C++编译器选择@windows系统下C和C++编译器选择与下载安装@镜像加速下载

文章目录

- Windows上可以选择的C++编译器👺
- - Microsoft Visual C++ (MSVC)
  - MinGw
  - - 下载安装MinGw
  - MSYS2
  - - 下载安装Msys2
    - ucrt
- Clang和GCC怎么选

Windows上可以选择的C++编译器👺

考虑到使用windows的用户比较多,甚至能够通过wsl来进行linux下做c/c++编程,这里提一下windows下的选择

在Windows平台上，可供开发者选用的C++编译器有以下几个常见选项：

Microsoft Visual C++ (MSVC)

这是Windows环境下最常用的C++编译器，它是Visual Studio的一部分，提供了一整套集成开发环境（IDE），支持最新的C++标准，并且与Windows SDK紧密集成，适合开发Windows桌面应用、游戏、服务以及通用Windows应用（UWP）。

MinGw

GCC（GNU Compiler Collection,GNU 编译器套装）可以通过MinGW或MinGW-w64项目在Windows上运行。
MinGW是一个项目，它将GCC移植到了Windows平台，提供了POSIX兼容的API以便开发原生Windows应用程序。MinGW-w64则是对MinGW项目的扩展，增加了对64位Windows的支持。
- MinGW (Minimalist GNU for Windows) 是一个为Windows平台设计的软件开发环境，其核心目标是提供一组基于GNU工具集的自由开源编译器和其他开发工具，使得程序员能够在Windows操作系统上开发出符合POSIX标准的原生Windows应用程序。
  
  以下是关于MinGW的简要介绍：
  1. 起源与目的：
    MinGW源于对Windows环境下缺乏高质量、免费且开源的开发工具的响应。它通过移植和封装GNU工具链（包括GCC编译器、Binutils工具集等），使得开发者能够在Windows上直接编译生成不依赖第三方运行时库的可执行文件。
  2. 工具集：
    MinGW的核心组件包括：
    - GCC：GNU Compiler Collection，提供了C、C++、Fortran等语言的编译器，支持多种语言标准和优化选项。
    - Binutils：包含链接器（ld）、汇编器（as）、归档管理器（ar）等工具，用于处理对象文件和库文件。
    - GNU Make：自动化构建工具，用于解析Makefile并控制编译流程。
    - POSIX兼容的命令行工具：如bash shell、awk、sed、grep等，模拟Linux/Unix环境下的常用命令行工具。
  3. 特性与优势：
    - 跨平台开发：MinGW允许开发者使用熟悉的GNU工具链和工作流在Windows上编写和编译跨平台代码，尤其是对于习惯于Linux/Unix开发环境的程序员来说，无需学习新的编译系统或IDE。
    - 原生可执行文件：MinGW编译生成的程序是纯粹的Windows原生可执行文件（PE格式），无需额外的运行时环境（如Cygwin DLLs），可以直接在任何Windows系统上运行。
    - POSIX兼容性：虽然生成的是Windows程序，但MinGW支持部分POSIX API，使得编写出的代码在一定程度上具有跨平台的可移植性。
    - 免费与开源：作为GNU项目的一部分，MinGW遵循GPL等自由软件许可证，用户可以免费下载、使用和修改其源代码。
  4. MinGW-w64：
    MinGW-w64是MinGW的一个分支，旨在提供对64位Windows平台的支持以及一些额外的功能增强。许多现代开发环境中集成的MinGW版本实际上就是MinGW-w64。相较于原始的MinGW，MinGW-w64通常提供更好的性能、对新C++标准的更好支持以及对多线程模型（如Win32 Threads和POSIX Threads）的选择。

下载安装MinGw

官方地址Downloads - MinGW-w64
如果下载过慢,可以找找网盘资源,也可以选择免安装的版本,占用磁盘的空间比较小
其实Msys2的镜像加速资源更多,通过安装Msys2来安装Mingw或代替MinGw是更好的做法,就是比较占用空间,有很多功能下载下来用不上

MSYS2

MSYS2:MSYS2（Minimal SYStem 2）是一个适用于Windows操作系统的软件包集合，它提供了Linux风格的开发环境和命令行工具链。MSYS2的目标是在Windows平台上模拟近似Linux的环境，使得开发者能够在Windows上编译和运行原生的Unix/Linux应用程序。
MSYS (Minimal SYStem): MSYS最初是作为一个轻量级的Unix环境为MinGW项目提供支持而创建的。它的主要目的是提供一个包含Bash shell、基本Unix工具集（如awk、sed、tar等）以及必要的构建工具（如make、autoconf等）的环境，使得开发者能够在Windows平台上编译那些依赖Unix工具链的开源软件。MSYS通过提供一个小型的模拟层，使得这些Unix工具能够在Windows上运行，但其对POSIX接口的支持相对有限。
以下是MSYS2的主要特点和组成部分：
1. 基于MinGW-w64: MSYS2包含了MinGW-w64工具链，该工具链允许编译生成64位和32位Windows本地应用程序，并且这些应用程序不需要依赖任何额外的运行时环境。
2. Pacman包管理器：借鉴自Arch Linux的Pacman软件包管理系统被移植到了MSYS2中，使得用户可以方便地安装、更新和卸载各种开源软件包，类似于在Linux发行版中管理软件的方式。
3. Bash Shell和GNU工具集：MSYS2提供了Bash shell和其他大量的GNU工具，例如awk、sed、grep、make等，为Windows用户提供了一个类Unix的命令行环境。
4. 多环境支持：安装MSYS2后，会包含多个启动选项，如Mingw64、Mingw32、Clang64、Ucrt64等，分别对应不同的编译器环境和Windows API兼容层。
5. 交叉编译能力：借助MinGW-w64，MSYS2支持交叉编译，即在Windows上编译出可在其他架构（如ARM、AArch64）上运行的程序。
总之，MSYS2是Windows平台上的一个强大工具，特别对于那些需要在Windows环境下开发跨平台软件或者单纯想要利用Linux环境下常见的开发工具的程序员来说，是非常实用的。同时，它还支持通过编辑镜像源文件来定制和加速软件包的下载和安装。
对比MinGW和MSYS2:
- MinGW专注于提供原生Windows编译工具链，生成无需额外依赖的Windows应用程序，适用于追求纯粹Windows环境下的开发。
- MSYS2则是一个更全面的解决方案，除了提供编译工具链外，还构建了一个类Unix环境，包括Bash shell、核心Unix工具和包管理器，支持编译生成两种类型的程序（MSYS模式和MinGW-w64模式），适用于需要在Windows上模拟Unix环境进行开发或管理依赖众多Unix软件包的项目。
拓展:What is MSYS2? - MSYS2
配置MSYS2的终端:Terminals - MSYS2

下载安装Msys2

msys2 | 镜像站使用帮助 | 清华大学开源软件镜像站 | Tsinghua Open Source Mirror
国内镜像加速占,下载找到名为 msys2-<架构>-<日期>.exe 的文件（如 msys2-x86_64-20141113.exe），下载安装即可(可以点击日期排序,找到最新版)。(其他的格式版本比较少用)
跟换pcman的源:打开msys2,执行sed xx指令,详情查看镜像站的文档

Clang/LLVM:
- LLVM编译器集合包含Clang前端，它也支持Windows平台，可以编译C++代码。虽然Clang在Windows上的成熟度和生态可能不如MSVC，但它提供了跨平台的兼容性，同时也支持现代C++特性。
- [Using Clang on Windows for C++ (wetmelon.github.io)](https://wetmelon.github.io/clang-on-windows.html#:~:text=Clang can be used on Windows%2C and LLVM,type clang%2B%2B --version. It should report the version.)

根据开发或学习者的需求（如是否需要IDE、是否关注跨平台、是否需要特定Windows API支持等），可以选择合适的编译器进行C++开发。

安装ucrt(体积蛮大的,下面的例子用国内镜像下载),教程参考vscode文档:Get Started with C++ and MinGW-w64 in Visual Studio Code

cxxu@cxxuwin UCRT64 ~
$ sed -i "s#https\?://mirror.msys2.org/#https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/msys2/#g" /etc/pacman.d/mirrorlist*

cxxu@cxxuwin UCRT64 ~
$ pacman -S --needed base-devel mingw-w64-ucrt-x86_64-toolchain
:: There are 19 members in group mingw-w64-ucrt-x86_64-toolchain:
:: Repository ucrt64
   1) mingw-w64-ucrt-x86_64-binutils  2) mingw-w64-ucrt-x86_64-crt-git
   3) mingw-w64-ucrt-x86_64-gcc  4) mingw-w64-ucrt-x86_64-gcc-ada
   5) mingw-w64-ucrt-x86_64-gcc-fortran  6) mingw-w64-ucrt-x86_64-gcc-libgfortran
   7) mingw-w64-ucrt-x86_64-gcc-libs  8) mingw-w64-ucrt-x86_64-gcc-objc
   9) mingw-w64-ucrt-x86_64-gdb  10) mingw-w64-ucrt-x86_64-gdb-multiarch
   11) mingw-w64-ucrt-x86_64-headers-git  12) mingw-w64-ucrt-x86_64-libgccjit
   13) mingw-w64-ucrt-x86_64-libmangle-git  14) mingw-w64-ucrt-x86_64-libwinpthread-git
   15) mingw-w64-ucrt-x86_64-make  16) mingw-w64-ucrt-x86_64-pkgconf
   17) mingw-w64-ucrt-x86_64-tools-git  18) mingw-w64-ucrt-x86_64-winpthreads-git
   19) mingw-w64-ucrt-x86_64-winstorecompat-git

Enter a selection (default=all):
resolving dependencies...
looking for conflicting packages...

ucrt

ucrt 是 Universal C Runtime 的缩写，指的是通用 C 运行时库。它是一组包含众多C语言头文件和相关实现的库，提供了标准C库函数（如内存管理、输入输出、字符串操作、数学函数等）以及Windows特定的扩展功能。ucrt是专门为支持符合ISO C和POSIX标准的程序而设计的，确保了跨不同版本的Windows操作系统上编写的C程序具有良好的兼容性和可移植性。
以下是对ucrt特点和背景的简要概述：
1. 集成到操作系统：
  - 自Windows 10起，ucrt已成为操作系统的一个组成部分，不再像以前的Microsoft C Runtime (MSVCRT)那样随每个应用程序单独分发。这意味着使用ucrt编译的应用程序在目标系统上运行时，可以直接依赖于操作系统提供的ucrt库，无需再打包或部署额外的运行时组件。
2. 标准化与兼容性：
  - ucrt致力于遵循C语言标准（如C99、C11）以及某些POSIX标准，旨在提供一个更为标准化的C运行环境，减少因不同编译器版本或运行时库版本导致的行为差异，增强跨平台和跨编译器的代码兼容性。
3. 分离的架构：
  - ucrt库专注于提供标准C库功能，而与编译器特定的启动代码、异常处理、线程本地存储（TLS）等支持分离。这部分与编译器相关的功能通常由另一个库（如vcruntime）提供。这种分离使得ucrt能够作为一个独立的、与编译器无关的组件进行维护和更新。
4. 动态链接与静态链接：
  - 使用ucrt开发的应用可以动态链接到操作系统已安装的ucrt.dll，也可以选择静态链接到libucrt.lib以创建无需外部依赖的独立可执行文件。动态链接有助于减少应用程序的大小，便于更新运行时库以修复安全漏洞或改进性能；静态链接则保证了应用程序在没有正确安装ucrt的系统上也能运行，但会增加文件大小且需要重新编译才能应用库更新。
5. 开发环境支持：
  - ucrt被广泛支持于各种开发环境中，包括Visual Studio以及其他基于MinGW或Clang的构建系统（如msys2中的mingw64、ucrt64、clang64等）。这些环境通过配置编译选项和链接器设置，使得开发者能够方便地利用ucrt来构建Windows平台上的C和C++应用程序。
ucrt是微软为Windows操作系统提供的一个现代、标准化、跨编译器的通用C运行时库，旨在提高C程序的兼容性、安全性、可维护性和跨平台能力。应用程序通过链接到ucrt，可以获得一组丰富的、符合C语言标准的函数和服务，确保其在支持ucrt的Windows系统上稳定、高效地运行。

Clang和GCC怎么选

在选择使用GCC（包含g++）、Clang作为C、C++编译器时，主要考虑以下几个因素：

平台兼容性：
- GCC支持非常广泛的平台和架构，如果你需要针对一些较为特殊或者旧的硬件平台编译代码，那么GCC可能是首选。
- Clang虽然也在逐步增加对更多平台的支持，但其在某些非主流平台上的支持可能不如GCC全面。
编译速度和内存占用：
- Clang通常在编译速度上优于GCC，尤其是在进行大规模项目编译或增量编译时。此外，Clang占用的内存资源也较少，这对于资源受限的环境是有利的。
错误和警告信息：
- Clang的错误信息通常被认为更加清晰、易读且具体，这对调试和编写正确代码很有帮助。
API和集成性：
- Clang设计之初就考虑到了作为API来使用，便于与其他工具集成，例如IDE和静态分析工具。
- GCC虽然也能通过插件机制扩展，但在直接API层面的集成性上不及Clang。
标准支持：
- GCC和Clang都致力于支持最新的C和C++标准，两者在标准支持方面通常相差不大，但具体情况可能因版本更新而异。
工具链与生态系统：
- GCC在开源世界中历史久远，有着丰富的生态和配套工具链。
- Clang得益于LLVM项目，在某些领域（比如iOS和macOS开发）成为官方推荐工具，并逐渐形成了自己的生态系统。
编译器优化：
- GCC和Clang都能产生高质量的优化代码，实际效果可能依赖于具体的编译选项和目标平台。