VSCode 的C++编译

2023-05-16

0. 参考文档

0.1. 官方参考

由于C++在不同平台上编译使用的编译器不同，所以我们先将官网针对不同平台的编译文档摘录出来，以便大家参考：

0.0.1. Linux平台使用GCC

参考： https://code.visualstudio.com/docs/cpp/config-linux

0.0.2. Windows平台

0.0.2.1. 在常规环境中使用MinGW

参考： https://code.visualstudio.com/docs/cpp/config-mingw

0.0.2.2. 在WSL里面使用GCC

参考： https://code.visualstudio.com/docs/cpp/config-wsl

0.0.3. Mac平台使用

参考： https://code.visualstudio.com/docs/cpp/config-clang-mac

1. 配置文件

一个很好的参考文档： https://www.zhihu.com/question/30315894/answer/154979413

2. c_cpp_properties.json

2.1. 自动生成该配置文件

使用快捷键ctrl+shift+P打开Command Palette,输入C++, C/C++: Edit configurations(JSON)
在这里插入图片描述

可以生成c_cpp_properties.json, 并自动进入该文件, 下面是Mac中生成的配置文件:

{
    "configurations": [
        {
            "name": "Mac",
            "includePath": [
                "${workspaceFolder}/**"
            ],
            "defines": [],
            "macFrameworkPath": [],
            "compilerPath": "/usr/local/bin/gcc-11",
            "cStandard": "gnu17",
            "cppStandard": "gnu++17",
            "intelliSenseMode": "macos-gcc-x64"
        }
    ],
    "version": 4
}

2.2. 配置文件介绍

先看官网的介绍：https://code.visualstudio.com/docs/cpp/c-cpp-properties-schema-reference

官网的示例配置：

 {
  "env": {
    "myDefaultIncludePath": ["${workspaceFolder}", "${workspaceFolder}/include"],
    "myCompilerPath": "/usr/local/bin/gcc-7"
  },
  "configurations": [
    {
      "name": "Mac",
      "intelliSenseMode": "clang-x64",
      "includePath": ["${myDefaultIncludePath}", "/another/path"],
      "macFrameworkPath": ["/System/Library/Frameworks"],
      "defines": ["FOO", "BAR=100"],
      "forcedInclude": ["${workspaceFolder}/include/config.h"],
      "compilerPath": "/usr/bin/clang",
      "cStandard": "c11",
      "cppStandard": "c++17",
      "compileCommands": "/path/to/compile_commands.json",
      "browse": {
        "path": ["${workspaceFolder}"],
        "limitSymbolsToIncludedHeaders": true,
        "databaseFilename": ""
      }
    }
  ],
  "version": 4
}

每个字段，官网已经有详细的介绍，我就不再摘录，只是根据自己的理解的介绍一下。
整个配置文件可以分成三大部分：

“env”: 用来配置各种环境变量（类似Linux的export了一大堆变量），这些环境变量不止在这个文件中可以使用，在其他的配置文件中也可以调用
“configurations”: 定义各种配置的细节(这部分是我们需要重点关注的)
“version”: 版本信息，不是很重要

2.2.1. 介绍“configurations”部分

name: 我们的配置文件可能有多个，所以每个配置文件都有一个友好的标识，也就是“name”字段，可以帮我们在其他地方选择到底我们需要的是那个配置文件
intelliSenseMode: 告诉VSCode当前配置想要模拟的目标架构和编译器，以便VSCode的C++的插件可以提供正确的IntelliSense，并反映pointer、size_t、long等数据类型的正确大小。通常，不同平台采用不同的值：
- windows平台通常采用: msvc-x64
- Linux平台通常采用: gcc-x64
- Mac平台通常采用: clang-x64
compilerPath: 编译器路径, 在上面的例子中，我们使用了mac里面的clang编译器。如果你自己的编译器在别的路径下，可以将这个配置改为对应的路径。当VSCode 知道在哪儿可以找到这些文件时候，它可以提供智能补全和跳转定义、导航等功能。
compilerArgs: 【可选】编译器参数, 如果我们编译的时候需要增加参数，可以通过这个字段来进行设置
includePath: 制定需要搜索的头文件路径，注意, 在这些路径上搜索不是递归的。如果想要递归，可以在目录后加上“**”符号，以明确告知VSCode进行递归搜索。
- 举例: ${workspaceFolder}/**将搜索${workspaceFolder}以及所有子目录。
- 举例: ${workspaceFolder}/将搜索${workspaceFolder}目录，不会搜索子目录
forcedInclude: 【可选】在处理源文件中的任何其他字符之前应包含的文件列表。文件按列出的顺序包含。
cStandard: 使用的C标准
cppStandard: 使用的C++标准

3. 配置编译器

3.1. 自动扫描生成Cmake的工具链

打开命令面板(Ctrl+Shift+P), 输入“Cmake”，选择【Cmake: Configure】.
这时候会弹出很多编译器选项，如果在这里面有需要的编译器，选择即可。如果没有，可以点击【[Scan for kits]】。
扫描的结果会存放在~/.local/share/CMakeTools目录下，通常这个目录下有两个文件：

cmake-tools-kits.json
log.txt

我们需要关注的是cmake-tools-kits.json文件，内容类似：

[
  {
    "name": "Clang 13.0.0 x86_64-apple-darwin21.3.0",
    "compilers": {
      "C": "/usr/bin/clang",
      "CXX": "/usr/bin/clang++"
    }
  },
  {
    "name": "Clang 13.1.6 x86_64-apple-darwin21.6.0",
    "compilers": {
      "C": "/usr/bin/clang",
      "CXX": "/usr/bin/clang++"
    }
  },
  {
    "name": "GCC 11.3.0 x86_64-apple-darwin21",
    "compilers": {
      "C": "/usr/local/bin/gcc-11",
      "CXX": "/usr/local/bin/g++-11"
    }
  }
]

这个文件的作用就是: 记录VSCode发现的当前系统中有哪些编译器可供使用。

我测试的是Mac电脑，同时电脑里面安装了GCC，所以显示的结果如上所述。如果你的电脑是Linux或者Windows，那么结果应该不同, 但是结构肯定类似。

3.2. 处理交叉编译(cross-compiling)问题

如果你想要在X86架构的电脑上编译ARM的二进制文件，肯定会用到交叉编译器，但是交叉编译器的路径通过上面的方式一般不能扫描到，需要人工添加。

微软官方说明： https://code.visualstudio.com/docs/cpp/configure-intellisense-crosscompilation

3.2.1. 创建编译器配置文件

我自己使用的方法如下, 为了说明配置逻辑，现在假设:

我的交叉编译工具链路径为: /usr/arch/arm/host/rk_toolchain/
我想要将这个编译器工具链命名为: “rk_corss_compiler”

在上一步介绍的cmake-tools-kits.json文件中, 我们将交叉编译器按照Json格式添加到文件末尾(注意:必须添加到文件末尾), 具体配置如下:

{
    "name": "rk_corss_compiler",
    "toolchainFile": "/usr/arch/arm/host/rk_toolchain/toolchain.cmake"
}

最后面的toolchain.cmake文件，通过名称就可以看到是一个工具链的Cmake说明文件，这个文件是我们创建的（文件名称可以随便起，但是后缀最好写为cmake），在下面会有说明。

3.2.2. 介绍上面说的`toolchain.cmake`文件

这里有我使用的一个toolchain.cmake文件，内容如下:

### toolchain.cmake ###

# this is required
# The name of the operating system for which CMake is to build
SET(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux)

SET(RK_TOOLCHAIN_ROOT /usr/arch/arm/host/rk_toolchain/)

# specify the cross compiler
SET(CMAKE_C_COMPILER ${RK_TOOLCHAIN_ROOT}/bin/aarch64-linux-gcc)
SET(CMAKE_CXX_COMPILER ${RK_TOOLCHAIN_ROOT}/bin/aarch64-linux-g++)

# where is the target environment
# CMAKE_FIND_ROOT_PATH: This variable is most useful when cross-compiling. 
SET(CMAKE_FIND_ROOT_PATH  ${RK_TOOLCHAIN_ROOT})

# search for programs in the build host directories (not necessary)
# detail URL: https://cmake.org/cmake/help/latest/variable/CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM.html?highlight=cmake_find_root_path_mode_program
SET(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM NEVER)

# for libraries and headers in the target directories
SET(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY ONLY)
SET(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE ONLY)

4. 任务(tasks)

参考文档: https://code.visualstudio.com/docs/editor/tasks

5. 遇到问题

5.1. 在mac中使用gcc编译报错，错误1

错误信息:
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-mu0HInpy-1667131708869)(media/16622608058838/16622906411086.png)]

解决办法：
导入环境变量：

export	CPATH=/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX.sdk/usr/include

5.2. 在mac中使用gcc编译报错，ld错误

错误信息：

ld: library not found for -lSystem

解决办法：
编译的时候加入:

-L/Library/Developer/CommandLineTools/SDKs/MacOSX.sdk/usr/lib

如下：
在这里插入图片描述

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