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基础开发环境的搭建

What You Need For Development

概述

开发所需的东西是及其广泛的，从知识到软硬件甚至舒适的椅子，都对开发效率有相当影响。

但是，在种种繁杂的事物中，有一些东西是万物的基础，比如语言、编辑器、编译器和代码管理工具之类。

这篇文章旨在介绍一些开发需要的工具，以及正确配置它们的方法。

本文假设读者对于 C 或 C++ 有可以独立完成 Hello World! 的程度的了解。并且熟悉基本的电脑操作及一些涉及的概念。

如果在本文中见到不认识或不了解的概念或事物，请自行 百度 或 Google

开发环境

开发的环境是一个比较宽泛的概念，包括了开发中涉及的各种软硬件及其设置。

一个恰当配置的开发环境可以提高工作的效率，节约宝贵的生命。

针对不同的开发任务，需要配置不同的开发环境。

这一部分将介绍一套用于 C / C++ 的，跨平台可用的开发环境。

基本概念

在开始之前，为了顺利的完成配置，让我们先了解一些基本概念。

命令行

首先命令行也是一种软件

简称 shell 或 cmd

它读取用户的输入，调用相应的程序来做出相应。

也可以将一个程序的输出传给其它程序做输入。

可以看作是其它所有程序的一层代理，转发其它程序的输入输出。

或者一种原始的 UI

以下是两种常见的 命令行 ：

  1. bash
    • 历史悠久，使用广泛。

    • 程序的输入输出都是 字符串。

  2. powershell

  • 新生事物，功能强大，但是支持者较少。

  • 程序输出的是对象，有属性和方法。

环境变量

简单理解就是具有系统生存期的变量，开机时创建，关机时销毁。

由名字和值组成。

都是字符串。

用来保存某些系统设置。

比如：

  • PATH
    • 这个变量可以被看做是一个目录的列表（各项之间用字符 ; 分隔）。
    • 这个变量指明了当用户在命令行下输入命令时，系统应当到哪里去找这个命令的可执行文件。
    • 如果没有配置的话，虽然这个软件已经安装，但是系统不知道到哪里找可执行文件，所以还是会找不到命令。

Windows下的开发工具安装

由于历史原因， Windows 下长期缺乏统一的“软件商店”。

Windows 的软件安装逻辑又与 Unix 系有许多差别，虽然多数软件有针对 Windows 的发行版，但有时需要一些调整以正常工作。

怎么设置环境变量

Unix 系统下，多数软件安装在 /usr/bin 下，而这个目录默认是在 PATH 里的，所以许多软件不会自动将自己的可执行文件所在的目录加入 PATH ，从而无法正常调用。

不过我们可以自己完成这缺失的一步。

  1. 右击 我的电脑 / 此电脑
  • 桌面上没有的话，文件资源管理器里的也可以。
  1. 选择 属性

  2. 选择左侧列表中的 高级系统设置

  3. 选择 高级 页

  4. 点击下面 环境变量 的按钮。

  5. 可以选择编辑系统变量或用户变量，区别是系统变量是全局的，用户变量只有自>己看得见。

  6. 找到并选中 希望修改的环境变量 ，大小写无所谓的。

  7. 点击 编辑，然后 新建

  8. 没有 新建 按钮，可以直接编辑 值 ，和已有内容用 ; 分隔。

  9. 加入你需要的路径

当我们谈到要添加 PATH 或者 路径 时，还有一个要素是被添加的路径。

这个一般要找到刚安装的可执行文件的所在地。比如说直接全盘搜索。

安装 gcc

GCC 并不提供单独的安装包，因为它的依赖特别多，因此通常是直接提供整个 GUN 软件环境。

通过 msys2 安装 GNU 软件环境

简单来说，下载 msys2 的安装包，然后直接安装即可。

由于神秘的原因，有时候会卡在 66% 进度，任务管理器杀掉安装进程重开即可。

msys2 带了一套包管理系统叫 pacman.

基本上，只需要了解如下基础命令：

pacman -Syu #检查更新并更新
#如果pacman被更新了，请在看到提示后遵循提示强行终止pacman并再次执行如上命令

pacman -S *** #安装软件或软件包，比如基础开发环境包 "base-devel"

一般来说，建议安装 base-devel ，make , ssh.这几个，其它的软件可以根据需求选择。

另外，既然是包管理系统，那就不可避免的有源的问题。由于 msys2 的默认源在国外，访问速度极其缓慢，建议更换清华大学提供的源，方法见清华的说明

如果在下载过程中网络波动，导致添加在头部的清华源失败，pacman 会回退到默认源。这时最好直接中断（ ctrl + C ）然后重开。

如果由于下载速度慢，经常失败，可以添加参数 --disable-download-timeout 来禁用下载超时。

安装 clang

这个就要方便不少了。

还是先下载.
安装，界面是英文的。
中间会有一步问你是不是要添加 PATH ，选中就不用手动加了。

但是有个问题，搭配 clang 的调试器 lldb 还没有 Windows 版，恐怕只能输出调试。

配置vsc以运行及调试

coderunner法

据说直接按照这个插件即可

launch.json+task.json法

json的格式

json 是一种具有格式的文本，它保存着 json 对象。

json 对象具有成员，成员有名字和值。名字必是字符串，值可以为字符串、数字、json 对象或 json 对象的数组。

json 对象包裹在一对大括号中，json 对象数组则是中括号。数组的成员之间，对象的成员之间用 , 分隔，最后一个项目后面没有逗号。成员的名字和值之间用 : 分隔。

配置以上json的方法

task.json 定义一些 Task ，可以在 F1 选单中通过 Run Task 来执行。

task.json 的根对象有两个成员，一个是 "version" ,其值为一个字符串，当前为 "2.0.0" 。另一个是 "tasks" ,其值为一个包含了 task 对象的数组。

task 对象的成员大部分是可选的，但是有一些是必选的，比如 "label" 表示这个任务的名字。 "type" 表示这个任务的类型（一般填 "shell" )。"command" 表示这个任务应当调用哪个程序。还有可选成员 "args" 表示要给这个程序传什么样的参数。

这里特别提到，vscode支持一些内置变量，可以以 shel 变量 的形式调用，即 ${变量名} 形式的内容会被替换为对应的变量值。很有用的内置变量比如 ：

变量名 内容
file 调用task时编辑焦点所在的文件
fileBasenameNoExtension 上述文件的无扩展名的文件名
fileDirname 上述文件所在的目录
workspaceRoot 当前使用vscode打开的文件夹

还有 "dependsOrder" 和 "dependsOn" 成员可以制定任务的依赖关系，极大的扩展了任务的功能。

可选成员 "group"则定义了任务的类型，这个对于其运行没有直接影响，但是会影响这个任务被显示时的分组。

为了支持跨平台，可以用 名为 "linux" 、"windows" 或 "macos" 的成员对象包裹个别成员来指定这些成员只在特定系统下有效。

launch.json 则定义了调试的不同配置。具体选项可以自行搜索，这里提三个因人而异的成员。

成员 "preLaunchTask" 的值应当是 task.json 中某个 task 的 "label"。表示在开始调试前应当调用这个任务，通常都是编译任务之类的。

成员 "miDebuggerPath" 应当指向 gdb 的绝对路径。

成员 "program" 则指向要调试的程序。

具体举例见后方引用小节

文档工具

markdown语法

vsc的markdown插件:Markdown Preview Enhanced

Markdown Preview Enhanced 内嵌的 PlantUML 工具

latex语法

开发流程

git

请学习以下章节

  • git的使用
  • git连接远程仓库
  • 通用远程仓库
  • github

引用

task.json

{
    // See https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=733558 
    // for the documentation about the tasks.json format
    "version": "2.0.0",
    "tasks": [
        {
            "type": "shell",
            "label": "ClangBuild",
            "command": "clang++",
            "args": [
                "-std=c++17",
                "-Werror",
                "-Wall",
                "-Wno-c++98-compat",
                "-Wno-c++98-compat-pedantic",
                "-Wno-newline-eof",
                "-D _CRT_SECURE_NO_WARNINGS",
                "-O2",
                "-o",
                "${fileDirname}\\{fileBasenameNoExtension}.exe",
                "{file}"
            ],
            "problemMatcher": [
                "gcc"
            ],
            "group": {
                "kind": "build",
                "isDefault": true
            }
        },
        {
            "type": "shell",
            "label": "GccBuild",
            "command": "g++",
            "args": [
                "{file}",
                "-O2",
                "-o",
                "{fileDirname}/{fileBasenameNoExtension}.exe",
                "-g",
                "-Wall",
                "-std=c++2a"
            ],
            "problemMatcher": [
                "gcc"
            ],
            "group": "build"
        },
        {
            "type": "shell",
            "label": "GccDebugBuild",
            "command": "g++",
            "args": [
                "{file}",
                "-o",
                "{fileDirname}/{fileBasenameNoExtension}.exe",
                "-g",
                "-Wall",
                "-std=c++2a",
                "-D DEBUG"
            ],
            "problemMatcher": [
                "gcc"
            ],
            "group": "build"
        },
        {
            "type": "shell",
            "label": "Run",
            "command": [
                "{fileDirname}\\{fileBasenameNoExtension}.exe"
            ],
            "args": [],
            "problemMatcher": []
        },
        {
            "type": "shell",
            "label": "Clean",
            "command": "rm",
            "windows": {
                "args": [
                    "{fileDirname}\\{fileBasenameNoExtension}.exe",
                    ",",
                    "{fileDirname}\\{fileBasenameNoExtension}.ilk",
                    ",",
                    "{fileDirname}\\{fileBasenameNoExtension}.pdb",
                    "|Out-Null"
                ]
            },
            "linux": {
                "args": [
                    "{fileDirname}\\{fileBasenameNoExtension}.exe"
                ]
            }
        },
        {
            "type": "shell",
            "label": "CleanRun",
            "dependsOrder": "sequence",
            "dependsOn": [
                "ClangBuild",
                "Run",
                "Clean"
            ],
            "problemMatcher": [],
            "group": {
                "kind": "test",
                "isDefault": true
            }
        },
        {
            "type": "shell",
            "label": "CompleteClean",
            "windows": {
                "command": "ls{workspaceRoot} -r|%{if(_.name -match \\\"(\\.exe)|(\\.ilk)|(\\.pdb)|(\\.pch)|(\\.class)\\\" -and _.mode -notmatch \\\"d\\\"){echo_.FullName;del _.FullName}}"
            },
            "linux": {
                "command": "find{workspaceRoot} -regextype posix-extended -regex '.*\\.(exe|ilk|pch|pdb|out|class)' |tee ./deletedFiles|xargs rm\ncat ./deletedFiles\nrm ./deletedFiles"
            },
            "problemMatcher": []
        },
        {
            "type": "shell",
            "label": "TScompile",
            "command": "tsc",
            "args": [
                "-p",
                "{fileDirname}\\..\\"
            ],
            "group": "build"
        },
        {
            "type": "shell",
            "label": "TSrun",
            "command": "node",
            "args": [
                "{fileDirname}\\..\\dist\\${fileBasenameNoExtension}.js"
            ]
        },
        {
            "type": "shell",
            "label": "TStest",
            "dependsOrder": "sequence",
            "dependsOn": [
                "TScompile",
                "TSrun"
            ]
        }
    ]
}

launch.json

{
    // Use IntelliSense to learn about possible attributes.
    // Hover to view descriptions of existing attributes.
    // For more information, visit: https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=830387
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [
        {
            "type": "java",
            "name": "JavaDebug (Launch)",
            "request": "launch",
            "mainClass": "{file}"
        },
        {
            "name": "(gdb)DebugLaunch",
            "type": "cppdbg",
            "request": "launch",
            "program": "{fileDirname}\\{fileBasenameNoExtension}.exe",
            "args": [],
            "stopAtEntry": false,
            "cwd": "{fileDirname}",
            "externalConsole": true,
            "preLaunchTask": "GccDebugBuild",
            "avoidWindowsConsoleRedirection": true,
            "MIMode": "gdb",
            "windows": {
                "sourceFileMap": {
                    "/d": "d:/",
                    "/c": "C:/"
                },
                "miDebuggerPath": "C:/msys64/usr/bin/gdb.exe"
            },
            "setupCommands": [
                {
                    "description": "Enable pretty-printing for gdb",
                    "text": "-enable-pretty-printing",
                    "ignoreFailures": true
                }
            ]
        },
        {
            "name": "(gdb)Launch",
            "type": "cppdbg",
            "request": "launch",
            "program": "${fileDirname}\\{fileBasenameNoExtension}.exe",
            "args": [],
            "stopAtEntry": false,
            "cwd": "{fileDirname}",
            "externalConsole": true,
            "preLaunchTask": "GccBuild",
            "avoidWindowsConsoleRedirection": true,
            "MIMode": "gdb",
            "windows": {
                "sourceFileMap": {
                    "/d": "d:/",
                    "/c": "C:/"
                },
                "miDebuggerPath": "C:/msys64/usr/bin/gdb.exe"
            },
            "setupCommands": [
                {
                    "description": "Enable pretty-printing for gdb",
                    "text": "-enable-pretty-printing",
                    "ignoreFailures": true
                }
            ]
        }
    ]
}

Nemo