[分享] Windows 下架構 C/C++ 簡易 IDE

[tropical72 (藍影)]

零、 前言

可能是學校作業，可能是之前我發過提問文，這星期私信來函不少，
內容從命令列編譯程式碼  到  IDE 環境架構都有，
想說這部份蠻多也曾請求協助於版友，發此文做為回饋，
一次全回答完，也留予往後有需求之人做參考。

我會研究此議題，純粹乃習慣開兩個 IDE 出來，一個是 Project 上之實做；
另一個是 Project 寫到一半時，可能需要什麼小隻的副函式，或其它要驗證東西，
開一個 Visual Studio 就吃很大，所以驗證的 IDE 很少在用 Visual Studio ，
甚至嫌 Dev-C++ 還不夠小，最後以 PSPad 進行驗證上之輔助。

由於我使用之 compiler 並不多，僅限於

    Visual C++        (CL.exe )
    Dev-C++ / MinGW   (gcc.exe / g++.exe)

故本文只以此兩套 compiler 做為說明，前文有點煩雜，後文將以 PSPad 輔助，
進行架構小型 IDE。若只對架構小型 IDE 有興趣，而對整體運作沒興趣(或已知)，
直接跳到  肆、  使用 PSPad 架構小型 IDE  即可

若對本文有興趣，欲加以實做，建議可下載並安裝 TDM-gcc
http://tdm-gcc.tdragon.net/download
我安裝的是 tdm-gcc-4.5.2 (exe), 應是沒附 IDE 版的。
在說明上盡量以 Dev-C++ 4.9.9.2 之環境為說明條件。

可能有書有教，但我是看 spec try 出來的，有不錯的書歡迎推薦。


壹、 Dev-C++ 從 hello.c 到 hello.exe

假設原始碼為 hello.c，為方便解說，放到 D:\ , 絕對路徑為 D:\hello.c

基本上，只要看到 ???? 器，它「應該」就要是一個執行檔。

這裡只是小提一下，一般從 source code (.c) 一路到產生可執行之執行檔 (.exe)，
大致有四個步驟，以下命令，請先按下 開始->執行(或按 WinKey+R)，輸入cmd.exe 
跳出黑黑像 dos 視窗的命令提示字元後才進行操作，
下述之 綠體字 部份，即為要在該黑黑的 dos 視窗(它就叫命令提示字元)裡輸入之指令。

a. 預處理器 (pre-prossor，或稱前編譯 < hello.c to hello.i> )
   將程式碼 (hello.c) 裡，對於 # 及 註解部份 做處理。
   如 #define 展開、#include 插入、(#if、 #ifdef、#endif) 做條件編譯處理。

   dev-c++  Z:\> C:\Dev-cpp\bin\cpp.exe "D:\hello.c" "D:\hello.i"

   ※ 結果在 D:\ 生成 hello.i

b. 編譯器 (compiler <hello.i to hello.s> )
   將剛剛預處理完之 .i 吃進來，編譯成低階組合語言。asm code 副檔名非一定，
   Dev-C++/gcc 為 .c ， vs 為 .asm

   dev-c++  Z:\> C:\Dev-Cpp\libexec\gcc\mingw32\3.4.2\cc1.exe
                 "D:\hello.c" -o "D:\hello.s" 

   ※ 結果在 D:\ 生成 hello.s 

   注意，上面的 cc1.exe ，最後那個是數字 1 (one)，非小寫英文 L。

c. 組譯器 (assembler <hello.s to hello.o> )  
   將 .s 組合語言組譯成目的檔 .o，目的檔副檔名在 dev-c++/ gcc
   為 .o ， vs 為 .obj

   dev-c++  Z:\> C:\Dev-Cpp\bin\as.exe "D:\hello.s" -o "D:\hello.o"

   ※ 結果在 D:\ 生成 hello.o

d. 連結器 ( linker < hello.o + *.o to hello.exe > )
   這是最後一步驟，將剛剛出來的 .o 再連結成 .exe 執行檔出來, 但這個步驟實在是
   太讓人覺得麻煩，我也沒弄得很清楚到底要連哪些 .o 出來，實際上是調用
   C:\Dev-Cpp\bin\ld.exe ，此處只好調用 gcc.exe

   dev-c++  Z:\> C:\Dev-Cpp\bin\gcc.exe D:\hello.o -o D:\hello.exe 

   ※ 結果在 D:\ 生成 hello.exe

   事實上真正將 .o 轉到 .exe 的是 ld.exe 連結器 (linker)，並非 gcc.exe，
   有興趣的話可以詳閱 ld.exe  參數說明，光是一個 hello.exe 要轉過去，
   至少要含五、六個 library 裡面，已組譯好的 .o ，這些 .o 目的檔，
   大多在 C:\Dev-Cpp\lib 、 C:\Dev-Cpp\lib\gcc\mingw32\3.4.2 裡面

關於 linker 部份，可參考 james732 版大文章 #1DgrW4a5 (C_and_CPP)
這篇寫得很讚。


貮、  談整合性程式 

For Dev-C++  / MinGW

如上所見，光是輸出一個 "Hello, World!!" 就這麼麻煩
(1) 先從 hello.c 到 hello.i, pre-processor, cpp.exe
(2) 再從 hello.i 到 hello.s,      compiler, cc1.exe
(3) 接著 hello.s 到 hello.o,     assembler, as.exe
(4) hello.o + (*.o) 到 hello.exe,   linker, ld.exe

這不論是 Dev-C++ 或是 Visual Studio 、 Broland C，即使 Turbo C 也必須這麼做。

但各家發展這些時，都會有大多再開發一隻屬整合這四個程式之另一支程式出來，
如 gcc.exe 便為如此，使用它，甚至可跳過很多步驟，直接從 .c 產生出 .exe 出來

Z:\> C:\Dev-cpp\bin\gcc.exe -o D:\hello.exe D:\hello.c  

如果不只一個 .c ，有其它的 .h 等之類的話

Z:\> C:\Dev-cpp\bin\gcc.exe -o D:\hello.exe D:\hello.c D:\h1.h D:\h2.h
     D:\h1.c  D:\h2.c

這些可容易產生，甚至要叫 asm code 出來也可

Z:\> C:\Dev-cpp\bin\gcc.exe -S D:\hello.c 

其它的功能不少，點到為止。

For Visual C++

Visual C++ 算是我見過較為例外的，整個從 .c 到 .exe，除了有一個 Linker.exe 是做
連結動作，其它全部功能都塞到 CL.exe 裡面去。但若要用 CL.exe 之前，在命令提示字
元下必須先呼叫 vsvars32.bat 進行環境變數設定

Z:\> call "%VS100COMNTOOLS%vsvars32.bat"  For Visual C++ 2010  
Z:\> call "VS90COMNTOOLS%vsvars32.bat"  For Visual C++ 2008

接下來才可進行 CL.exe 上之使用

產生 hello.exe, hello.obj
Z:\> CL.exe Fe"D:\hello.exe" D:\hello.c 

產生 hello.exe, hello.obj, hello.asm
Z:\> CL.exe Fe"D:\hello.exe" D:\hello.c /FAs

也可進行多個 .c/.h 進行編譯。

參、  MinGW 與 Dev-C++ 

MinGW 我認為環境架構上一直不是那麼友善，於是如版友之建議，下載了 tdm-gcc-4.5.2
這套下來用 (網址在最一開始地方有附)，它和上面說的 Dev-C++ 所使用編譯方式、使用
之 exe、語法，並無顯著差異，唯只有路徑上不一樣，如我手邊安裝完後， gcc.exe 是
位於 C:\MinGW32\bin 底下，故上述所有之 C:\Dev-cpp\bin 全都改成 C:\MinGW32\bin
即可，甚至可以設置 path 之環境變數，這樣下來也不用每次都以絕對位置方式做呼叫。

肆、  使用 PSPad 架構小型 IDE 

這方法是有缺點的，要改善的話看 陸、  PSPad 多檔編譯

類似的軟體不只 PSPad，之前還碰過 UltraEdit、NotePad++，
選用 PSPad 之原因在於它免費，同時還類似有 函式導覽、專案管理 等功能，
有興趣的話可再摸摸其他類似之軟體。

PSPad 要下載對版本才好用，確保開始後，設定->語法高亮設定 是看得到的。

若要用 PSPad 去當編輯器，以 Dev-C++ 之 gcc.exe 為 compiler，設定如下

(1) 點擊 設定-> 語法高亮設定
(2) 程式語言選到 C/C++，右半窗格選擇「編譯器」
(3) 「編譯器」輸入 C:\Dev-cpp\bin\gcc.exe
    「參數  」設   -o "%Dir%%Name%.exe" "%File%"
    「編譯後執行」設 cmd /c "%Dir%%Name%.exe"  &pause
     下面再勾選
     編譯前儲存所有檔案、擷取程式輸出結果。

「編譯器」那裡，若已安裝了 MinGW，建議不要再設 Dev-cpp 裡之 gcc
 版本差太多，一個是 3.4.2，一個是 4.5.2
 路徑設 C:\MinGW32\bin\gcc.exe
 若 MinGW 已有註冊環境變數的話，可直接輸入 gcc.exe 即可，
 用不到 Dev-cpp 的話，也可把它移除。

 若是慣用 C++ 寫的話，該設的是 g++.exe，非 gcc.exe。

好了之後每次用 PSPad 寫好碼，直接輸入 Ctrl+F9，
編譯器給的所有錯誤與警告訊息，會出現在下面之 Log 視窗，
若無誤時將會執行所生成之檔案。

這方法有缺點，一次只能編譯生成一個檔案出來，下面再說一點點 batch。

伍、  完全不使用 IDE, 只想看 source code 產生之結果 

通常我收到「一陀檔案」，說他的程式沒錯，第一個動作是先看執行結果時，
我並不會直接開任何 IDE 出來，這樣要把所有檔案都拉到 IDE 裡面去，
我用的是 batch 方式產生。  在桌面上建立一個 Toilet.bat，內容如下

@echo off
setlocal enabledelayedexpansion
    SET "instr="c:\Dev-Cpp\bin\gcc.exe" -o "%~dp1dev_c_multi.exe""
    FOR %%I IN (%*) DO (
        SET instr=!instr! "%%~I"
    )
    SET instr=!instr! -O2
    !instr!
"%~dp1dev_c_multi.exe"
endlocal
echo. &pause

上面的 "c:\Dev-Cpp\bin\gcc.exe" 這一樣可以改，
我預設輸出檔名是 dev_c_multi.exe，使用方式不用在命令提示字元底下一一輸入，
而且 直接把 "所有" 用到的 .c .h 全都拖到 Toilet 裡面去。
就像是要刪除檔案，把檔案拖到資源回收桶裡面一樣，
只是這次是把所有檔案拖到廁所(Toilet.bat)裡面去。

編譯失敗會顯示錯誤訊息，編譯成功時，會在檔案的地方產生出 dev_c_multi.exe，
並會執行它。

visual c++ 我也寫了一份，

@echo off
call "%VS100COMNTOOLS%vsvars32.bat"
%~d1
cd %~d1
cd "%~dp1"

setlocal enabledelayedexpansion
    SET "instr=CL.exe /Fe"%~dp1v10_noOpt.exe" "
    FOR %%I IN (%*) DO (
        CL.exe /Fo"%%~dpnI.obj" %%I
        SET instr=!instr! "%%~dpnI.obj"
    )
    !instr!
endlocal

echo. &echo compile finish, execute now...
pause & cls

"%~dp1v10_noOpt.exe"
del "%~dp1*.obj"
pause

上述以 visual c++ 2010 為例，要換成是 2008 的話改
"%VS90COMNTOOLS%vsvars32.bat" ，預設檔名為 vc10_noOpt.exe。
使用方式一樣是拖進來即可。

上面這些用 batch 完成，是「無腦」方式， compile 過程中勢必會有些警告出來，
但若單純在寫 console 程式，應還算勘用。


陸、  PSPad 多檔編譯

新增 PSPad 專用之 batch file

基於 第肆點 所產生之缺點，加上第五點，其實我們已可在
PSPad 下連結起所有相關之 .h / .c / .cpp，這裡再新增一個 DevC.bat，
內容如下


@echo off
SET "MyPath=%~dpf1"
SET "MyPath="%MyPath%\*.h" "%MyPath%\*.c" /b"

SET "Output="%~dpf1Main.exe""

SET /P UserInput=Input the execute filename(Default:%Output%):
IF NOT "%UserInput%"=="" SET "Output="%~dpf1%UserInput%.exe""
SET "Instr=C:\Dev-Cpp\bin\gcc.exe -o %Output% "

SETLOCAL EnableDelayedExpansion
FOR /F "tokens=* delims=" %%A in ('dir !MyPath! /b') DO (
::   echo %%A
   SET Instr=!Instr! "%~dpf1%%A"
)
%Instr%
ENDLOCAL

echo. &echo compile finished, it will execute now..
pause & cls
%Output%
pause

完成之後，存在 C:\ 底下，絕對路徑為 C:\DevC.bat

與上述一樣，若有安裝 MinGW ，建議Instr=C:\Dev-Cpp\bin\gcc.exe
改為 Instr=C:\MinGW32\bin\gcc.exe ，C++ 的話除了將 gcc 改 g++ 外
"%MyPath%\*.c" 改成  "%MyPath%\*.cpp"。


PSPad 下之設定

在 PSPad 那裡之設定如下所述

(1) 點擊 「設定」、「語法高亮設定」
(2) 點擊 「C/C++」、「編譯器」
(3) 「編譯器」設 「C:\DevC.bat」
    「參數  」設 「"%Dir%"」， 其他清空，而 Log 之 CheckBox
    只勾 「編譯前儲存檔案」，
    其它的「擷取程式的輸出結果」、「隱藏輸出視窗」千千萬萬不要勾。

實際上這改善方案仍有限，它是指定當下 Active File 之路徑，
去找該資料夾底下之所有 .c/.cpp 與 .h，同時把它們全都抓進來編譯，
意思是如果找到該資料夾底下，檔案內容有兩個 main ，那就失敗了。

其實最好之方式，應是去分析該 PSPad 之 project file - .ppr，
但問題已愈來愈複雜，此處僅以概述，不再深入進去。

實際操作流程

實際上，在 PSPad 裡按下 Ctrl+F9 時，程式會提示，請輸入一輸出檔名，
這裡預設是 (資料夾路徑\Main.exe)，如果直接按 Enter 的話，就以預設輸出；
如果輸入 a 的話，輸出會放在 (資料夾路徑\a.exe)，自動加上 .exe，
若不想每次自己手動輸入，想直接生成的話，在上面之 DevC.bat 裡面，

SET /P UserInput=Input the execute filename(Default:%Output%):
IF NOT "%UserInput%"=="" SET "Output="%~dpf1%UserInput%.exe""

這兩行直接刪除它。完成之後，若順利 compile 出執行檔，程式也會自動執行。

柒、 其他未盡與注意事項 

本文其實有點用硬爆法把要的結果爆出來， (好的方法其實不想再花時間去橋)，
過程中用到不算淺的 batch command，若要再自己做客制化之環境，有幾個建議
可再供參考

1. 弄熟 make.exe / cmake.exe / nmake.exe(for vs)
2. 弄熟 batch command
3. 弄熟 gcc.exe / g++.exe / CL.exe
4. 弄熟 pspad/ultraedit 之環境變數

用 UltraEdit , PSPad , Notepad++ 這類型軟體當輔助 IDE，只能開發一些簡單之
程式，若程式本身架構複雜，並不適合用這類型小軟體協助，缺點為在 linker ,
compiler 那裡浪費不少不必要時間，且其並無 IDE 開發環境下之 debugger 來得簡便。

若認為此文敘述有所不妥，或敘述上有所誤失、觀念不正確，
或有其他建議者，請不吝指出、補充、指教，小弟當感激不盡。

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 180.177.78.41
推 diabloevagto:不推別人以為我看不懂！
推 diabloevagto:notepad++也很棒喔！
→ diabloevagto:推薦  程式設計師的自我修養：連結、載入、程式庫
notepad++ 我還沒摸過，寫得不錯之編輯軟體應都有支援這部份，
純粹只因摸過 UltraEdit / PSPad, 兩者相較下我選用 PSPad (免費)

推 ariesd:推MinGW+Vim，不推Dev-C++。
→ tropical72:謝謝推書。另本文其實是想讓 Dev-C++ 使用者跳出來,
→ tropical72:故才以 Dev-C++ 為例,了解流程後其實也不再限於 IDE..
→ weiyucsie:有種編譯和組譯搞錯的感覺XD
→ weiyucsie:(跑去翻wikipedia :p)
compiler , assembler , 這個真的是我弄反了，已更正，謝謝指出。 :)

推 lsc36:推推 第二頁有個地方打成TMD-gcc了XD
→ james732:我以為TMD-gcc是故意的耶？XD
我也以為那是 TMD-gcc，查證後是 TDM-gcc，感謝 lsc36 指正。

→ firejox:我傾向用geany做小型IDEXDD
→ firejox:geany 裝好後在設完環境變數後就可以使用了XDD
→ firejox:像linker這種事就交給makefile(逃~~
→ tropical72:geany 是 linux 底下的? linker 用 make 無庸致疑, 只
→ tropical72:是現在我大多還是搞 batch, 是該找時間補 makefile.
→ firejox:geany 也有windows的呀(雖然某些顯示有點怪怪的)
推 Bencrie:不用 IDE 話有 Makefile 就夠了，不然就 cmake
→ firejox:在windows下 還是先把路徑設一設比較方便...
→ tropical72:不用IDE的話,一般還是會希望有high light 之軟體吧..
→ firejox:恩恩 highlight 是editor裡最偉大的發明(對programer而言)
推 llewxam:有種tex進化到pdflatex的味道XD
推 stonehomelaa:vim + gcc!!
→ kasase:gvim搞定一切，讚
推 VictorTom:推:)
推 xatier:好文給個推!
→ uranusjr:從 IDE 直接衝 CMake 也太硬了吧XD
推 littleshan:拜託別再用 makefile 了
→ shadow0326:為什麼不能用makefile QQ
推 lmr3796:makefile有什麼不好嗎QQ
推 littleshan:1. makefile內部寫死compile指令，換compiler很麻煩
→ littleshan:2.難以處理不同的build如debug/release/shared/static
→ littleshan:3. 隱藏的dependency很麻煩，makedepend只能處理.h
→ littleshan:去看一下cmake/bjam/scons這些都是很棒的替代方案
推 Bencrie:$(CC) $(CXX) 可以換吧 orz
推 littleshan:參數不一樣啊...
推 Bencrie:那 ... 全部用變數取代掉好了 XDD
推 shadow0326:目前我的Makefile還真的是全用變數 @_@"
→ shadow0326:而且分開make debug和make release @_@"
推 Bencrie:不過這樣 Makefile 應該會很難讀喔 XD
→ kingweirong:好文推~
推 bill42362:請問一下 CMake 能夠使用多 compiler 嗎?
→ bill42362:比方說小弟的專案 .cu 需要 nvcc 而 .c 則要 gcc 這樣@@
推 Bencrie:可能要靠 custom command 把 .cu 指給 nvcc
※ 編輯: tropical72      來自: 180.177.78.41        (09/27 00:29)