C++探索之旅 | 第一部分第二课：C++编程的必要软件

>作者谢恩铭，公众号「程序员联盟」（微信号：coderhub）。转载请注明出处。原文：https://www.jianshu.com/p/bcdfbf661888

>《C++探索之旅》全系列

内容简介

前言
编程的必要工具
选择你的 IDE
总结
第一部分第三课预告

1. 前言

经过上一课 C++探索之旅 | 第一部分第一课：什么是C++ 之后，大家是不是摩拳擦掌，准备大干一场了呢？

这一课我们来做一些 C++ 开发前的准备工作。

2. 编程的必要工具

依你看，对编程来说，什么软件是必要的呢？

如果你认真学了上一课，那你至少可以说出一种吧。

对了，就是编译器。这个重要的程序可以把你的源代码（用高级语言如 C语言写的指令）转换成电脑可以理解的二进制码（只包含 0 和 1 的，类似 01100110001111011101010 ）。

上一课我们也提了一下，每种高级语言都有对应的编译器（当然，对于 Python 这样的解释性语言，就不需要编译了。不过深究的话，Python 也是先编译为字节码，再由虚拟机解释执行的），光是 C++ 语言的编译器就有很多。比较常用的有 G++（GNU C++ Compiler。GNU 是国际著名的自由软件基金会，GNU 是 "GNU is Not Unix"（表示“GNU 不是 Unix”）的递归缩写法。

老外总是那么顽皮，起名字也喜欢整一些编程的知识，比如 Linux 就是 "Linux Is Not Unix"（表示“Linux 不是 Unix”）的递归。要不就用很多动物的名字或图标，特别好玩）。

除了编译器，我们还需要什么工具呢？

就不卖关子了，下面列出编程的基本工具：

文本编辑器：Test Editor。用来写源代码的工具。理论上 Windows 操作系统的记事本也可以作为文本编辑器来使用。但是，最好还是用一些更高级点的文本编辑器，比如可以支持代码高亮显示，方便你在代码间跳转等。个人非常推荐的文本编辑器是 Vim、Emacs、VS Code、Atom、Sublime，等等。
编译器：Compiler。已经提过了，用来转换（或叫编译）你的源代码成为二进制码。
调试器：Debugger。用来跟踪、发现程序里的错误的工具。这里出现一个新名词，调试（debug）。bug 表示“臭虫，虫子”，de 在英语里是一个表示“分离，除掉”的前缀，所以 debug 的意思就是“除臭虫”。一般把程序里的错误或者缺陷叫做 bug（臭虫），据说是因为传奇女程序员 Grace Hopper（格莱斯.霍普）有一次在 MARK II 计算机（就是那种早期的比较庞大的电脑）中发现了一只飞蛾，这只飞蛾导致了这台电脑死机（夹在电脑里的继电器之间），霍普用镊子把飞蛾夹出来，用透明胶布贴到笔记本上，并注明“第一个发现虫子（bug）的实例”。从此，人们就沿用了这个称呼，用 debug 表示排除程序错误的行为。现在霍普的笔记本，连同那只“呆萌”的飞蛾，陈列在美国历史博物馆里。

霍普的笔记本和光荣载入历史的飞蛾

当然，如果你有“冒险精神”，喜欢挑战，也可以不用调试器（通过一些小技巧也是可以自己找到错误所在的）。但是，我想一般来说你是会需要调试器的。

所以，我们就有两个选择了：

分开使用文本编辑器，编译器和调试器这三种工具。虽然复杂一些，但是也行得通。特别在 Linux 环境下，不少程序员还是喜欢用这种方式来编程，可能不是装，要的就是这个 feel，倍儿爽。
使用一种软件，这种软件集合了这三种工具的功能。这种软件被称为 IDE（Integrated Development Environment，表示“集成开发环境”）。

一开始你可能会难以抉择，到底用哪种呢？即使选择了用 IDE，也会纠结到底用哪一个 IDE 好呢。

其实我们可以肯定的是：不论你选择哪种工具，你都可以编写你想要的程序。只是效率、个人习惯和特定平台要求不同罢了。

>个人浅见：如果刚接触 C++ 语言，尽量在 Linux 的命令行里学习 C++ 语言编程。一开始不要过分依赖 IDE。 >因为 IDE 做得太好了，都有提示，代码自动补全，自动帮你添加代码，你就不能学到很多，也记不牢。等编程水平好了一些，再用 IDE 不迟，那个时候 IDE 可以提高你的编程效率。一开始用文本编辑器编写 C++ 语言，用 G++ 编译 C++ 语言，用 GDB（GNU Debugger）调试 C++ 语言，是不错的选择。

当然了，我们还是会花比较多的篇幅介绍几个常用的 IDE。

3. 选择你的 IDE

我们觉得有必要向大家展示几个最著名的 IDE，这几个都是免费的：

Code::Blocks ：还不错的一款 IDE。免费，开源，跨平台。可以运行在苹果 macOS，Windows，Linux 等大多数操作系统上。
Visual Studio ：基础版本是收费的。有一个 Visual Studio Express（现在改名叫 Visual Studio Community 了）的版本是免费的。VS 功能很完备，而且调试器很强大。只能运行在 Windows 操作系统上。
Xcode ：作为苹果的当家 IDE，不得不说 Xcode 真的做得太棒了。可以用来开发基本的小程序，也可以编写 iPhone 和 iPad 的 app（模拟器速度超快），和智能手表应用，还可以和其他如 Unity 3D 引擎配合来编写游戏。只能运行在苹果 macOS 操作系统上。
Eclipse ：Eclipse 是很有名的开源免费 IDE。最开始 Eclipse 是为 Java 开发设计的 IDE。不过后来也推出了 C/C++ 版的 Eclipse，叫 Eclipse IDE for C/C++ Developers。可以在 https://www.eclipse.org/downloads/packages 下载到。

Clion ：跨平台的 IDE。目前我个人认为最棒的 C语言或 C++语言的 IDE，由著名的 JetBrains 公司开发。JetBrains 的明星 IDE 还有 PyCharm（适用于 Python 语言），WebStorm（适用于 JavaScript 语言），IntelliJ IDEA（适用于 Java 和 Kotlin 语言），GoLand（适用于 Go语言），等等。JetBrains 公司还开发了 Kotlin 语言，还和 Google 公司合作发行了 Android 的最强开发 IDE：Android Studio。JetBrains 的 Clion 这款 IDE 非常强大，用户体验非常好。缺点：基础版本是收费的。不过，如果你是学生或教师，或者目的是课堂教学，或者你有不错的开源项目，等等，可以享受 JetBrains 的免费或减免优惠，请见 https://www.jetbrains.com/idea/buy/#discounts?billing=yearly 。

Code::Blocks

Code::Blocks 是一款很不错的 IDE，不过目前只有英文版，当然网上也有汉化版本。

不过既然学编程，就尽量把英语这关过了，也不需要太厉害的英语，基础就好。毕竟汉化版有的翻译不到位，可能会影响使用。而且好的编程资源基本都是英语的。

请参看我的对于程序员, 为什么英语比数学更重要? 如何学习一文。

下载 Code::Blocks

先去 Code::Blocks 的官方下载页面：http://www.codeblocks.org/downloads/binaries 。

Windows 用户请下载 .exe 结尾的文件，请注意要下载名字里有 mingw 的那个（比如 codeblocks-20.03mingw-setup.exe），因为如果没有 mingw 这几个字母的版本不包含编译器，就会很麻烦。
Linux 用户请下载对应你的操作系统的版本。
苹果 macOS 用户请下载对应 macOS 的版本（貌似 macOS 版已经比较滞后了）。

安装运行 Code::Blocks

Code::Blocks 的安装太简单了，就跟安装 QQ 没什么区别，一路默认到底就好。

安装完之后双击运行，你可以看到如下图的界面：

上图中标注了四个区域：

工具栏：有很多按钮，但只有几个是真正我们时常用到的。
项目文件列表区：左边的栏里面显示了你的项目的所有文件
主界面：写代码的地方
通知栏：会看到运行的错误，编译的问题等等

如何来创建一个 C++ 语言的基本的控制台应用程序呢？

首先到菜单里，File -> New -> Project，会打开如下的窗口：

可以看到，Code::Blocks 支持非常多的程序类型，这些程序类型用到不同的库，比如 SDL（开发 2D 程序），OpenGL（开发 3D 程序），Qt 和 wxWidgets，等等。

目前，这些图标很多都只是好看而已，因为你还没安装对应的库，所有不能用。暂时我们只用最基本的 Console application（控制台应用，简单来说就是会弹出一个框，里面显示程序运行的结果）。

选择 Console application，点击 Go 按钮到下一步：

Project Title 里面填写你要创建的项目名称，我们填的是著名的 HelloWorld。Folder to create project in 是选择项目存放的路径。

点击 Next 到下一步：

这里我们不必更改什么，默认就好。点击 Finish（完成）结束配置，Code::Blocks 就会创建你的第一个项目了。

Visual Studio

下载 Visual Studio，推荐去官方下载页面 https://visualstudio.microsoft.com/downloads 。选择适合你的操作系统的版本来下载。

大家可以去参考网上的安装和使用图文教程。

安装完运行后应该是与 Code::Blocks 类似的布局：

Xcode

macOS 操作系统里有不少 IDE，但是 Xcode 却是广大苹果用户的最爱。

不是所有的苹果用户都是程序员，所以苹果没有在 macOS 系统里预装 Xcode，你需要到 Mac App Store（应用商店）下载 Xcode（需要有苹果账户，没有可以注册一个）。

安装很方便，只要去 App Store 搜索 Xcode，然后点击 Install（安装），就安装到应用程序里了。将 Xcode 运行起来：

然后选择 Create a new Xcode project（创建一个新的 Xcode 项目），会弹出如下窗口：

选择 OS X -> Application -> Command Line Tool，点击 Next 到下一步：

Project Name 里填写项目名称，我们填了 HelloWorld。Language（语言）选择 C++ 语言，点 Next 下一步，会让你选择项目文件夹的存放路径，随便选择。然后点击 Finish 完成。

项目打开之后，点击三角形按钮，运行，可以看到输出了 Hello World!：

强大的 Visual Studio Code

对了，顺便一提，现在开发 C++，你也可以使用 Visual Studio Code（简称 VS Code）这个微软开源的代码编辑器。

虽说 VS Code 本身是一个代码编辑器，但是它丰富的插件却可以将其变成一个不俗的 IDE。VS Code 跨平台（在 Windows，Linux 和 macOS 中都可以运行），体积小，速度快，现在已经成为了很多开发者的最爱。

如果你不想安装 Visual Studio 这样比较大型的 IDE，也可以试试 VS Code。

VS Code 的官网是 https://code.visualstudio.com 。下载后安装非常简单，就和安装普通软件没什么区别。

打开 VS Code 后，针对某种编程语言例如 C++，只需要安装对应的官方插件（由微软开发），即可运行和调试该语言，也就是摇身一变成为该语言的 IDE 了。

例如我在 VS Code 中安装了微软官方的 C++ 插件。

>这些年微软自从萨提亚·纳德拉（Satya Nadella）担任 CEO 之后，逐渐拥抱开源，确实为互联网领域做出了不少贡献。

4. 总结

一个程序要从开始编写到能够运行，一般来说需要三种工具：文本编辑器，编译器，调试器（对于 Python 这样的解释性语言，就不需要编译了。当然了，其实要深究的话，Python 也是和 Java 类似的，先编译为字节码，再被 Python 虚拟机解释执行的）。
我们可以分开使用这三种工具来完成任务。但是比较方便的是使用 IDE（集成开发环境，混合了这三者）来开发。
CLion，Eclipse，Code::Blocks，Visual Studio，Xcode 是著名的 IDE。当然还有很多优秀的 IDE，就不一一介绍了。IDE 只是工具。你也可以用 Vim，Emacs，Sublime，VS Code，Atom 这类文本编辑器来写 C++ 程序。VS Code 通过安装 C++ 插件，可以变成轻量级的 C++ IDE。
学习这门课的时候，你完全可以随自己意思来选择你的开发环境，不必一定和我一样。