程序员C语言快速上手——环境准备篇（一）

你的名字 2022-01-28 01:27 185阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *  前言
     *  搭建环境
     *   *  安装 MinGW-W64
     *  选择编辑器
     *   *  安装编辑器和插件
         *  配置调试环境
     *  编译代码
     *  欢迎关注我的公众号：编程之路从0到1

**本专栏已发布配套视频内容，请查看公众号视频专辑《程序员的C》**

## 前言 ##

大多数人在Windows上使用`Visual Studio` IDE作为C语言学习环境，实际上我认为这是非常错误的做法。每个人都有各自的理由，比如学校是这么教的，要保持和课堂同步，又比如要做毕设等等，还有貌似合理的更高级说法，比如有人喜欢说工具是其次的，只要学好了C语言语法就行，其他任何环境也能快速上手。对不起，如果是针对一门跨平台的高级语言，这个说法成立，但是对于C语言，不成立。使用IDE会最大程度的弱化你对C语言整体的理解程度。

在这里，我提出几个比较通用C语言学习观点  
1、C语言语法简单，真正学会C语言的关键不在于语法。  
2、C语言不适合零基础学习，应当具备其他高级编程语言的基础再来学习才能事半功倍，有所体悟。  
3、在Windows操作系统上是学不好C语言的。从C语言历史上看，C语言原本就是被发明在Unix操作系统上的，回到它真正的语境下才更有助于深刻理解。

**最后，本教程针对的是已有其他编程基础的朋友，这也符合以上观点的第二条，因此不适合零基础学习。**

## 搭建环境 ##

基于以上观点，我们不应该选择Windows和IDE作为学习C语言的环境，最好使用Linux系统来学习，推荐Ubuntu操作系统。当然，使用Linux系统本身也需要学习很多知识，不适合小白用户，而且纠结于Linux命令的用法，也脱离了学习C语言的初衷，无端增加了学习障碍，得不偿失。

因此，我们采用一种折中的更灵活的方案，在Windows上使用GCC编译器以及一些GNU工具链来模拟Linux 下的C语言学习体验，这样一来，我们既能使用熟悉的Windows系统，也能利用GNU工具链来学习C语言，熟悉了GNU工具链，就相当于掌握了Linux C的开发环境。

### 安装 MinGW-W64 ###

下载一个64位Windows版本的GCC——`MinGW-W64`  
[下载地址][Link 1]

![预览图][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9hcmN0aWNmb3guYmxvZy5jc2RuLm5ldA_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
如上，它有两个版本，`sjlj`和`seh`后缀表示异常处理模式，`seh` 性能较好，但不支持 32位。 `sjlj` 稳定性好，可支持 32位，推荐下载`seh` 版本

将编译器安装到自己准备好的目录，完成安装后，还需要配置一下环境变量，将安装目录下的`bin`目录加入到系统Path环境变量中，`bin`目录下包含`gcc.exe`、`make.exe`等工具链，这些也就是GNU工具链。（相信有过编程经验的人，大都知道环境变量怎么配置，如不知道，请直接去Google搜索 Windows系统如何配置环境变量）

**检查环境**  
配置完成后，检测一下环境是否搭建成功，打开`cmd`命令行，输入`gcc -v`、`make -v`能查看版本号则成功。

## 选择编辑器 ##

能同时满足简单好用、界面美观、功能强大、轻量级等特点的编辑器并不多，这里推荐最目前最流行人气最高的VS Code编辑器。

### 安装编辑器和插件 ###

首先下载`VSCode`编辑器 ，然后安装插件并配置调试环境。[**官方下载地址**][Link 2]

注意，这里是`VSCode`编辑器，不是`Visual Studio` IDE，这完全是两个不同的东西，虽然都是微软出品。

有了编辑器，但我们还需要安装一个`C/C++`插件，它能进行一些代码智能提示、语法检查之类的辅助功能。我们打开编辑器，在插件商店中搜索C/C++插件，点击`Install`进行安装，安装完成后，可能需要重启编辑器。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9hcmN0aWNmb3guYmxvZy5jc2RuLm5ldA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

### 配置调试环境 ###

实际上不配置调试环境一点也不影响我们写代码，但是在学习C语言的过程中，借助调试功能可以帮助我们形象的理解很多概念，而且调试功能对于我们查找BUG等问题非常有帮助。

如何配置调试环境呢？实际上VS Code编辑器并不具备任何调试功能，调试功能是GNU工具链提供的，它在我们之前安装MinGW-W64的那个`bin`文件夹里面，它的名字叫`gdb.exe`，如果大家之前的环境配置Ok，那么可以在cmd命令行输入`gdb -v`查看调试器的版本。这其实就是告诉大家，即使你不配置VS Code，也可以直接在命令行输入`gdb`命令来调试代码，但是这样会显得繁琐和不友好，配置一下VS Code就能通过图形界面的方式来调试程序，体验瞬间提升。

这里给出一个官方提供的配置调试环境的完整指导教程，如果英语好，有耐性还是建议好好看看 [官方配置指南][Link 3]

具体步骤如下

1.  创建一个存放代码的文件夹，例如`c_code`，然后新建一个文本文档，改名为`test.c`文件
2.  打开VS Code编辑器，在顶部菜单栏中选择【File】=> 【Open Folder】来打开刚刚创建的`c_code`文件夹
3.  在编辑器左边的资源管理栏中选择`test.c`文件打开，并输入如下测试代码保存
    
        #include<stdio.h>
        
        int main(){ 
            int i,j,k;
        
            i = 10,
            j=8,
            k=2;
            printf("result is %d",i+j+k);
        }
4.  按【F5】键调试，这时会弹出一个对话框，选择打开编辑  
    `launch.json`配置文件，有时候可能会直接跳出launch.json的配置文件，根据实际情况修改默认配置即可
    
        { 
            "version": "0.2.0",
            "configurations": [
                { 
                    "name": "(gdb) Launch",
                    "type": "cppdbg",
                    "request": "launch",
                    "program": "${workspaceRoot}/${fileBasenameNoExtension}.exe",
                    "args": [],
                    "stopAtEntry": false,
                    "cwd": "${workspaceFolder}",
                    "environment": [],
                    "externalConsole": true,
                    "MIMode": "gdb",
                    "miDebuggerPath": "G:\\developer\\mingw64\\MinGW\\bin\\gdb.exe",
                    "preLaunchTask": "build c project",
                    "setupCommands": [
                        { 
                            "description": "Enable pretty-printing for gdb",
                            "text": "-enable-pretty-printing",
                            "ignoreFailures": true
                        }
                    ]
                }
            ]
        }
    
    有一个地方需要特别说明，请将如上配置文件中的`"miDebuggerPath"`值配置成你自己电脑上的`gdb.exe`路径，其他的直接参照我这份配置即可。
5.  配置调试前的编译任务。我们要想调试代码，首先需要将代码加特定参数编译成可执行程序，这一步就是配置编译任务的。在编辑器中，使用组合快捷键【Ctrl】+【Shift】+【p】打开命令面板，输入`Tasks:`进行联想，选择如下的`Default Build Task`  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9hcmN0aWNmb3guYmxvZy5jc2RuLm5ldA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
    选择如下项，创建一个tasks.json配置文件  
    ![在这里插入图片描述][20190522234023435.jpg]  
    选择Others模板  
    ![在这里插入图片描述][20190522234248444.jpg]
    
        { 
            "version": "2.0.0",
            "tasks": [
                { 
                    "label": "build c project",
                    "type": "shell",
                    "command": "gcc",
                    "args": [
                        "-g",
                        "${file}",
                        "-o",
                        "${fileBasenameNoExtension}.exe"
                    ],
                    "group": { 
                        "kind": "build",
                        "isDefault": true
                    }
                }
            ]
        }
    
    大家直接参照我这里的配置文件配置即可，有一点说明一下，`"label": "build c project"`这里是给这个任务起了一个名字，这个名字叫什么不重要，但是它直接对应的是`launch.json`中的`"preLaunchTask": "build c project"`这一行，因此两边名字一定要一致，如果你改了这个`label`名的话。
6.  检测调试环境。给代码加一个断点，例如鼠标单击第6行的行号之前区域  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9hcmN0aWNmb3guYmxvZy5jc2RuLm5ldA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
    如图，这里就给第6行代码打了一个断点，编辑器里面会呈现出一个红色小点，启动调试时，程序就会在第6行卡住。我们直接按【F5】键开启调试，会发现代码卡在了第6行，该行会变色，观察断点处也有变化  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9hcmN0aWNmb3guYmxvZy5jc2RuLm5ldA_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
    此时代码已处于调试状态，将鼠标移动到断点那行之前的变量上，即可查看此刻变量的值是多少，这就是所谓的调试。要记住，只能查看断点之前的变量，因为断点之后的代码还没有被执行。  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9hcmN0aWNmb3guYmxvZy5jc2RuLm5ldA_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
    如上图，不仅可以用鼠标查看，编辑器左侧面板也会显示出当前已经执行过的代码中的变量情况。此时，如想继续往下一执行，直接按一次【F10】代码就会往下再运行一行。  
    ![在这里插入图片描述][20190523000533767.jpg]  
    除了快捷键，也可以使用鼠标点击悬浮菜单中红框的键，它对应【F10】，其他控制键，大家自行探究。

## 编译代码 ##

如果想直接运行写好的代码，可以使用鼠标右键菜单运行  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9hcmN0aWNmb3guYmxvZy5jc2RuLm5ldA_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
编辑器会弹出底部面板，显示输出的结果，同时，在当前代码目录下还会生成一个同名可执行文件，本例则生成了`test.exe`

## 欢迎关注我的公众号：编程之路从0到1 ##

**本专栏已发布配套视频内容，请参看公众号视频专辑《程序员的C》**  
![编程之路从0到1][0_1]

[Link 1]: https://sourceforge.net/projects/mingw-w64/files/
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9hcmN0aWNmb3guYmxvZy5jc2RuLm5ldA_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220128/2ed96c0734554e10a3f80925541fe9e2.png
[Link 2]: https://code.visualstudio.com/
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9hcmN0aWNmb3guYmxvZy5jc2RuLm5ldA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220128/efa71fe65af749d591d880ce203acf5e.png
[Link 3]: https://code.visualstudio.com/docs/cpp/config-mingw
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9hcmN0aWNmb3guYmxvZy5jc2RuLm5ldA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220128/59ad9aa03e4d497b9c944bd2c5c4815e.png
[20190522234023435.jpg]: /images/20220128/c6640c1b93274481992f5a86d12d5aef.png
[20190522234248444.jpg]: /images/20220128/089b2dd37bff4ef5a9650471548fb3ca.png
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[20190523000533767.jpg]: /images/20220128/5db9e8580a2543a182a6e63b2344ab7a.png
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[0_1]: /images/20220128/22ff5c34b4ad431da429d200c31da51a.png