【开发环境配置】VScode + gcc + cmake in Windows

主流C++编译器

参考文档
原视频

1. Gnu Complier Collection

一组编译器套件，并非单独的一个编译器。包含C/C++、Objective-C、Java、Go等语言的编译器，以及这些语言的库（e.g. libstdc++、libgcj）

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gcc/g++：gcc 和 GCC 是两个不同的东西，gcc 是 GCC 中的 GNU C Complier（C编译器），而 g++ 是 GCC 中的 GNU C++ Complier（C++编译器）。

而究其本质，gcc/g++ 不是编译器，只是一种驱动器，根据参数中要编译的文件类型（.c .cpp)调用相应的GNU编译器。

• gcc 将 .c 文件和 .cpp文件分别当做 c 和 c++ 文件编译，不自动连接 STL
• g++ 将 .c 文件和 .cpp文件统一当做 c++ 文件编译，并且自动连接 STL

因此，使用 gcc 编译 c++ 文件，需要手动加参数 -lstdc++ 以使用 STL，但并非gcc -lstdc++与g++等价。

2. Clang

基于LLVM

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传统编译器架构：

• Frontend 前端：语法分析，生成中间代码
• Optimizer 优化器：优化中间代码
• Backend 后端：生成机器码

LLVM：一种新式编译器架构，它的 前端 和 后端 是模块化的，而所有的前端通过同一个LLVM优化器，再分别链接不同的后端。
比如，Clang 就是 LLVM 对于 C/C++ 的Frontend，对于其它语言来说，也都有各自对应的前端。而针对不同的体系结构如 x86、arm，也有相应的 LLVM for x86/arm Backend。

• 如果需要支持一种新的编程语言，只需要实现一个新的前端
• 如果需要支持一中新的硬件设备，也只需要实现一个新的后端

对于传统编译器如 GCC 来说，每一种语言都需要一个前端、一个后端、一个优化器，前后端高耦合，扩展性显而易见地弱于 LLVM。

相较于 GCC，Clang还具有以下优点：

• 编译速度快
• 占用内存小
• 中间代码可读性强，便于调试和诊断

3. Microsoft C++ Collection

Microsoft Visual C++，即 MSVC，是 Windows Visual Studio 的一部分，是其中C、C++ 和汇编语言的开发工具和库

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可以同时安装 VS2015/17/19 三个版本，它们编译器大版本都是14

Visual Studio版本	Visual C++ 版本	C++编译器版本
VS2015	msvc-140	v140
VS2017	msvc-150	v141
VS2019	msvc-160	v142

Q：为什么不同的处理器需要不同的C++编译器？
A：不同的CPU体系结构（x86、x64、arm）具有不同汇编指令集，而编译器恰恰是把C++代码翻译成汇编代码的工具。

Q：为什么不同的操作系统厂商也在发展各自的编译器？
A：虽然C++标准库是一样的，但是在不同操作系统上的实现不同，因为需要适配不同操作系统的自有头文件和动态库等。（e.g. windows sdk、win32 API、linux-xx-dev）

Q：What is GNU？
A：GNU is Not Unix，是自由软件基金会发起的一项计划，这个计划中包含许许多多的软件，GCC 编译器是其中之一，而Linux系统本身也是一个GNU软件。GNU 规定了这些软件需要遵守的一些协议条款，满足这些协议的软件就被视为GNU软件，其中最著名的就是GPL协议。其实，70年代出现的UNIX 作为一种商业用操作系统不开源、不免费（e.g. solaris）。因此1985年，Richard Stallman创立自由软件基金会为GNU计划提供支持，GNU的最终目标就是开发一套开源免费的操作系统，并设计了开源免费的内核Hurd。当时的计算机并没有各种各样的io设备，所谓的操作系统基本等于内核。Linus Torvalds在1991年设计出了开源、免费的Unix-like的内核Linux，并且由于其Unix-like的特性，使其可以兼容许多Unix软件，相较于Hurd优势巨大。而Linux的开源协议，恰恰就是GPL。在开源过程中，GNU中的许多工具（GNU包含许多软件，且均开源，这些软件中有一些工具性质的软件，比如GCC）被集成到Linux平台。最后，GNU的计划也算成功实现了——虽然Hurd失败了，但Linux成功了。Linux的发行版，指的是使用Linux内核，并做了一些其它功能的操作系统软件。

step1 安装MinGW和cmake

MinGW
cmake

1. 下载 MinGW 和 cmake
2. 找到文件夹 …\MinGW\bin，复制该文件的路径
3. 设置环境变量，在用户变量的 Path 中新建一个环境变量，将复制的路径粘贴进去，确定
4. win + R呼出 cmd，输入g++ --version查看版本信息，显式 GCC 则说明配置成功
5. 如此对 …\cmake-3.21.3-windows-x86_64\bin 添加环境变量，在 cmd 内输入cmake --version查看版本信息

Q：What is Cmake？
A：Cmake 是一款快捷生成 makefile 的工具，makefile 是编译大型软件前我们提前设置好的编译规则，然而 makefile 的编写并不容易，使用 Cmake 可以大大简化编写 makefile 的工作量

step2 配置VScode

1. 安装 Code Runner 扩展
2. 安装 C/C++ 扩展（注意安装在原生系统中还是 WSL 中）
3. 在文件夹中打开 VScode，ctrl + alt + n运行代码，计划通
4. 文件-首选项-设置，输入run in terminal，找到 Code Runner 对应的选项，打勾，这样在终端运行时就不再是只读权限，我们可以向程序输入内容了
5. 继续安装 cmake 和 cmake tools 扩展
6. ctrl + shift + p搜索JSON，打开C/C++：JSON，将c_cpp_properties.json中的内容更改如下

{
   
    "configurations": [