CMake Msys2 搭配vscode

(一)MSYS2介绍

MSYS2（Minimal SYStem 2）是一个集成了大量的GNU工具链、工具和库的开源软件包集合。它提供了一个类似于Linux的shell环境，可以在Windows系统中编译和运行许多Linux应用程序和工具。

MSYS2基于MinGW-w64平台，提供了一个完整的开发环境，包括GCC编译器、GDB调试器、Make、Git版本控制系统和许多其他开发工具。除了常用的开发库和工具之外，MSYS2还提供了许多专门针对Windows平台的库和工具，方便开发人员进行跨平台开发和移植工作。

由于MSYS2拥有比较完整的Linux工具链和库，因此它成为了许多跨平台开发和移植项目的首选工具。另外，使用MSYS2也可以轻松地在Windows系统中搭建一个类似于Linux的软件开发环境，方便开发人员进行开发和调试工作。

（二）msys2安装

1. 安装包下载

Github 托管地址：Releases · msys2/msys2-installer (github.com)

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官方仓库：Index of /distrib/ (msys2.org)

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安装包有三种：

  • msys2-x86_64-*.exe: GUI安装程序
  • msys2-base-x86_64-*.sfx.exe: 只是自解压归档中的文件(缺少Windows集成，如 快捷方式，卸载入口，但其他工作相同)
  • msys2-base-x86_64-*. tar.xz: 与.sfx.exe相同，但作为xz归档文件

注意，下载的安装程序可能会被系统识别为不安全的，放心保留即可。

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2. MSYS2安装

推荐安装GUI的最新版本 （MSYS2 requires 64 bit Windows 8.1 or newer）

安装过程比较简单，不再详述，重点说下安装路径。

安装路径要求：要求卷类型为NTFS，路径只有ascii字符，没有重音，没有空格，没有符号链接，没有subst或网络驱动器，不能是FAT

（short ASCII-only path on a NTFS volume, no accents, no spaces, no symlinks, no subst or network drives, no FAT）

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另外，安装时可能会被 Microsoft Defender SmartScreen 或类似的产品拦截，信任安装即可。

（三）环境/子系统

MSYS2 安装完成后，你可以看到同时安装了6子程序：

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MSYS2 提供了多个子环境以支持不同架构和编译器的开发需求。以下是这六个名称所代表的不同环境及其区别：

  1. MSYS2 CLANG64：

    • 这是指使用LLVM/Clang作为编译器，面向Windows 64位系统的环境。
    • 在这个环境下，你可以获得与MinGW64类似的工具链，但使用的是Clang而非GCC作为C/C++编译器。

  2. MSYS2 CLANGARM64：

    • 这是用于为ARM64（AArch64）架构编译代码的环境，同样使用Clang编译器。
    • 它允许开发者在Windows系统上构建适用于ARM64架构的应用程序。

  3. MSYS2 MINGW32：

    • 这是一个面向32位Windows应用程序开发的MinGW（Minimalist GNU for Windows）环境。
    • 使用GCC作为编译器，并提供了一套模拟POSIX API以便于移植Linux或其他类Unix环境下的代码到Windows 32位平台。

  4. MSYS2 MINGW64：

    • 类似于MINGW32，但针对的是64位Windows应用程序开发。
    • 提供了64位版本的GCC编译器以及对应的库，同样支持POSIX兼容层。

  5. MSYS2 MSYS：

    • 这是MSYS2自带的一个基础的bash shell环境，它主要用来运行简单的Unix命令行工具和脚本。
    • MSYS环境主要用于处理那些需要更接近于Linux ABI的软件包安装和维护任务，而不是直接编译Windows原生应用。

  6. MSYS2 UCRT64：

    • 这是基于Microsoft Universal CRT（通用C运行时）的一个64位环境。
    • 它提供了基于最新Windows SDK和UCRT的工具链，通常是为了构建能利用现代Windows特性的应用程序，同时仍然保持与MinGW-w64一定程度上的兼容性。

这里我们选择 MSYS2 MINGW64：

image-20240112090747327

（四）安装软件

打开 MSYS2 MINGW64

mingw工具链安装

pacman -S --needed base-devel mingw-w64-x86_64-toolchain

image-20240112090936737

直接回车 回车

image-20240112091208506

安装完成

安装cmake 和make

安装make组件：

pacman -S mingw-w64-x86_64-make

安装cmake组件

pacman -S mingw-w64-x86_64-cmake

image-20240112091710241

配置环境

搜索下 make 的路径

20021@LINUX MINGW64 ~
$ which make
/usr/bin/make20021@LINUX MINGW64 ~
$ which cmake
/mingw64/bin/cmake20021@LINUX MINGW64 ~
$

将· make ·路径 加入 path 

C:\msys64\usr\bin

image-20240112092234106

将mingw64的bin目录配置到环境变量Path中。

C:\msys64\mingw64\bin

image-20240112091610625

验证环境

在 windows 的 终端 执行 gcc -v g++ -v make -v

cmake -v gdb -v

（更新包数据库和基础包。除非您的安装文件是最新的）

pacman -Su

image-20240112090831715

其他msys2命令

MSYS2 使用 Pacman 进行软件包管理（包括 安装、更新、卸载等）

1. pacman -Suy 更新软件包

该命令会更新核心包和非核心包，核心包指MSYS2本身依赖的包（如：mintty、msys2-runtime、pacman等）

img

如果核心包、非核心包都需要更新，则该命令会先更新核心包，然后才能更新非核心包。更新完核心包后，会要求关闭所有已打开的终端，然后再重新执行一遍 pacman -Suy 命令，才会去更新非核心包。

img

2. pacman -Qs 搜索已安装的软件包

img

3. pacman -Ss 在所有软件包仓库中搜索

img

已安装的软件包，会提示 [installed]

4. pacman -S 安装软件包

img

5. pacman -R 卸载软件包

pacman -R <name of the package>

注意，该命令仅卸载软件包，无法卸载该软件包安装时的依赖包，也无法移除该软件运行过程中产生的任何文件。

6. pacman -Sg 列出软件包

列出所有软件包组：

pacman -Sg

列出某个软件包组中所有的软件包：

pacman -Sg <group>

7. pacman -Q 列出已安装的软件包

列出已安装的软件包：

pacman -Q

列出所有从 Arch Linux 官方软件仓库安装的软件包：

pacman -Qe

8. pacman -Sw 下载软件包但不安装

pacman -Sw <package>

9. pacman -U 从本地安装软件包

pacman -U <packagefile.tar.zst>

支持 tar.xz，tar.zst 两种类型的归档包安装。归档包可以从这里下载：Index of / (msys2.org)

但需要注意，该本地安装方式，无法自动安装软件包的依赖，需要你自行解决依赖的软件包。

可以通过 pacman -Qi 查看依赖的软件包。

10. pacman -Qi 查看软件包详细信息

pacman -Qi <package>

关于pacman命令的更多用法

可通过 pacman -h 查看

$ pacman -h
usage:  pacman <operation> [...]
operations:pacman {-h --help}pacman {-V --version}pacman {-D --database} <options> <package(s)>pacman {-F --files}    [options] [file(s)]pacman {-Q --query}    [options] [package(s)]pacman {-R --remove}   [options] <package(s)>pacman {-S --sync}     [options] [package(s)]pacman {-T --deptest}  [options] [package(s)]pacman {-U --upgrade}  [options] <file(s)>use 'pacman {-h --help}' with an operation for available options

通过 pacman -h 查看某个参数的更详细用法，如：

$ pacman -S -h
usage:  pacman {-S --sync} [options] [package(s)]
options:-b, --dbpath <path>  set an alternate database location-c, --clean          remove old packages from cache directory (-cc for all)-d, --nodeps         skip dependency version checks (-dd to skip all checks)-g, --groups         view all members of a package group(-gg to view all groups and members)-i, --info           view package information (-ii for extended information)-l, --list <repo>    view a list of packages in a repo-p, --print          print the targets instead of performing the operation-q, --quiet          show less information for query and search-r, --root <path>    set an alternate installation root-s, --search <regex> search remote repositories for matching strings-u, --sysupgrade     upgrade installed packages (-uu enables downgrades)-v, --verbose        be verbose-w, --downloadonly   download packages but do not install/upgrade anything-y, --refresh        download fresh package databases from the server(-yy to force a refresh even if up to date)--arch <arch>    set an alternate architecture--asdeps         install packages as non-explicitly installed--asexplicit     install packages as explicitly installed--assume-installed <package=version>add a virtual package to satisfy dependencies--cachedir <dir> set an alternate package cache location--color <when>   colorize the output--config <path>  set an alternate configuration file--confirm        always ask for confirmation--dbonly         only modify database entries, not package files--debug          display debug messages--disable-download-timeoutuse relaxed timeouts for download--gpgdir <path>  set an alternate home directory for GnuPG--hookdir <dir>  set an alternate hook location--ignore <pkg>   ignore a package upgrade (can be used more than once)--ignoregroup <grp>ignore a group upgrade (can be used more than once)--logfile <path> set an alternate log file--needed         do not reinstall up to date packages--noconfirm      do not ask for any confirmation--noprogressbar  do not show a progress bar when downloading files--noscriptlet    do not execute the install scriptlet if one exists--overwrite <glob>overwrite conflicting files (can be used more than once)--print-format <string>specify how the targets should be printed--sysroot        operate on a mounted guest system (root-only)

参考资料：

搭配vscode

vscode 安装 cmake 扩展

image-20240112093050610

打开vscode

新建 c文件

#include <stdio.h>int main() {printf("Hello, World!\n");return 0;
}

c文件的同级文件夹新建 CMakeLists.txt

# CMakeLists.txt
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)# 设置项目名称
project(Test)# 指定源文件
add_executable(${PROJECT_NAME} test.c)# 如果需要链接库或者包含目录，可以添加以下命令
# include_directories(include)
# target_link_libraries(${PROJECT_NAME} libname)

c文件的同级文件夹新建 ·bin文件夹 用于存放生成的内容

image-20240112093916352

新建终端进入 bin 文件夹， 执行 cmake ..

如果出现下面这种情况，需要以管理员打开vscode

image-20240112094233167

或者直接修改vscode的属性，默认以管理员执行

image-20240112094625700

进入 bin 文件夹 执行 cmake ..

PS C:\vs> cd .\CMake_test\bin\
PS C:\vs\CMake_test\bin> cmake ..
-- Building for: Ninja
-- The C compiler identification is GNU 13.2.0
-- The CXX compiler identification is GNU 13.2.0
-- Detecting C compiler ABI info
-- Detecting C compiler ABI info - done
-- Check for working C compiler: C:/msys64/mingw64/bin/cc.exe - skipped
-- Detecting C compile features
-- Detecting C compile features - done
-- Detecting CXX compiler ABI info
-- Detecting CXX compiler ABI info - done
-- Check for working CXX compiler: C:/msys64/mingw64/bin/c++.exe - skipped
-- Detecting CXX compile features
-- Detecting CXX compile features - done
-- Configuring done (1.5s)
-- Generating done (0.0s)
-- Build files have been written to: C:/vs/CMake_test/bin
PS C:\vs\CMake_test\bin>

bin文件夹生成了内容·

image-20240112094847370

image-20240112094951305

默认没有生成 cmakefiles

不能用 make

image-20240112095114147

可以用 ninja

image-20240112095210890

或者特别指定 生成 makefile

先清理之前的生成内容

image-20240112095332839

可以用 该命令查看默认的编译选项（带星号） 和可选的编译选项

cmake -G -h

image-20240112095447370

选一个 生成 makefile的

image-20240112095932627

cmake -G "Unix Makefiles" ..

image-20240112100626947

image-20240112100347724

就生成了对应的 Makefile 文件

image-20240112100157940

执行 make

image-20240112101010544

或者写入 环境变量

image-20240112101643008

重启vscode 查看 编译选项,默认选项已经变为 写入的环境变量值

cmake -G -h

image-20240112101849277

或者使用通用的指令

cmake --build  .

cmake --build .、make 和 cmake -G "Unix Makefiles" . 这三个命令在CMake项目构建流程中有不同的作用和目的：

  1. cmake -G “Unix Makefiles” .

    • 这个命令是配置阶段的命令，它告诉CMake生成适用于Unix环境（如Linux或macOS）的Makefile。-G选项后跟的是生成器名称，这里是“Unix Makefiles”，表示我们想要使用Make作为编译工具链的一部分来构建项目。
    • CMake会读取当前目录下的CMakeLists.txt文件，根据其中的指令生成相应的Makefile和其他必要的构建支持文件。
    • 通常这个命令会在一个独立的构建目录下执行，比如：cmake -G "Unix Makefiles" ../src，这里指定源代码路径为../src。

  2. make

    • make是在配置阶段完成后执行的构建命令，用于实际编译和链接源代码。
    • 当CMake已经生成了Makefile之后，你就可以在同一个目录下运行make命令来构建项目，它会按照Makefile中的规则进行编译、链接以及其它构建步骤。
    • 如果没有特别指定目标，make默认会尝试构建CMakeLists.txt中定义的主目标，通常是可执行程序或者库文件。

  3. cmake --build .

    • 这个命令也是用于构建阶段，但它是CMake提供的跨平台构建工具，可以在任何平台上工作，而不仅仅限于Unix系统，并且可以处理不同类型的生成器输出（不仅仅是Makefile）。
    • 不需要关心底层使用的具体构建系统是什么，cmake --build .会自动调用合适的构建工具（在这种情况下，如果之前是用Unix Makefiles生成器配置的，则调用make）。
    • 可以通过附加参数指定要构建的目标，例如清理(cmake --build . --target clean)、安装(cmake --build . --target install)等，而且这个命令在多配置环境中（如Visual Studio的Debug/Release模式切换）更加方便。

总结来说：

  • cmake -G "Unix Makefiles" . 是配置阶段用来生成Makefile的命令。
  • make 是基于生成的Makefile进行实际编译构建的命令。
  • cmake --build . 是一个统一的构建接口，能够兼容多种构建系统，简化构建过程，并可以直接从CMake层面上控制构建行为。

安装 vscode 的 cmake 插件 后 启动vscode 会要求配置 cmake 的工具

这样每次 保存 CMakeLists.txt 时，就会重新生成一次Cmake文件

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cmake --build . --target install)等，而且这个命令在多配置环境中（如Visual Studio的Debug/Release模式切换）更加方便。

总结来说：

  • cmake -G "Unix Makefiles" . 是配置阶段用来生成Makefile的命令。
  • make 是基于生成的Makefile进行实际编译构建的命令。
  • cmake --build . 是一个统一的构建接口，能够兼容多种构建系统，简化构建过程，并可以直接从CMake层面上控制构建行为。

安装 vscode 的 cmake 插件 后 启动vscode 会要求配置 cmake 的工具

这样每次 保存 CMakeLists.txt 时，就会重新生成一次Cmake文件

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