在 Linux 上使用 C++ 在 VS Code 中

在本教程中，你将配置Visual Studio Code以使用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，你将编译并调试一个简单的 C++ 程序。本教程不教你GCC、GDB、Ubuntu或C++语言。对于这些主题，网上有许多优质资源。

如果你遇到困难，欢迎在VS Code文档仓库提交本教程的问题。

前提条件

要成功完成本教程，你需要完成以下作：

  1. 安装Visual Studio Code。

  2. 安装VS Code的C++扩展。你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GCC已安装

虽然你会用VS Code编辑源代码，但你会用Linux上的g++编译器编译源代码。你还会用GDB来调试。这些工具在Ubuntu上默认不安装，所以你必须安装它们。幸运的是，这很简单。

首先，检查GCC是否已经安装好。要验证是否符合，请打开终端窗口并输入以下命令：

gcc -v

如果没有安装 GCC，可以在终端窗口执行以下命令来更新 Ubuntu 包列表。过时的Linux发行版有时会干扰安装新包的尝试。

sudo apt-get update

接下来，使用以下命令安装GNU编译器工具和GDB调试器：

sudo apt-get install build-essential gdb

创建Hello World

从终端窗口创建一个名为项目用来存储你的VS Code项目。然后创建一个叫做HelloWorld进入该文件夹，输入以下命令打开 VS Code：

mkdir projects
cd projects
mkdir helloworld
cd helloworld
code .

该代码。命令在当前工作文件夹中打开 VS Code，这个文件夹就成为你的“工作区”。在教程过程中，你将创建一个文件，分别是.vscode工作区中的文件夹：

  • tasks.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，选择新文件并命名文件helloworld.cpp.

新建文件标题栏按钮

粘贴以下源代码：

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

using namespace std;

int main()
{
    vector<string> msg {"Hello", "C++", "World", "from", "VS Code", "and the C++ extension!"};

    for (const string& word : msg)
    {
        cout << word << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

现在按⌘S（Windows，Linux，Ctrl+S）保存文件。注意你的文件列表显示在VS Code侧边栏的文件资源管理器视图（⇧⌘E（Windows，Linux Ctrl+Shift+E））：

文件资源管理器

你也可以在主文件菜单中选择“自动保存”，启用自动保存，自动保存文件更改。

Visual Studio Code 边缘的活动栏允许你打开不同的视图，如搜索、源代码控制和运行。你会在本教程后面看到“运行”视图。你可以在 VS Code 用户界面文档中了解更多关于其他视图的信息。

注意：当你保存或打开C++文件时，可能会看到C/C++扩展发布的通知，告知Insiders版本的可用性，允许你测试新功能和修复。你可以选择X (清除通知）。

探索IntelliSense

在helloworld.cpp档案，悬停在上向量或弦查看类型信息。在味精变量，开始输入MSG。就像调用成员函数时那样。你应该会立刻看到一个完备列表，显示所有成员函数，以及一个窗口显示味精主题：

语句补全 IntelliSense

你可以按Tab键插入选中的成员。然后，当你加上开头括号时，你会看到函数所需的参数信息。

快跑，helloworld.cpp

记住，C++扩展是利用你机器上安装的C++编译器来构建程序的。在尝试运行和调试之前，确保你安装了C++编译器helloworld.cpp在VS Code中。

  1. 开门helloworld.cpp所以它是活跃文件。

  2. 点击编辑器右上角的播放按钮。

    helloworld.cpp播放按钮截图

  3. 从系统检测到的编译器列表中选择 g++ 构建和调试 active 文件。

    C++调试配置下拉菜单

你只有在第一次运行时才会被要求选择编译器helloworld.cpp.该编译器将被设置为“默认”编译器tasks.json档案。

  1. 构建成功后，程序的输出会显示在集成的终端中。

    程序输出截图

第一次运行程序时，C++扩展会创建tasks.json，你可以在你的项目中找到.vscode文件夹。tasks.json存储器构建配置。

你的新tasks.json文件应与下面的 JSON 类似：

{
  "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": "Task generated by Debugger."
    }
  ]
}

注意：你可以了解更多tasks.json变量引用中的变量。

该指挥设置指定要运行的程序;这里指的是G++。 该argsarray 指定将传递给 G++ 的命令行参数。这些参数必须按照编译器预期的顺序指定。

该任务告诉 g++ 取活动文件（${file}编译，并在当前目录中创建可执行文件（${fileDirname}）与活动文件同名但没有扩展名（${fileBasenameNoExtension}），结果为HelloWorld举个例子。

该唱片公司价值是你在任务列表中看到的;你可以随意命名。

该细节价值是你在任务列表中看到的任务描述。强烈建议重新命名该数值，以区别于类似任务。

从现在起，播放按钮将从以下内容读取tasks.json想办法构建和运行你的程序。你可以在tasks.json，标记为默认的任务将由播放按钮使用。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。或者你也可以修改tasks.json文件并通过替换该段来移除默认数据：

    "group": {
        "kind": "build",
        "isDefault": true
    },

附带这个：

    "group": "build",

修改tasks.json

你可以修改你的tasks.json通过使用以下参数构建多个C++文件“${workspaceFolder}/*.cpp”代替“${file}”.这将建立所有.cpp文件放在你当前的文件夹里。你也可以通过替换输出文件名来修改“${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}”带有硬编码的文件名（例如“helloworld.out”）。

调试helloworld.cpp

要调试你的代码，

  1. 回到helloworld.cpp所以它是活跃文件。
  2. 通过点击编辑器边距或当前行的F9设置断点。《断点》截图 helloworld.cpp
  3. 在播放按钮旁的下拉菜单中，选择“调试 C/C++ 文件”。播放按钮下拉菜单截图
  4. 选择C/C++：从系统检测到的编译器列表中构建并调试活跃文件（只有在第一次运行或调试时才会被要求选择编译器）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。它会默认回到最后使用的模式。如果你在播放按钮看到调试图标，你可以选择播放按钮来调试，而不是选择下拉菜单的项目。

探索调试器

在你开始逐步浏览代码之前，让我们花点时间注意用户界面的几处变化：

  • 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，你会看到一个输出，表示调试器已启动并运行。

  • 编辑器会高亮第12行，这是启动调试器前设置的断点：

    初始断点

  • 左侧的运行和调试视图显示调试信息。你会在教程后面看到一个示例。

  • 在代码编辑器顶部，会出现一个调试控制面板。你可以通过抓取左侧的点来移动屏幕。

    调试控制

如果你的工作区里已经有launch.json文件，播放按钮会读取它，帮助你确定如何运行和调试你的C++文件。如果你没有launch.json，播放按钮会实时生成临时“快速调试”配置，完全免launch.json！

逐一了解代码

现在你准备好开始逐步解析代码了。

  1. 点击或点击调试控制面板中的“Step Over”图标。

    踩踏按钮

    这将将程序执行推进到for循环的第一行，跳过所有内部函数调用向量以及弦当味精变量被创建并初始化。注意侧面变量窗口的变化。

    调试窗口

  2. 再次按 Step，进入该程序的下一个语句（跳过所有执行的初始化循环代码）。现在，变量窗口显示了关于循环变量的信息。

  3. 再次按“Step”键执行考特陈述。（注意，C++ 扩展在最后一个 cout 执行前不会向调试控制台输出任何输出。）

  4. 如果你愿意，可以一直按“跨步”，直到向量中的所有单词都打印到控制台上。但如果你感兴趣，可以试试按“Step In”按钮，在C++标准库里逐步浏览源代码！

    GCC标准库头部中的断点

    回到你自己的代码，一种方法是一直按“Step over”。另一种方法是通过切换到helloworld.cpp在代码编辑器中，插入点放置在考特循环内的语句，并按下F9。左侧排水沟中会出现红点，表示该直线被设置了断点。

    主打断点

    然后按 F5 从标准库头部当前行开始执行。执行将继续考特.如果你愿意，可以再按一次F9来关闭断点。

    循环完成后，你可以在集成终端的调试控制台标签页看到输出，以及GDB输出的其他诊断信息。

    调试控制台显示

定个手表

为了在程序执行时跟踪变量的值，可以对该变量设置监视。

  1. 将插入点放置在环内。在“手表”窗口中，点击加号，在文本框中输入字，即循环变量的名称。现在，随着你穿过循环，查看“手表”窗口。

    手表窗口

  2. 要在断点暂停执行时快速查看任意变量的值，可以用鼠标指针悬停在断点上。

    鼠标悬停

接下来，你将创建一个tasks.json文件用来告诉VS Code如何构建（编译）程序。该任务将调用 g++ 编译器，从源代码生成可执行文件。

拥有它很重要helloworld.cpp在编辑器中打开，因为下一步会使用编辑器中的活动文件作为上下文来创建下一步构建任务。

用launch.json自定义调试

当你用播放键或F5调试时，C++扩展会动态生成调试配置。

有些情况下你需要自定义调试配置，比如指定运行时要传递给程序的参数。你可以在launch.json档案。

创造launch.json， 从播放按钮下拉菜单中选择添加调试配置。

添加调试配置播放按钮菜单

然后你会看到一个下拉菜单，显示各种预定义的调试配置。选择 g++ 构建并调试活跃文件。

C++调试配置下拉菜单

VS Code 创建了launch.json文件，看起来大致如下：

{
  "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": "Enable pretty-printing for gdb",
          "text": "-enable-pretty-printing",
          "ignoreFailures": true
        }
      ],
      "preLaunchTask": "C/C++: g++ build active file"
    }
  ]
}

在上述JSON中，节目指定你想调试的程序。这里设置为当前文件文件夹${fileDirname}以及无扩展名的活动文件名${fileBasenameNoExtension}，如果helloworld.cpp是活跃文件，将为HelloWorld.该args属性是运行时传递给程序的参数数组。

默认情况下，C++扩展不会为你的源代码添加任何断点，而且stopAtEntry（入口停止）值设为错误.

更改stopAtEntry（入口停止）值为确实如此以使调试器在主要角色当你开始调试时。

从现在开始，播放键和F5会从你的位置读取launch.json启动程序调试时的文件。

C/C++ 配置

如果你想对 C/C++ 扩展有更多控制，可以创建一个c_cpp_properties.json文件允许你更改设置，比如编译器路径、路径、C++标准（默认为C++17）等。

您可以通过命令面板（⇧⌘P，Windows，Linux Ctrl+Shift+P））中运行命令 C/C++： Edit Configurations （UI） 来查看 C/C++ 配置界面。

命令调色板

这会打开 C/C++ 配置页面。当你在这里做更改时，VS Code 会把它们写入一个叫做c_cpp_properties.json在.vscode文件夹。

IntelliSense 配置窗口

只有当你的程序包含不在工作区或标准库路径中的头文件时，你才需要修改包含路径设置。

Visual Studio Code 将这些设置置于.vscode/c_cpp_properties.json.如果你直接打开那个文件，应该会看到这样的样子：

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

重用你的C++配置

VS Code 现在配置为在 Linux 上使用 gcc。配置适用于当前工作区。要重用配置，只需将JSON文件复制到一个.vscode在新的项目文件夹（工作区）中加入文件夹，并根据需要更改源文件和可执行文件的名称。

故障排除

编译器和链接错误

最常见的错误原因（例如未定义_main，或者尝试与为未知且不支持的文件格式创建的文件进行链接，等等）发生在helloworld.cpp在你开始构建或调试时，它并不是当前的激活文件。这是因为编译器试图编译的不是源代码的东西，比如你的launch.json,tasks.json，或者c_cpp_properties.json档案。

下一步

  • 请查看VS Code用户指南。
  • 请查看C++扩展概述。
  • 创建一个新工作区，复制你的.json文件，调整新工作区路径、程序名称等的必要设置，然后开始编程！