CMake C++环境搭建

C++编译器安装

本教程主要讲解Windows上编译器的安装，仅介绍下面三种安装方式：

1. Visual Studio[推荐]：

安装Visual Studio并勾选Desktop development with C++VS install

2. Scoop(命令行安装工具):

首先在PowerShell执行scoop官网的脚本， 进入winlibs的搜索结果页面 随意选择一个包，并在PowerShell中执行对应的安装命令，例如下面的命令： winlibs

执行这里的命令(scoop install main/mingw-winlibs)会自动将编译器的可执行文件所在目录添加进环境变量，使得PowerShell中能够直接使用g++、gcc了，以及VScode的插件和CMake能够找到对应路径下的编译器。

3. 手动安装winlibs：

推荐下载图中的压缩包(也可以下载右边的不带LLVM的版本，体积更小)，解压后把g++.exe所在目录加入环境变量既可 winlibsdownload

CMake环境准备和插件配置

实际上很多IDE上都CMake有支持，常见的如：VScode、Visual Studio、Clion， 当然命令行是最通用的方法，这些都不是必要的，只是有高亮和补全会更友好。

  • 首先需要安装CMake
  • 对于VScode 需要安装下面两个插件，支持高亮和部分补全 img/cmakeplugin.png

    安装CMake插件后可能没有完全展示状态条,需要在.vscode/settings.json中加上
    "cmake.options.> statusBarVisibility": "compact"

CMake Tools插件的具体功能

安装CMake Tools后状态栏会有我们常用的几个功能，下面介绍一下这些功能具体作用。

构建类型

buildtype
图中[Debug]是指构建的时候会使用Debug作为构建类型,可以选择的有Debug、Release、RelWithDebInfo 和 MinSizeRel 构建类型会影响下面的内容(影响的命令行参数以GCC为例)：

  1. 优化级别: [-O1,-O2,-O3]
  2. 可执行文件是否包含调试信息: [-g]
  3. 代码中assert是否起作用: [-DNDEBUG]

    Debug: 带有Debug信息，支持断点
    Release：没有Debug信息，不支持断点，启用代码优化(性能)。
    RelWithDebInfo：启用代码优化，带有Debug信息，断点可能不准
    MinSizeRel：启用代码体积优化

编译器工具链

工具链
图中 [GCC 14.2.1 x86_64] 指 CMake 构建使用的编译器工具链，可能的选择包括：

MSVC (Microsoft Visual C++): Windows 平台下的主流编译器，通常通过 Visual Studio 或 MSBuild 安装。
MinGW/MinGW-w64: 提供 GCC 工具链的 Windows 版本，可以通过安装 MinGW-w64（例如 winlibs）。
Clang: 一个跨平台的现代编译器。

工具链不仅仅是指编译器，还包括构建和链接过程所需的其他工具和配置。

工具链 编译器（Compiler）: 例如 g++、cl.exe 或 clang++，用于将 C++ 源代码编译为目标文件。
链接器（Linker）: 例如 ld 或 MSVC 自带的链接工具，用于将目标文件链接成可执行文件或库。
归档工具（Archiver）: 例如 ar，用于生成和管理静态库。
调试器（Debugger）: 例如 gdb 或 Visual Studio 调试工具，用于调试程序运行。
构建工具（Build Tools）: 例如 make 或 ninja，用于执行构建规则。

选择构建目标、调试、运行

debugrun

  • 最左的是选择构建目标，也就是选择生成的可执行文件(.exe)，或者构建的其他类型的目标
  • 中间的是debug模式运行，当使用Debug|RelWithDebInfo模式或者构建了带有debug信息的程序有效
  • 最右是运行，直接运行

下一章现代CMake的核心概念