【宇宙最强编辑器VS Code】（四）使用VS Code+ MinGW-W64进行C/C++开发

2022-10-22 22:50:17

0.前言

VS Code是一个轻量级工具，适合于简单的编辑、编译、运行C/C++文件，特别是在学习C/C++语言的时候；
如果需要开发C/C++项目，建议选择使用宇宙第一 IDE——Visual Studio。

1.关于编译工具链

在本文中我们使用MinGW-W64编译工具链来编译C语言程序，所以请确保你已经安装好了MinGW并且会编译程序，其安装包可以在不限速下载站下载：

MinGW的安装和使用方法见我的另一篇博客：

在Windows上使用Mingw-W64进行C/C++开发（gcc工具链）

2.安装C/C++扩展

在VScode扩展市场搜索C/C++，点击安装即可：

注意：此扩展程序不包括C/C++编译器，仅提示C程序之间的定义跳转和查看声明功能。

如果在编写C程序中需要自动提示功能，还需要安装一个扩展：

3.创建工作区

VS Code以文件夹作为工作区，所以创建工作区有两种方式：

在Windows命令行进入文件夹，使用命令code .打开文件夹，创建工作区；
先打开VS Code，然后使用VS Code打开文件夹，创建工作区；

这里我创建一个c_project文件夹并在VS Code打开作为工作区：

4.编辑代码

在工作区中添加文件helloworld.c，并编辑如下代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    printf("Hello World.\n");

    system("pause");

    return 0;
}

在编辑代码时，因为安装了C/C++扩展，所以有如下的功能：

代码智能感知
窥视定义（将鼠标放置在符号上，按Alt+F12）：
查看定义（按下Ctrl，然后点击符号）：

5. 编译和运行C程序

最开始提到，VSCode只是一个编辑器而已，没有提供编译器和调试器，所以无法编译程序，即使安装扩展也无法编译，所以在文章的最开始首先安装并了解了MinGW的使用，如果你还不会使用MinGW，请先了解其使用方法。

但是VSCode有个好处就是集成终端功能，按下Ctrl+`（键盘ESC下方的那个键），即可调出VSCode的集成终端，如图：

结合MinGW中提供的Gcc工具，可以直接在该终端中使用命令编译，比如：

gcc Test.c -o Test.exe

如何运行呢？也非常方便，就像在Linux中一样，直接输入刚刚编译出的可执行文件名即可运行：

下面这一大堆不用管，没太大作用，只作了解即可！！！

5. 编译调试设置

5.1.配置编译器路径

使用Ctrl+Shift+P打开命令面板，输入C/C++，推荐列表中有UI方式和JSON格式的两种编辑配置方式，如图（这里我们选择Edit configurations(JSON)）：
VS Code会自动在工作区中的.vscode目录下创建c_cpp_properties.json文件，这个文件是一个JSON格式文件，用来指定编译器路径，其原始内容如下：
如果程序中包含不在当前工作区或者标准库路径中的头文件，需要在includepath一项中设置；
compilerPath一项应该配置为当前系统中gcc编译器（如果是c++文件，则为g++编译器）所在的路径，比如我的电脑上已经安装了MinGW-W64，则路径应为：

C:\\mingw64\\bin\\gcc.exe

cStandard和cppStandard用于选择编译器使用的C/C++语言标准，这里我们使用最新的c11；
intelliSenseMode是IntelliSense功能的设置，这里我们设置为gcc-x64，有助于IntelliSense功能根据编译器所在的路径来自动推断C/C++标准库头文件的路径，以提供正确的路径；

最后放上我的完整配置：

{
    "configurations": [
        {
            "name": "Win32",
            "includePath": [
                "${workspaceFolder}/**"
            ],
            "defines": [
                "_DEBUG",
                "UNICODE",
                "_UNICODE"
            ],
            "compilerPath": "C:\\mingw64\\bin\\gcc.exe",
            "cStandard": "c11",
            "cppStandard": "c++17",
            "intelliSenseMode": "gcc-x64"
        }
    ],
    "version": 4
}

5.2.创建构建任务

在配置完gcc编译器路径后，需要创建一个tasks.json文件来告诉VS Code如何构建（编译）程序，此任务将调用gcc编译器基于源代码创建可执行文件。

按Ctrl+Shift+P调出命令面板，输入task，选择Tasks:Configure Default Build Task：
选择使用模板创建tasks.json文件：
选择Others：
VScode会在.vscode文件夹创建tasks.json文件，该文件指定如何构建可执行文件，其默认内容如下：
添加构建任务，使用下面的代码替换整个文件内容，如下：

{
    "version": "2.0.0",
    "tasks": [
        {
            "label": "build hello world",
            "type": "shell",
            "command": "gcc",
            "args": [
                "-g",
                "-o",
                "helloworld",
                "helloworld.c"
            ],
            "group": {
                "kind": "build",
                "isDefault": true
            }
        }
    ]
}

其中：

label指定该任务的名称，后续会在VS Code Command Palette中看到；
command指定要运行的程序；
args指定传递给gcc的命令行参数，注意这些参数必须按照编译器指定的顺序排列；
group中的isDefault: true指定了当我们按下Ctrl+Shift+B时该任务会被自动运行，这仅仅是为了方便，如果设置为false，则必须要在命令面板中手动运行该任务；

5.3.配置调试设置

在添加完构建任务后，就可以生成可执行程序了，接下来我们配置调试设置，使得按下F5之后VS Code会自动启动gcc调试器（gdb.exe）。

选择调试一栏，然后点击设置按钮：
选择C++(GDB/LLDB)：
选中后VS Code会自动在.vscode下生成launch.json文件，该文件指定了调试器的设置，其默认内容如下：
program中的最后需要指定可执行程序的名称；
stopAtEntry是启动调试时自动停止在程序入口第一行main，可设置为true或false；
miDebuggerPath中需要指定gdb调试器的路径，比如在这个我指定为C:/mingw64/bin/gdb.exe；

至此，完整的launch.json设置如下：

{
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [
        {
            "name": "(gdb) Launch",
            "type": "cppdbg",
            "request": "launch",
            "program": "${workspaceFolder}/helloworld.exe",
            "args": [],
            "stopAtEntry": true,
            "cwd": "${workspaceFolder}",
            "environment": [],
            "externalConsole": true,
            "MIMode": "gdb",
            "miDebuggerPath": "C:/mingw64/bin/gdb.exe",
            "setupCommands": [
                {
                    "description": "Enable pretty-printing for gdb",
                    "text": "-enable-pretty-printing",
                    "ignoreFailures": true
                }
            ]
        }
    ]
}

6.构建程序

之前在5.2节中创建了构建任务tasks.json，有两种运行方式可以执行构建任务：

直接按Ctrl+Shift+B（需要将任务设置为默认）；
在命令面板中输入task，然后选择运行构建任务；

任务执行后，在集成终端窗口中会显示编译器的输出，指示构建成功或者失败，对于成功的构建，输出如下：

在终端输出消息后，按任意键关闭构建消息。

构建任务运行后，如果构建成功，在当前工作区会生成我们在构建任务中指定的可执行程序：

双击程序即可运行：

7. 启动调试会话

7.1.启动调试

之前在5.3节中已经配置了调试的一些设置，启动调试有两种方式：

直接按F5；
选择调试->启动调试；

7.2.调试界面

启动调试后，VS Code的调试界面如下：

终端显示了启动gdb的命令行信息，这些信息不用在意；

因为之前在launch.json中设置了启动后自动停止在main函数的第一行，如图：

在代码编辑器的顶部会出现一个调试控制面板：

控制面板中的按钮从左到右依次是：

移动按钮：拖住后可以移动调试控制面板；
继续运行（F5）；
单步跳过（F10）；
单步调试（F11）；
单步跳出（Shift+F11）；
重启（Ctrl+Shift+F5）；
停止调试（Shift+F5）；

VS Code的左侧是变量查看窗口，监视查看窗口，堆栈查看窗口：

7.3.设置监视

有时候在调试的时候需要跟踪变量的值，可以通过在变量上设置监视完成该操作。

首先修改代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    int i;
    
    printf("Hello World.\n");
    
    for(i = 0; i < 5; i++)
    {
        printf("%d.\n",i);
    }

    system("pause");

    return 0;
}

重新按Ctrl+Shift+B执行构建任务；

然后按F5进入调试；

在监视窗口点击+号，然后输入i查看i：