在Eclipse中开发C/C++项目

C/C++ development with the Eclipse Platform

Pawel Leszek

 

摘要 : 通过本文你将获得如何在 Eclipse 平台上开发 C/C++ 项目的总体认识。虽然 Eclipse 主要被用来开发 Java 项目，但它的框架使得它很容易实现对其他开发语言的支持。在这篇文章里，你将学会如何使用 CDT(C/C++ Development Toolkit) ，一个在 Eclipse 平台上最适用的 C/C++ 工具包。

 

C/C++ 语言是世界上最流行的程序开发语言，所以 Eclipse 提供对 C/C++ 语言的支持也就不足为奇了。由于 Eclipse 只是为开发工具提供一个框架，所以它必须借助外部插件的形式实现对 C/C++ 语言的间接支持。这篇文章告诉你如何使用 CDT ，一个用于 Eclipse 平台的 C/C++ 开发的插件组。 CDT 项目 ( 见本文后面的 Resource 部分 ) 的目标是为 Eclipse 平台提供一个完全意义上的 C/C++ 集成开发环境。虽然整个项目专注于 Linux 平台，但实际上，在那些提供了 GNU 开发工具的平台上， CDT 都可以运行得很好，包括 Win32(Win 95/98/Me/NT/2000/XP) ， QNX Neutrino 和 Solaris 平台等。

CDT 是一个开源项目 ( 基于 CPL) ，纯粹由 Java 语言实现。这些插件在 Eclipse 工作区中添加了一个 C/C++ 开发视角，包括一系列的视图 (Views) 和向导 (Wizards) ，以及一些高级的编辑和调试支持等，以实现对 C/C++ 开发的全面支持。

由于其复杂性， CDT 被分割为若干个组件，每一个组件都以一个独立插件的形式存在。每个组件都是一个独立的项目，有自己的提交者、臭虫分类和邮件列表等。但是，每个组件都是 CDT 正常运行不可或缺的。下面是一个完整的 CDT 插件列表 :

 

l         Primary CDT plug-in: 为 CDT 插件提供一个框架；

l         CDT Feature Eclipse: CDT 的特性组件；

l         CDT Core: 提供核心模型、 CDOM 和核心组件；

l         CDT UI: CDT 的核心 UI 、视图、编辑器、向导；

l         CDT Launch: 为外部工具诸如编译器和调试器提供 Launch 机制；

l         CDT Debug Core: 提供调试功能；

l         CDT Debug UI: 为 CDT 调试编辑器、视图和向导提供用户界面；

l         CDT Debug MI: 用于与 MI 兼容的调试器的应用程序连接器 (Connector) 。

 

现在，让我们看看在一个真正的应用程序中如何使用这些组件。图 1 显示了一个在 Eclipse 中的 C/C++ 项目 :

图 1 使用 CDT 插件在 Eclipse 中编辑 C/C++ 项目

安装和运行CDT

在你安装和运行 CDT 之前，请确保你有可用的 GNU 的 C 编译器 (GCC) 以及配套工具 (make, binutils 和 GDB) 。如果你运行在 Linux 平台，则只需使用适合于你的 Linux 发布版的 PM(Package Manager, 如果是 RedHat Linux 则为 RPM) 安装开发包即可。如果是 Windows ，则需安装 Cygwin( 见本文后面的 Resource 部分 ) ， Cygwin 在 Windows 操作系统上模拟了一个 Unix 开发环境，包括 GCC 以及一些必要的开发工具，以及 automake 和 GDB 等。 Cygwin 是构建在 cygwin1.dll 的基础之上的。 Cygwin 的一种替代品是 Minimalist GNU for Windows (MinGW ，见本文后面的 Resource 部分 ) 。它是一组可免费获取的，自由分发的 Windows 标准的头文件和导入库，并与 GNU 工具集结合在一起，使得你可以不依赖第三方 DLL 开发本机 Windows 应用程序。如果你想开发符合 POSIX 标准的 Windows 应用程序， MinGW 是你最好的选择。 MinGW 甚至可以在安装了 Cygwin 的环境中工作。如果是 Solaris 和 QNX 平台，则你需要在 Internet 上下载相应平台的 GCC 、 GMake 和 GDB 等开发工具 ( 见本文后面的 Resource 部分 ) 。

在这里，我们假定你已经安装了正确的 Java SDK/JRE 和 Eclipse 的 Platform SDK 并且它们可以正常工作。 CDT 有稳定的发布版 (Stable Release) 和每日构建版本 (Nightly Build) ，每日构建版本没有经过全面的系统的测试，但是它包含更多的特性以及对既有 Bugs 的修正。在安装前，首先检查本地系统是否安装了旧版本的 CDT ，如果有，则需要彻底删除它。由于 CDT 没有提供卸载程序 (Uninstaller) ，所以你需要手工完成这项工作。为了检查 CDT 的旧版本是否存在，首先，到 CDT 插件在硬盘中的驻留位置 eclipse/plugins ，然后删除所有以 org.eclipse.cdt 开头的文件夹。你需要做的最后一件事情就是删除 CDT 元数据目录或者是从 workspace/.metadata/.plugins 和 features 目录下删除 .eclipse.cdt.* 。

下一步就是下载运行 CDT 所必需的二进制文件。注意选择适合你的操作系统的正确的 CDT 版本，不要弄错了。不幸的是，虽然 CDT 是用 Java 语言实现的，但它并不是平台无关的。然后，我们把下载到的安装包解压到一个临时目录下，将里面所有的插件目录拷贝到 Eclipse 的插件目录中，另外，你还需要将 Features 目录也拷贝到 Eclipse 的 Features 目录下，最后重启 Eclipse 。在 Eclipse 重新启动后，更新管理器 (Update Manager) 会告诉你它发现了更新并要求你确认。完成上述步骤后你会发现有两个新的工程类型可用了 : C 和 C++ 。

创建一个新的项目

在 Eclipse 中安装 CDT 之后，选择 File | New | Project ，你会发现有三种新类型的 Project 可用 : C ("Standard C Make Project") 、 C++ ("Standard C++ Make Project") 和 "Convert to C or C++ Projects" 。让我们从 "Standard C Make Project" 开始为你的工程创建源代码文件。在 C/C++ Project 视图中，右键弹出环境菜单并选择 New | Simple | File ，键入文件名并保存。你可能需要重复这个步骤多次以建立多个头文件和实现文件。当然，最后一个文件是必不可少的—— Makefile ，它被 GMake 用来产生二进制可执行文件。使用一般的 GMake 语法编辑 Makefile( 见本文后面的 Resource 部分 ) ，记住续行时使用 Tab 键而不是空格字符。

更多的时候，你会将一个已存在的源文件导入到 Eclipse 中 ( 如图 2 所示 ) 。 CDT 提供了一种简便的方法，使得你可以利用导入向导 (Import Wizard) 将一个文件系统目录中的源文件添加到工作台中。选择 File | Import | File System ，单击 "Next" 按钮，然后选中包含即将被导入的源文件的目录，单击 "Select All" 即可选中该目录下的所有代码文件，然后你可以遍历文件列表，把你不希望添加到工程中的代码文件去掉。最后，指定一个工作台项目或者目录作为这些文件导入的目标位置。你可以通过将代码文件从文件系统拖动到导航视图 (Navigator View) 的方式完成同样的动作，复制 / 粘贴亦可。

图 2 将已存在的代码文件导入到 CDT 项目中

CDT集成开发环境的关键特性

CDT 集成开发环境是构建在 CDT UI 插件提供的一个通用的、可扩展的编辑器基础之上的。这个模块现在仍然在不断开发中，但不管怎样，有些重要特性缺失了，例如类浏览器 (Class Browser) 和语言文档浏览器 (Language Documentation Browser) 。 CDT 集成开发环境的主要特性如下 :

l         语法高亮

CDT 集成开发环境能识别 C/C++ 语法，提供语法高亮功能，并提供可配置的代码着色和代码格式化方案。

图 3 编译失败后的语法错误高亮显示

l         Outline

Outline 窗口对出现在源代码中的过程、变量、声明和函数提供了一个快速视图。利用 Outline 窗口你可以很轻松的跳转到正确的引用点，甚至在整个项目的源代码中搜索。

l         代码助手

代码自动补齐特性与我们在 Borland C++ Builder 和 Microsoft Visual Studio 中见到的一样。它还可以使用代码模板，避免一些很低级的语法错误。

图4 代码助手有助于正确的语法使用

l         代码模板

作为代码助手特性之一的代码模板，提供了一些预定义的 C/C++ 语法结构。你也可以定义你自己的语法结构，比如在代码文件中加入 " 作者 " 和 " 日期 " 等关键字。选择 Window | Preferences | C/C++ | Code Templates ，你可以添加模板或浏览整个模板列表。代码模板亦可通过 XML 文件的形式导入和导出。

图5 预定义的C/C++代码模板

l         代码修改历史

即使你没有安装诸如 CVS 等源代码管理工具，你仍然可以跟踪代码的本地修改记录。右键单击选中的文件并在环境菜单中选择 Compare with | Local History ...

图6 通过"Local History"功能检查本地修改记录

编译和运行

CDT 为设置编译选项提供了一种便捷的方式。 CDT 依赖三个 GNU 工具 : GCC ， GDB 和 GMake 。因此，鉴于 CDT 在编译方面对 GCC 和 GMake 的依赖性、以及在调试方面对 GDB 的依赖性，请确保在你的平台上这三个应用程序都是可用的。大多数 Linux( 更一般的说，类 POSIX) 源代码包都使用 autoconf 脚本来检查编译环境，所以你必须运行 configure 命令，这个命令在你的项目得以编译之前建立一个 "Makefile" 文件。 CDT 并没有提供一种编辑 autoconf 脚本的方法，所以你必须手工创建；尽管如此，在编译之前使用 configure 命令设置编译选项仍然是必需的。

如果你通过 make 命令来编译一个项目，那么默认设置已经足够；但是如果你使用较为复杂的方法，你必须首先在编译命令输入框中输入正确的命令 ( 比如 make -f make_it_all) ，然后，在 C/C++ project 视图中，选择 C/C++ Project ，右键弹出环境菜单并选择 Rebuild Project 。所有的由 GMake 、编译器和链接器产生的输出信息都将被重定向到 Console 窗口中 :

图7 编译过程中的Console窗口

编译成功后，你可能迫切的想运行你的程序。所有与运行和调试相关的选项都在 Run 主菜单中。不过，提供给 " 运行 " 的选项必须事先指定，你可以通过选择 Run | Run… 做到这一点，该菜单项提供了程序在执行时的各种配置选项。例如，你可以为执行测试版本和最终版本提供不同的运行配置。另外，你可以设置传递给应用程序的参数，或者环境变量。选择 Run | Debug… 可以配置调试选项，例如你希望使用的调试器 (GNU GDB 或者是 Cygwin GDB) 。图 8 展示了一个项目的运行配置 :

图 8 为你的项目创建一个运行配置

在 C/C++ Project 视图中，选中你的项目，右键弹出环境菜单并选择 Properties ，在 Build Settings 选项卡中，你会发现更一般的用于生成应用程序的选项，这些选项定义了编译器在遇到错误而停止时 Eclipse 的行为。

调试C/C++工程

CDT 扩展了 Eclipse 的调试功能，使 Eclipse 得以调试 C/C++ 程序。在调试视图中，你可以对处于运行或者调试状态的程序进行管理。为了调试一个程序，只需简单的切换到调试视图，然后你就可以在代码中设置 ( 或者在程序执行的任何时候改变 ) 断点 (Breakpoints)/ 观察点 (Watchpoints) ，以及追踪变量及寄存器的值等等。调试视图显示了当前被调试线程的栈结构，并将每个线程视为一个节点，从而将被调试进程以一个树状结构显示出来。

Eclipse 通过 CDT Debug MI 插件实现对 MI(Machine Interface) 兼容的调试器的支持。但确切的说，什么是 MI 调试器？传统观点认为，第三方 GUI 调试器如 ddd 和 xxgdb( 见本文后面的 Resource 部分 ) 在具体实现上都依赖于 GDB 的命令行输出界面。不幸的是，这个界面被证明是很不稳定的。 GDB/MI 提供了一个新的面向机器 (Machine Oriented) 的界面，能够更好的适应那些直接解析 GDB 输出的程序。

结论

CDT 提供了一个强大的插件组合以帮助你在 Eclipse 中开发 C/C++ 程序。虽然 CDT 仍然在不断开发中，但你已经可以从中获得不少益处。

Resource

l         加入到 Eclipse 平台社区并从 eclipse.org 下载 Eclipse 。 Eclipse 平台的源代码是基于 CPL 的。在 eclipse.org ，你会发现关于 Eclipse 项目的术语和描述，以及一些技术性文章和新闻组等。 Eclipse 平台白皮书是对 Eclipse 组件和功能的详细介绍；

l         从 eclipse.org 上下载 CDT Project 的各个组件；

l         在 eclipse.org 的 newsgroup 中你可以查看关于 CDT 插件的技术性讨论和问答；

l         通过为 CDT 的各个组件而创建的 developer mailing lists ，开发者可以参加有关 C/C++ IDE 实现的讨论；

l         CDT 项目使用 bugzilla 作为自己的臭虫和功能需求跟踪系统，提交一个臭虫或者功能需求只需在 Eclipsebugzilla page上填写一份表单；

l         由 Greg Adams 和 Marc Erickson 撰写的 "Working the Eclipse Platform" 是对 Eclipse 及其工作原理的介绍；

l         欲了解如何在 Eclipse 中开发应用程序，参考 David Gallardo 撰写的 "Getting started with the Eclipse Platform" ；

l         如果你对开发你自己的 Eclipse 插件感兴趣，参考 David Gallardo 撰写的 "Developping Eclipse plug-ins" ；

l         从 Red Hat 上下载 Cygwin工具包；

l         从 MinGW.org 上下载 MinGW工具包；

l         从 gnu.org 上学习更多有关 GMake语法的东东；

l         从 gnu.org 上下载 GUI 调试器 ddd ;

l         下载 GUI 调试器 xxgdb ；

l         访问 WebSphere Studio Plug-in Central 可以获得被检验过的可以作为 WebSphere Studio Software 插件的目录；

l         了解 IBM WebSphere Studio 工具的扩展以获得如何使用它们的一些帮助信息。由于 IBM WebSphere Studio 工具是构建在 WebSphere Studio 工作台基础之上的，而 WebSphere Studio 工作台又是以 Eclipse 框架为基础的，所以你可以很容易的使用 Eclipse 帮助扩展特性扩展产品文档。参见文章 "Adding Self-Help Support to WebSphere Studio Tools by Extending their Eclipse Help Systems" ;

l         从 IBM developerworks 上找到更多有关 Eclipse用户的资源。

关于作者

Pawel Leszek ， Studio B 作者，独立软件顾问，专攻 Linux/Win/Mac OS 系统架构和管理的作家。他在操作系统、程序设计语言、网络协议等领域具有丰富的经验，特别是 Lotus Domino 和 DB2 。 Pawel 还是 Linuxworld 的一系列文章作者和 PC World 波兰版的 Linux 专栏作家。 Pawel 现与妻子及可爱的小女儿居住在 Warsaw 。任何问题或者建议请发邮件到 pawel.leszek@ipgate.pl 。