在Linux中使用VS Code编译调试C++项目

最近项目需求，需要在Linux下开发C++相关项目，经过一番摸索，简单总结了一下如何通过VS Code进行编译调试的一些注意事项。关于VS Code在Linux下的安装这里就不提了，不管是CentOS还是Ubuntu，如果不懂且搜Q足够的情况下，你会解决的。

一. 前置知识——gcc/g++的编译链接过程

在Windows下，如果你用Visual Studio进行开发，C/C++的编译器一般采用微软提供的MSBuild；在Linux下C/C++的编译器大多采用gcc/g++。既然要在Linux下进行C++开发，很有必要了解一下g++编译器的一些基本知识。假设我现在有一个最简单的C++文件：1 #include <iostream>2 using namespace std;3 int main（） {4 cout << "Hello, world！！！！" << endl;5 return 0;6 }接下来如何编译呢？简单来说分成两步：先编译，再链接

1. 安装g++编译器

启动终端，进入root模式，安装gcc和g++Ubuntu:linuxidc@linuxidc:~$ sudo apt-get install build-essential

linuxidc@linuxidc:~$ gcc --versionlinuxidc@linuxidc:~$ sudo apt-get install g++-4.8linuxidc@linuxidc:~$ g++ --versionCentOS:[linuxidc@linuxidc ~]$ su
[linuxidc@linuxidc ~]# yum install gcc[linuxidc@linuxidc ~]# gcc --version[linuxidc@linuxidc ~]# yum install gcc-g++[linuxidc@linuxidc ~]# g++ --version

2. 编译hello.cpp

[linuxidc@linuxidc ~]$ g++ -c hello.cpp输出结果是一个hello.o文件，这是编译过程的生成的中间文件。-c 表示只编译，不链接。

3. 链接hello.o生成hello.out

[linuxidc@linuxidc ~]$ g++ -o hello.out hello.o输出结果是一个hello.out文件，这是最终的可执行文件。-o 表示输出文件，hello.o是上一步生成的.o文件。当然，如果第2、3步是可以合并执行，直接执行命令[linuxidc@linuxidc ~]$ g++ -o hello.out hello.cpp然而第2、3步分开执行是有意义的，后面会讲到。

4. 运行hello.out

最后执行以下hello.out验证一下输出结果呗[linuxidc@linuxidc ~]$ ./hello.out

二. 构建项目

实际开发过程中当然不可能只有一个cpp这么简单，有时候会有非常多的.h和.cpp文件相互配合，那么上面直接通过g++编译可执行文件就没那么简单了。我们需要借助Make这个强大的项目构建工具，帮助我们构建和组织项目代码。假设现在有如下3个文件：hw2.cpp、solution.h和solution.cpp1 /* solution.h */2 class Solution {3 public:4 void Say（）;5 };1 /* solution.cpp */2 #include <iostream>3 #include "solution.h"4 void Solution::Say（）{5std::cout << "HI！" << std::endl;6 } 1 /* hw2.cpp */2 #include "solution.h"3 int main （） {4 Solution sln;5 sln.Say（）;6 return 0;7 } 可以看到这个简单例子包括头文件引用、定义和实现分离等情况，如果直接g++ -o hw2.out hw2.cpp将会报未定义引用的错误：[linuxidc@linuxidc ~]$ g++ -o hw2.out hw2.cpp
/tmp/ccIMYTxf.o：在函数‘main’中：
hw2.cpp:（.text+0x10）：对‘Solution::Say（）’未定义的引用
collect2: 错误：ld 返回 1这时Make就该大显身手了。首先我们还需要了解一下makefile。在项目的根目录下创建一个makefile文件，以告诉Make如何编译和链接程序。1 build : hw2.o solution.o2 g++ -o build hw2.o solution.o #注意前面必须是tab，不能是空格3 hw2.o : hw2.cpp solution.h4 g++ -g -c hw2.cpp5 solution.o : solution.h solution.cpp6 g++ -g -c solution.cpp7 clean :8 rm hw2.o solution.o build先来解释一下makefile的基本语法规则：target ... : prerequisites ... command#注意前面是tabtarget是一个目标文件，可以是Object File，也可以是执行文件，还可以是一个标签；prerequisites是要生成那个target所需要的文件或是目标；command是make需要执行的命令（任意的Shell命令）。说白了就是target这一个或多个目标，依赖于prerequisites列表中的文件，其执行规则定义在command里。如果prerequisites列表中文件比target要新，就会执行command，否则就跳过。这就是整个make过程的基本原理。那么，我们回头看看上面定义的makefile文件，我们解释一下每两行的作用1 build : hw2.o solution.o2 g++ -o build hw2.o solution.otarget是build，依赖于hw2.o 和 solution.o，执行的命令是 g++ -o build hw2.o solution.o意思是通过g++链接hw2.o和solution.o，生成可执行文件build，prerequisites有两个.o文件，是因为代码里hw2引用了solution.h。3 hw2.o : hw2.cpp solution.h4g++ -g -c hw2.cpptarget是hw2.o，依赖于hw2.cpp和solution.h，执行命令是g++ -g -c hw2.cpp意思是通过g++编译hw2.cpp文件，生成hw2.o文件，g++命令中 -g 表示生成的文件是可调试的，如果没有-g，调试时无法命中断点。5 solution.o : solution.h solution.cpp6 g++ -g -c solution.cpp同上，编译solution.cpp文件，生成solution.o文件。7 clean :8 rm hw2.o solution.o build这里clean不是一个可执行文件，也不是一个.o文件，它只不过是一个动作名字，类似于label的作用，make不会去找冒号后的依赖关系，也不会自动执行命令。如果要执行该命令，必须在make后显示指出整个动作的名字，如make clean。好了，接下来说一下make的工作原理。在默认的方式下，我们只需输入make，则发生了以下行为：a. make在当前目录下找名为makefile或Makefile的文件；b. 如果找到，它会找文件中的第一个target，如上述文件中的build，并作为终极目标文件;c. 如果第一个target的文件不存在，或其依赖的.o 文件修改时间要比target这个文件新，则会执行紧接着的command来生成这个target文件;d. 如果第一个target所依赖的.o文件不存在，则会在makefile文件中找target为.o的依赖，如果找到则执行command，.o的依赖必是.h或.cpp，于是make可以生成 .o 文件了e. 回溯到b步执行最终目标看一下执行结果[linuxidc@linuxidc ~]$ makeg++ -g -c hw2.cppg++ -g -c solution.cppg++ -o build hw2.o solution.o #注意前面必须是tab，不能是空格[linuxidc@linuxidc ~]$ ./build
HI！
[linuxidc@linuxidc ~]$由于makefile文件中加了-g这一选项，于是可以通过gdb进行调试，并且会命中断点，这里感兴趣可以再了解一下gdb的使用。接下来我们要说到如何通过VS Code进行调试。

三. 在VS Code中编译调试

首先安装完VS Code之后，还需要安装一下扩展cpptools，请自行完成。点击菜单查看-> 调试，或直接快捷键ctrl + shift + D 点击设置图标，在弹出的选择环境中选择C++（GDB/LLDB），会自动创建一个launch.json文件顾名思义，laucn.json的作用是告诉VS Code如何执行启动任务，也就是我们要把什么文件启动起来，在上述例子中显然是build这个可执行文件了。修改一下json文件中波浪线的program节点，改成${workspaceRoot}/build，其余的暂时不变 1 { 2 "version": "0.2.0", 3 "configurations": [ 4 { 5 "name": "C++ Launch", 6 "type": "cppdbg", 7 "request": "launch", 8 "program": "${workspaceRoot}/build", 9 "args": [],10 "stopAtEntry": false,11 "cwd": "${workspaceRoot}",12 "environment": [],13 "externalConsole": true,14 "linux": {15 "MIMode": "gdb"16 },17 "osx": {18 "MIMode": "lldb"19 },20 "windows": {21 "MIMode": "gdb"22 }23 },24 {25 "name": "C++ Attach",26 "type": "cppdbg",27 "request": "attach",28 "program": "${workspaceRoot}/build",29 "processId": "${command.pickProcess}",30 "linux": {31 "MIMode": "gdb"32 },33 "osx": {34 "MIMode": "lldb"35 },36 "windows": {37 "MIMode": "gdb"38 }39 }40 ]41 }接着我们尝试一下F5，开始调试，结果可以看到报了一个缺少build文件的错误。原因是我们还没执行make编译出可执行文件呢。我们在launch.json文件中，添加一个preLaunchTask的节点，并设置值为“build”。注意这里的build不是指可执行文件build，而是一个名为build的任务！ 1 { 2 "version": "0.2.0", 3 "configurations": [ 4 { 5 "name": "C++ Launch", 6 "type": "cppdbg", 7 "request": "launch", 8 "program": "${workspaceRoot}/build", 9 "args": [],10 "stopAtEntry": false,11 "cwd": "${workspaceRoot}",12 "environment": [],13 "externalConsole": true,14 "preLaunchTask": "build",15 "linux": {16 "MIMode": "gdb"17 },18 "osx": {19 "MIMode": "lldb"20 },21 "windows": {22 "MIMode": "gdb"23 }24 },25 {26 "name": "C++ Attach",27 "type": "cppdbg",28 "request": "attach",29 "program": "${workspaceRoot}/build",30 "processId": "${command.pickProcess}",31 "linux": {32 "MIMode": "gdb"33 },34 "osx": {35 "MIMode": "lldb"36 },37 "windows": {38 "MIMode": "gdb"39 }40 }41 ]42 }再尝试F5，会提示一个信息：点击配置任务运行程序，并选择Others，会自动生成一个tasks.json文件，这个文件的作用就是告诉launch或者编译器需要执行什么操作。显然我们这里要执行make命令，修改tasks.json为如下： 1 { 2 "version": "0.1.0", 3 "command": "make", 4 "showOutput": "always", 5 "tasks": [ 6 { 7 "taskName": "clean" 8 }, 9 {10 "taskName": "build",11 "problemMatcher": {12 "owner": "cpp",13 "fileLocation":["relative", "${workspaceRoot}"],14 "pattern": {15 "regexp": "^（.*）:（\d+）:（\d+）:\s+（warning|error）:\s+（.*）$",16 "file": 1,17 "line": 2,18 "column": 3,19 "severity": 4,20 "message": 521 }22 }23 }24 ]25 }其中tasks节点是一组任务，注意到其中一个名为build的任务，这就是launch.json文件中指定的preLaunchTask，表明在启动可执行程序之前，会先执行一下preLaunchTask即这里的build任务，重新make一下代码，更新可执行程序之后再启动。当然也可以指运行tasks这些任务而不启动可执行程序，直接ctrl + shift + B，在VSC的console里可以看到和终端执行一样的输出：执行完后，项目中会多出.o和build文件关于VS Code的launch.json和tasks.json中更多节点的含义，参考https://code.visualstudio.com/docs/editor/debugginghttps://code.visualstudio.com/docs/editor/tasks接着设置好断点之后F5，就可以进入断点调试了本篇总结了gcc/g++和make/makefile的基础知识，以及在Linux下使用VS Code进行调试开发的方法，希望对正在挖坑的同学有所帮助，坑避免一个是一个。Ubuntu 14.04 安装Visual Studio Code http://www.linuxidc.com/Linux/2016-03/129052.htm使用Visual Studio Code开发TypeScript http://www.linuxidc.com/Linux/2015-07/119456.htmVisual Studio Code 简单试用体验 http://www.linuxidc.com/Linux/2015-05/116887.htmVisual Studio Code试用体验 http://www.linuxidc.com/Linux/2015-07/120378.htmVisual Studio 2010 & Help Library Manager 安装说明 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-11/74814.htmOpenCV 2.3.x/2.4.x在Visual Studio 2005/2008和Visual Studio 2010配置方法详解 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-08/68302.htm使用OpenCV-2.4.0.exe文件编译x86或x64平台Visual Studio 2005/2008/2010目标文件 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-08/68305.htmVisual Studio LightSwitch增加对HTML5和JavaScript的支持 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-06/63397.htmVisual Studio 11：使用 C++ 开发一个最简单的 Metro 应用 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-06/62657.htmUbuntu 14.04如何安装Visual studio Code http://www.linuxidc.com/Linux/2016-07/132886.htmVisual Studio 的详细介绍：请点这里
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