3.1. C++开发环境搭建¶

C++ 是一种被广泛使用的计算机程序设计语言，是20世纪80年代由 Bjarne Stroustrup 在贝尔实验室工作期间发明并实现。它是一种通用程序设计语言，支持多重编程模式，例如过程化程序设计、数据抽象、面向对象程序设计、泛型程序设计和设计模式等。

C++ 由 JTC1/SC22/WG21 的ISO工作组标准化。到目前为止，已经发布了 C++ 标准的五个修订版，并且目前正在研究下一个修订版 C++ 20：

Year	C++ Standard	Informal name
1998	ISO/IEC 14882:1998	C++98
2003	ISO/IEC 14882:2003	C++03
2011	ISO/IEC 14882:2011	C++11, C++0x
2014	ISO/IEC 14882:2014	C++14, C++1y
2017	ISO/IEC 14882:2017	C++17, C++1z
2020	to be determined	C++20, C++2a

3.1.1. 安装CMake¶

在 Linux 上开发 C++ 基本都是 CMake 工程。因此要安装相应的工具链。

安装Ubuntu官方源版本

# 不同 Ubuntu 系统官方软件源的CMake版本不一样
# Ubuntu 18.04  3.10
# Ubuntu 20.04  3.16
sudo apt install --no-install-recommends cmake make

安装CMake官方源版本。如果想要安装最新的 CMake，需要添加 CMake 官方的源后再安装：

wget -O - https://apt.kitware.com/keys/kitware-archive-latest.asc 2>/dev/null | gpg --dearmor - | sudo tee /etc/apt/trusted.gpg.d/kitware.gpg >/dev/null  # 获取 gpg密钥
sudo apt-add-repository "deb https://apt.kitware.com/ubuntu/ $(lsb_release -cs) main"   # 添加软件源
sudo apt update   # 更新软件源
sudo apt install --no-install-recommends cmake make

CMake 官方镜像源在国外，建议使用代理加速 apt 下载。

3.1.2. 安装编译器¶

目前跨平台的主流编译器工具链有两套 GNU 和 LLVM，对应的 C/C++ 编译器分别为 GCC 和 Clang，对应的代码 Debug 工具分别为 GDB 和 LLDB。

3.1.2.1. GCC和Clang的简单对比¶

GCC 的优势：

与 Clang 和 LLVM 相比，GCC 支持更多的传统语言，例如 Ada， Fortran 和 Go。
GCC 是编译 Linux 内核的唯一选择，也是绝大部分开源软件默认编译器。

Clang 的优势：

新兴语言偏好使用 LLVM 框架，例如 Swift，Rust，Julia 和 Ruby。
Clang 比 GCC 更严格地遵守 C 和 C++ 标准。
Clang 提供了其他有用的工具，例如，用于代码格式化的 clang-format，静态语法分析的 clang-tidy （CLion 和部分 IDE 帮你 修改错误代码 以及 代码更改建议 的功能）以及编辑器插件 Clangd。
Clang 提供更准确和友好的诊断信息，并突出显示错误消息，错误行，错误行提示和修改建议。当然该功能在 GCC8 里也变得较为成熟了。
Clang 使用 BSD 协议。相比于 GCC 的 GPL 协议， BSD 协议给予了使用者更多的自由。
Clang 开源代码风格比较好，读懂代码比较容易。

基于 Clang 的最后两点优势，很多新编译器是基于或借鉴 Clang 开发的。两者对于一般用户使用起来没啥区别，对于开发编译器或者对代码底层很在意的人，两者有较大区别。Linux 环境下一般安装 GNU 工具链。

3.1.2.2. 安装GCC¶

# 不同Ubuntu系统官方源默认的GNU版本不一样
# Ubuntu 18.04  GCC 7.4     GDB 8.1
# Ubuntu 20.04  GCC 9.3     GDB 9.1
sudo apt install --no-install-recommends gcc g++ gdb

# gcc g++ 也可以安装别的版本，安装非默认的版本 是不会在 /usr/bin 下创建 gcc g++ 对应的链接文件的，需要自己创建
sudo apt install --no-install-recommends gcc-8 g++-8 gdb

3.1.2.3. 安装Clang¶

# 不同Ubuntu系统官方源默认的LLVM版本不一样
# Ubuntu 18.04  6.0
# Ubuntu 20.04  10.0
sudo apt install --no-install-recommends clang lldb llvm-dev

# 也可以安装别的版本，安装非默认的版本 是不会在 /usr/bin 下创建 clang lldb llvm 对应的链接文件的，需要自己创建
sudo apt install --no-install-recommends clang-10 lldb-10 llvm-10

LLVM 官网上提供了官方的预编译好的文件，可以下载下来直接解压就可以用。

3.1.3. VsCode开发C++¶

3.1.3.1. 基本配置¶

VsCode 通过安装插件可以支持 C++ 开发，至少需要安装以下3个插件：

C/C++：提供C/C++ 智能提示, 代码调试等功能
CMake：提供CMake语言支持
CMake Tools：提供CMake工程创建、编译，智能提示等功能

3.1.3.2. 创建CMake工程¶

CMake Tools 插件可以创建 CMake 工程。

1. 创建基本工程：打开 VsCode，按 Ctrl+Shift+P 打开命令栏，输入 CMake: Quick Start 命令后回车，然后输入想要创建的工程的名字，最后选择工程类型为 Executable。 VsCode 会创建一个源文件 main.cpp 和 CMakeLists.txt。

2. 选择一个 kit：按 Ctrl+Shift+P 打开命令栏后输入 CMake: Select a Kit 命令后选择编译器，或者点击底部状态栏对应的图标后选择编译器。

3. 选择编译类型：按 Ctrl+Shift+P 打开命令栏后输入 CMake: Select Variant 命令后选择编译类型，或者点击底部状态栏对应的图标后选择编译类型。默认为 Debug。

4. CMake: Configure：按 Ctrl+Shift+P 打开命令栏后输入 CMake: Configure 命令，或者点击左侧工具栏的 CMake 工具，点击 Configure All Projects。 VsCode 会自动在目录下生成 build 目录，并执行 cmake 命令：

5. 配置 IntelliSense：CMake: Configure 之后右下角会弹出通知，是否需要由 CMake 为工程提供 Intellisense，选择 允许 后会生成一个隐藏文件夹 .vscode 和相关的 settings.json 文件。如果提示缩回去了，可以点击右下角的铃铛图标后再一次显示。

VsCode 会根据 CMake Configure 提供智能提示：

6. 编译工程：按 Ctrl+Shift+P 打开命令栏后输入 CMake: Build 命令，或者点击底部状态栏对应的图标后执行编译：

3.1.3.3. Debug C++代码¶

在工程目录的隐藏文件 .vscode 中创建文件 launch.json：

在 launch.json 中写入调试相关配置：

{
  "version": "0.2.0",
  "configurations": [
    {
      "name": "debug",
      "type": "cppdbg",
      "request": "launch",
      "program": "${workspaceFolder}/build/example",
      "args": [],
      "stopAtEntry": true,
      "cwd": "${workspaceFolder}",
      "environment": [],
      "externalConsole": true,
      "MIMode": "gdb",
      "setupCommands": [
        {
          "description": "为 gdb 启用整齐打印",
          "text": "-enable-pretty-printing",
          "ignoreFailures": true
        }
      ]
    }
  ]
}

以下几项需要更据自己的要求进行修改：

name： debug 工程的名字，一般不用改。
program ：被 degbug的程序的路径，${workspaceFolder} 是 CMake工程的根目录。
args：程序命令行参数，如果有的话，例子： "args": ["${workspaceFolder}/1.yaml", "${workspaceFolder}/2.txt"]。
stopAtEntry：是否在进入 main 函数后默认有断点。
externalConsole : debug 时是否打开一个新的终端。

配置文件写好后，设置好断点，按 F5，就可以进入调试了：

3.1.4. C++代码风格¶

参考 Google C++ 代码风格