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在 VS Code 中使用 Linux 上的 C++

在这个教程中，你将配置Visual Studio Code使用Linux上的GCC C++编译器（g++）和GDB调试器。GCC代表GNU编译器集合；GDB是GNU调试器。

配置VS Code后，您将在VS Code中编译和调试一个简单的C++程序。本教程不教授GCC、GDB、Ubuntu或C++语言。对于这些主题，网上有许多优质的资源。

如果您遇到问题，请随时在VS Code 文档仓库中提交此教程的问题。

先决条件

要成功完成此教程，您必须执行以下操作：

  1. 安装Visual Studio Code.

  2. 安装 VS Code 的 C++ 扩展。您可以通过在扩展视图中搜索 'c++' 来安装 C/C++ 扩展 (⇧⌘X (Windows, Linux Ctrl+Shift+X))。

    C/C++ 扩展

确保安装了 GCC

虽然你会使用 VS Code 来编辑你的源代码，但你会在 Linux 上使用 g++ 编译器来编译源代码。你还会使用 GDB 来进行调试。这些工具在 Ubuntu 上默认没有安装，所以你需要安装它们。幸运的是，这很容易。

首先，检查是否已经安装了GCC。要验证这一点，请打开一个终端Windows并输入以下命令：

gcc -v

如果未安装 GCC，请在终端Windows中运行以下命令来更新 Ubuntu 软件包列表。有时过时的 Linux 发行版可能会干扰新软件包的安装尝试。

超级用户 软件包管理工具 更新

接下来，使用以下命令安装GNU编译器工具和GDB调试器：

超级用户权限 软件包管理工具 安装 编译工具包 调试器

创建 Hello World

在终端Windows中，创建一个名为的空文件夹项目来存储你的 VS Code 项目。然后创建一个名为的子文件夹Hello World导航到该文件夹，并在该文件夹中打开 VS Code，输入以下命令：

创建目录 项目
进入目录 项目
创建目录 你好世界
进入目录 你好世界
代码 .

该代码命令在当前工作文件夹中打开 VS Code，该文件夹成为你的“工作区”。在你完成教程时，你会在该文件夹中创建三个文件。.vscode工作区中的文件夹：

  • 任务.json（编译器构建设置）
  • launch.json(调试器设置)
  • c_cpp_properties.json（编译器路径和IntelliSense设置）

添加 hello world 源代码文件

在“文件资源管理器”标题栏中，选择“新建文件”并命名文件helloworld.cpp输入：.

新建文件 标题栏 按钮

粘贴以下源代码：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

使用 命名空间 std;

int main()
{
    vector<string> msg {"你好", "C++", "世界", "来自", "VS Code", "和 C++ 扩展！"};

    对于 (常量字符串& word : msg)
    {
        cout << word << " ";
    }
    cout << endl;

    返回 0;
}

现在按⌘S（Windows, Linux Ctrl+S）保存文件。请注意，您的文件列在VS Code侧栏的文件资源管理器视图中（⇧⌘E（Windows, Linux Ctrl+Shift+E））：

文件资源管理器

您还可以启用自动保存，通过在主文件菜单中勾选自动保存。

Visual Studio Code 边缘上的活动栏允许您打开不同的视图，例如 搜索、源代码控制和 运行。您将在本教程的后面查看 运行 视图。您可以在 VS Code 用户界面文档 中了解更多有关其他视图的信息。

注意：当您保存或打开一个 C++ 文件时，您可能会看到一个来自 C/C++ 扩展的通知，告知您内测版本的可用性，这使您可以测试新功能和修复。您可以选择 来忽略此通知。输入：X (清除通知).

探索IntelliSense

在helloworld.cpp文件，悬停在向量或字符串要查看类型信息。在声明之后消息变量，开始输入消息。就像调用成员函数时一样。你应该立即看到一个完成列表，显示所有成员函数，并显示类型信息的Windows。消息对象:

语句完成IntelliSense

您可以按Tab键插入选定的成员。然后，当您添加左括号时，您将看到函数所需参数的信息。

运行 helloworld.cpp

记住，C++ 扩展使用您机器上安装的 C++ 编译器来编译您的程序。在尝试运行和调试之前，请确保您已经安装了 C++ 编译器。helloworld.cpp在 VS Code 中。

  1. 打开helloworld.cpp这样它就是活动文件。

  2. 按编辑器右上角的播放按钮。

    helloworld.cpp的截图和播放按钮

  3. 选择 g++ 编译和调试当前文件 从系统上检测到的编译器列表中。

    C++ 调试配置下拉菜单

您只有在第一次运行时才会被要求选择一个编译器helloworld.cpp. 这个编译器将被设置为“默认”编译器任务.json文件。

  1. 构建成功后，您的程序输出将会出现在集成终端中。

    程序输出的截图

第一次运行你的程序时，C++ 扩展会创建任务.json，你将在项目中找到.vscode文件夹。任务.json商店构建配置。

您的新任务.json文件应类似于以下JSON：

{
  "version": "2.0.0",
  "tasks": [
    {
      "type": "shell",
      "label": "C/C++: g++ build active file",
      "command": "/usr/bin/g++",
      "args": ["-g", "${file}", "-o", "${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}"],
      "options": {
        "cwd": "/usr/bin"
      },
      "problemMatcher": ["$gcc"],
      "group": {
        "kind": "build",
        "isDefault": true
      },
      "detail": "任务由调试器生成。"
    }
  ]
}

注意：您可以了解更多关于任务.json 变量在 变量参考 中。

该命令设置指定了要运行的程序；在这种情况下是g++。 参数数组指定了将传递给g++的命令行参数。这些参数必须按照编译器期望的顺序指定。

这个任务告诉g++使用当前活动的文件${文件})，编译它，并在当前目录创建一个可执行文件${文件目录名}) 与活动文件同名但没有扩展名 (${文件名无扩展名})，导致Hello World例如我们的例子。

该Tabvalue 是你在任务列表中会看到的内容；你可以随意命名。

该细节value 是您在任务列表中看到的该任务的描述。强烈建议将此值重命名，以将其与类似的任务区分开来。

从现在开始，播放按钮将从任务.json要弄清楚如何构建和运行你的程序。你可以在 中定义多个构建任务任务.json，并且无论哪个任务被标记为默认任务，将会被播放按钮使用。如果你需要更改默认编译器，可以运行任务：配置默认构建任务。或者，你可以修改任务.json文件并移除默认值，通过替换这一段：

    "组": {
        "类型": "构建",
        "是否默认": true
    },

用这个：

    "组": "构建",

修改 tasks.json

您可以修改您的任务.json通过使用像这样的参数来编译多个 C++ 文件"${workspaceFolder}/*.cpp"而不是"${file}"这将构建所有.cpp在你当前的文件夹中。你也可以通过替换来修改输出文件名"${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}"使用硬编码的文件名（例如 'helloworld.out'）。

调试 helloworld.cpp

要调试你的代码，

  1. 返回helloworld.cpp这样它就是活动文件。
  2. 通过点击编辑器边缘或使用 F9 来在当前行设置断点。 helloworld.cpp中的断点截图
  3. 从播放按钮旁边的下拉菜单中，选择调试 C/C++ 文件。 播放按钮下拉菜单的截图
  4. 选择 C/C++: g++ 编译和调试当前文件 从系统上检测到的编译器列表中选择（第一次运行或调试时，您将被要求选择一个编译器）helloworld.cpp)。 C++ 调试配置下拉菜单

播放按钮有两种模式：运行 C/C++ 文件 和 调试 C/C++ 文件。默认为上次使用的模式。如果你在播放按钮中看到调试图标，你可以直接选择播放按钮进行调试，而不是选择下拉菜单项。

探索调试器

在你开始逐行执行代码之前，让我们花一点时间来注意用户界面中的几个变化：

  • 集成终端出现在源代码编辑器的底部。在调试输出标签页中，您会看到调试器已启动并运行的输出。

  • 编辑器高亮显示第12行，这是你在启动调试器之前设置的断点：

    初始断点

  • 左侧面板的运行和调试视图显示调试信息。您稍后会在教程中看到一个示例。

  • 在代码编辑器的顶部，出现了一个调试控制面板。你可以通过抓取左侧的点来在屏幕上移动它。

    调试控制

如果你的工程目录下已经有 launch.json 文件，播放按钮将读取它来决定如何运行和调试你的 C++ 文件。如果你没有 launch.json 文件，播放按钮将实时创建一个临时的“快速调试”配置，完全消除对 launch.json 的需求！

逐步执行代码

现在你准备开始逐行执行代码了。

  1. 点击或按单步跳过图标在调试控制面板。

    跳过按钮

    这将使程序执行跳转到for循环的第一行，并跳过其中的所有内部函数调用向量和字符串调用的类消息 变量已创建并初始化。请注意右侧变量Windows中的变化。

    调试Windows

  2. 按 单步执行 再次以跳过所有执行的内部代码，到达程序的下一条语句。现在，变量 Windows显示有关循环变量的信息。

  3. 按 单步执行 再次执行 输出流对象 语句。(请注意，C++ 扩展在最后的 cout 执行之前不会在调试控制台中打印任何输出。)

  4. 如果你愿意，你可以继续按单步执行，直到向量中的所有单词都打印到控制台。但如果你很好奇，可以按单步进入按钮，逐步执行C++标准库的源代码！

    在gcc标准库头文件中的断点

    要返回到自己的代码，一种方法是继续按单步执行。另一种方法是通过切换到helloworld.cpp在代码编辑器中按Tab键，将插入点放置在某处输出流对象 循环中的语句，并按 F9。在左侧的边缘上会出现一个红色的点，表示已在该行设置了一个断点。

    主程序中的断点

    然后按F5从标准库头文件中的当前行开始执行。执行将在输出流对象如果你愿意，你可以再次按下F9以关闭断点。

    当循环完成后，您可以在调试控制台标签页中的集成终端中看到输出，以及GDB输出的一些其他诊断信息。

    调试控制台显示

设置闹钟

为了跟踪程序执行过程中变量的值，请在该变量上设置监视点。

  1. 将插入点置于循环内。在监视Windows中，点击加号并在文本框中输入单词，这是循环变量的名称。现在在逐步执行循环时查看WatchWindows。

    观察Windows

  2. 在暂停执行的断点处，你可以用鼠标指针悬停在任何变量上以快速查看其值。

    鼠标悬停

接下来，您将创建一个任务.json文件用于告诉 VS Code 如何编译（构建）程序。此任务将调用 g++ 编译器将源代码转换为可执行文件。

拥有它是很重要的helloworld.cpp在编辑器中打开，因为下一步将使用编辑器中的当前文件作为上下文来创建构建任务。

使用 launch.json 自定义调试

当你使用播放按钮或F5进行调试时，C++ 扩展会动态创建调试配置。

有些情况下，您可能需要自定义调试配置，例如在运行时指定传递给程序的参数。您可以在一个文件中定义自定义调试配置。launch.json文件。

为了创造launch.json，选择添加调试配置从播放按钮下拉菜单中。

添加调试配置播放按钮菜单

然后你会看到一个下拉菜单，用于各种预定义的调试配置。选择g++ 构建并调试当前文件。

C++ 调试配置下拉菜单

VS Code 创建了一个launch.json文件看起来像这样：

{
  "version": "0.2.0",
  "configurations": [
    {
      "name": "C/C++: g++ build and debug active file",
      "type": "cppdbg",
      "request": "launch",
      "program": "${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}",
      "args": [],
      "stopAtEntry": false,
      "cwd": "${workspaceFolder}",
      "environment": [],
      "externalConsole": false,
      "MIMode": "gdb",
      "miDebuggerPath": "/usr/bin/gdb",
      "setupCommands": [
        {
          "description": "启用gdb的美化打印",
          "text": "-enable-pretty-printing",
          "ignoreFailures": true
        }
      ],
      "preLaunchTask": "C/C++: g++ 构建当前文件"
    }
  ]
}

在上面的JSON中，程序指定您要调试的程序。这里设置为当前活动的文件夹${文件目录名}和活动的文件名没有扩展名${文件名无扩展名}，如果helloworld.cpp将是活动文件Hello World。参数属性是传递给程序的运行时参数数组。

默认情况下，C++ 扩展不会在你的源代码中添加任何断点，并且在入口处停止值被设置为假输入：.

更改在入口处停止值到真使调试器在...处停止主要在开始调试时使用的方法。

从现在开始，播放按钮和F5将从你的launch.json在启动程序进行调试时，请使用文件。

C/C++ 配置

如果你想对 C/C++ 扩展有更多控制，你可以创建一个c_cpp_properties.json文件，这将允许您更改诸如编译器路径、包含路径、C++标准（默认为C++17）等设置。

您可以通过在命令面板中运行命令 C/C++: 编辑配置 (UI) 来查看 C/C++ 配置界面 (⇧⌘P (Windows, Linux Ctrl+Shift+P)).

命令面板

这将打开C/C++ 配置页面。当您在此处进行更改时，VS Code 会将它们写入名为c_cpp_properties.json在.vscode文件夹。

IntelliSense 配置Windows

只有在你的程序包含工作区或标准库路径中没有的头文件时，才需要修改包含路径设置。

Visual Studio Code 将这些设置放在.vscode/c_cpp_properties.json. 如果你直接打开该文件，它应该看起来像这样：

{
  "configurations": [
    {
      "name": "Linux",
      "includePath": ["${workspaceFolder}/**"],
      "defines": [],
      "compilerPath": "/usr/bin/gcc",
      "cStandard": "c11",
      "cppStandard": "c++17",
      "intelliSenseMode": "clang-x64"
    }
  ],
  "version": 4
}

重复使用你的 C++ 配置

VS Code 现在已配置为在 Linux 上使用 gcc。该配置适用于当前的工作区。要重复使用该配置，只需将 JSON 文件复制到一个.vscode在新的项目文件夹（工作区）中创建一个文件夹，并根据需要更改源文件和可执行文件的名称。

故障排除

编译和链接错误

最常见的错误原因是（例如未定义 _main，或尝试链接与未知不支持的文件格式构建的文件，等等) 发生在helloworld.cpp不是你在开始构建或开始调试时的活动文件。这是因为编译器正在尝试编译一些不是源代码的东西，比如你的launch.json，任务.json，或c_cpp_properties.json文件。

下一步

  • 探索 VS Code 用户指南.
  • 查看C++ 扩展概述。
  • 创建一个新的工作区，将你的.json文件复制到其中，调整新工作区路径、程序名称等必要的设置，然后开始编码！