C++ 开发环境

安装和配置 C++ 开发环境是简单的,实际上,你可以使用任意一个编辑器来编写 C++ 代码,再通过 C++ 编译器编译成目标文件即可。当然,你可能还需要一些依赖库。

编辑器有很多,比如 Vim、EmacsSublime Text3Visual Studio Code 等都是不错的选择。如果你想找 IDE,那么可以考虑 Eclipse CDTClionQt CreatorXcode,还有 Visual Studio Code + 插件等集成开发环境。

在开始之前,我们先对编译运行 C、C++ 文件的基础知识进行简单的介绍:

  • C++ 程序的源文件通常使用扩展名 .cpp、.cp.c,建议使用 .cpp
  • 可以使用 gcc 工具来编译运行 C 语言编写的代码文件。
  • 可以使用 g++ 工具来编译运行 C++ 语言编写的代码文件。
  • 可以使用 gdb 工具来调试 C 或 C++ 语言编写的代码文件。

由于 C++ 是一门静态编译型语言,需要将源文件编译为二进制的机器码才能被计算机执行。最常用的编译器是 GNU 的 C/C++ 编译器 g++,接下来将介绍如何在不同系统平台上安装 g++ 编译器。

编译器安装

Linux

许多 Linux 发行版都预装了 GCC(包含 g++),可以先执行下面命令检查系统是否安装了 g++。

g++ -v

例如在 Ubuntu 上可能会看到如下打印信息:

rudy@OptiPlex-7050:~$ g++ -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=g++
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/9/lto-wrapper
OFFLOAD_TARGET_NAMES=nvptx-none:hsa
OFFLOAD_TARGET_DEFAULT=1
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu 9.3.0-17ubuntu1~20.04' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-9/README.Bugs --enable-languages=c,ada,c++,go,brig,d,fortran,objc,obj-c++,gm2 --prefix=/usr --with-gcc-major-version-only --program-suffix=-9 --program-prefix=x86_64-linux-gnu- --enable-shared --enable-linker-build-id --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --libdir=/usr/lib --enable-nls --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --with-default-libstdcxx-abi=new --enable-gnu-unique-object --disable-vtable-verify --enable-plugin --enable-default-pie --with-system-zlib --with-target-system-zlib=auto --enable-objc-gc=auto --enable-multiarch --disable-werror --with-arch-32=i686 --with-abi=m64 --with-multilib-list=m32,m64,mx32 --enable-multilib --with-tune=generic --enable-offload-targets=nvptx-none=/build/gcc-9-HskZEa/gcc-9-9.3.0/debian/tmp-nvptx/usr,hsa --without-cuda-driver --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=x86_64-linux-gnu
Thread model: posix
gcc version 9.3.0 (Ubuntu 9.3.0-17ubuntu1~20.04)

不过,预装的 g++ 版本可能并不满足你的需要,那么你可以执行下面命令手动更新或安装指定版本。

Debian/Ubuntu 系统:

sudo apt update
sudo apt install g++        # 更新 g++
sudo apt install g++-10     # 安装 g++-10

Redhat/Centos 系统:

sudo yum update
sudo yum install gcc-c++

MacOS

在 MacOS 系统上,你可以像 Linux 系统一样安装命令行编译工具。不过,MacOS 提供了更方便的方式,只需要安装苹果的 Xcode 开发环境,就可以使用 GNU 编译器。

安装方法:

Windows

Windows 系统可以通过安装 MinGWMSYS2Gygwin 等工具运行 GNU 编译环境。在 Win 10 及以上版本系统上,还可以通过 WSL(Windows Subsystem for Linux)子系统编译 C++ 项目。

打开 PowerShell 或 Windows 命令行窗口,输入并执行下面命令,即可安装 WSL 子系统的所需内容。

wsl --install

默认情况下,安装的 Linux 发行版为 Ubuntu,你可以使用 -d 选项进行更改。

wsl --install -d <Distribution Name>

编译示例

新建 hello.cpp 源文件,在编辑器中输入如下内容:

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    cout << "Hello, World!" << endl;
    cout << "你好,世界!" << endl;
    return 0;
}

使用命令行编译

$ g++ hello.cpp -o hello

执行 hello 程序

$ ./hello 
Hello, World!
你好,世界!

编译选项

g++ 编译器是将 gcc 默认语言设为 C++ 的一个特殊的版本,链接时它自动使用 C++ 标准库而不用 C 标准库。和 gcc 一样,g++ 也有许多命令选项。

下列是一些常见的选项:

选项 解释
-ansi 只支持 ANSI 标准的 C 语法。 这一选项将禁止 GNU C 的某些扩展,如 asm 或 typeof 关键词。
-c 只编译并生成目标文件。
-DMACRO 以字符串”1″定义 MACRO 宏。
-DMACRO=DEFN 以字符串”DEFN”定义 MACRO 宏。
-E 只运行 C 预编译器。
-g 生成调试信息。GNU 调试器可利用该信息。
-IDIRECTORY 指定额外的头文件搜索路径 DIRECTORY。
-LDIRECTORY 指定额外的函数库搜索路径 DIRECTORY。
-lLIBRARY 连接时搜索指定的函数库 LIBRARY。
-m486 针对 486 进行代码优化。
-o FILE 生成指定的输出文件 默认的文件名为 a.out, 这个选项可以自定义生成的执行文件名。
-O0 不进行优化处理。
-O -O1 优化生成代码。
-O2 进一步优化。
-O3 -O2 更进一步优化,包括 inline 函数。
-shared 生成共享目标文件。通常用在建立共享库时。
-static 禁止使用共享连接。
-UMACRO 取消对 MACRO 宏的定义。
-w 不生成任何警告信息。
-Wall 生成所有警告信息。

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