自动提示你选择一个编译工具链，如果没有提示或者想更换其他编译工具链，那么可以通过ctrl+shifl+p,输入以下指令，然后在弹出框中选择自己安装的编译工具链。
在这里插入图片描述

6、CMake使用
现在我们建立一个目录，结构如下：

.
├── build
├── CMakeLists.txt
└── main.cpp
└── point.cpp
└── circle.cpp

在这编写两个文件，一个是测试程序（main.cpp），一个是CMakeLists.txt。

然后进入build目录，执行cmake

cd Build/
cmake -G "MinGW Makefiles" ..
# 或者cmake -G "Unix Makefiles" ..

或者通过如下图所示执行cmake 在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在build文件夹产生了很多文件，并且包括Makefile文件。

在这里插入图片描述
此时，我们使用make命令，就能编译我们的程序了。并且能得到运行结果。

注意：

CMakeLists.txt 文件中的这行代码如果你要debug的时候就写上否则不要写，编译的时候会报错

#set (CMAKE_CXX_FLAGS “${CMAKE_CXX_FLAGS} -g”)

需要在MinGW安装路径下进行操作，本来只有mingw32-make.exe文件，你需要复制一份改名为make.exe，只有这样才能在终端使用 make 命令操作，如下图：

编写调试C/C++程序

编写、修改配置文件：

c_cpp_properties.json 指定编译器路径
tasks.json 指定如何构建可执行文件
launch.json 指定调试器设置