侯捷 C++ 课程学习笔记：C++ 环境设置(2025版) | 从零编译第一个C++程序

第一次配置开发环境的零基础学习者；小型项目开发（课程作业/毕业设计）；从其他语言（如Python/Java）转向C++的技术人员；在数字世界的底层架构中，C++始终扮演着系统级开发的基石角色。从操作系统内核到游戏引擎，从高频交易系统到自动驾驶算法，这门诞生于1983年的编程语言持续推动着计算机技术的边界突破。对于每一位C++开发者而言，环境配置不仅是书写第一个"Hello World"的必经之路，

Rleco

1446人浏览 · 2025-03-15 19:40:48

Rleco · 2025-03-15 19:40:48 发布

本文适用：第一次配置开发环境的零基础学习者；小型项目开发（课程作业/毕业设计）；从其他语言（如Python/Java）转向C++的技术人员...

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引言

在数字世界的底层架构中，C++始终扮演着系统级开发的基石角色。从操作系统内核到游戏引擎，从高频交易系统到自动驾驶算法，这门诞生于1983年的编程语言持续推动着计算机技术的边界突破。对于每一位C++开发者而言，环境配置不仅是书写第一个"Hello World"的必经之路，更是构建复杂工程的重要起点。

本文将深入解析跨平台开发环境的构建之道，针对Windows、Linux、macOS三大主流系统提供全链路配置指南。不同于简单的软件安装教程，我们将重点关注开发工具链的生态适配性——如何为Visual Studio配置高效的调试环境？为什么MinGW-w64需要选择posix线程模型？何时该使用Clang替代GCC？这些直接影响开发效率的关键抉择，都将在文中找到工程实践验证的解决方案。通过系统化的环境搭建方法论，助您快速构建起符合现代C++标准的开发工作台。

1. 开发工具准备

C++开发需要两大核心工具：

文本编辑器 / IDE
编译器工具链

1.1. 推荐编辑器方案

1.1.1. 新手推荐：Visual Studio Code + C/C++扩展

优势：轻量级、跨平台、智能提示
必备插件：C/C++、Code Runner、CMake Tools...

1.1.2. 专业开发推荐：

Visual Studio（Windows最佳）
CLion（跨平台专业IDE）
Qt Creator（GUI开发首选）

1.1.3. 极客之选：

Vim/Emacs + YouCompleteMe插件
Sublime Text + 编译配置

1.2. 编译器选择

Windows：MinGW-w64 / MSVC
Linux：GCC/G++
macOS：Clang/Xcode

📚

2. 跨平台编译器安装

2.1. UNIX/Linux 上的安装

🙋‍♀️ 如果您使用的是 Linux 或 UNIX，请在命令行使用下面的命令来检查您的系统上是否安装了 GCC：

$ g++ -v

🙋‍♀️ 如果您的计算机上已经安装了 GNU 编译器，则会显示如下消息：

Using built-in specs.
COLLECT_GCC=g++
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/libexec/gcc/x86_64-linux-gnu/13/lto-wrapper
OFFLOAD_TARGET_NAMES=nvptx-none:amdgcn-amdhsa
OFFLOAD_TARGET_DEFAULT=1
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu 13.3.0-6ubuntu2~24.04' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-13/...
Thread model: posix
Supported LTO compression algorithms: zlib zstd
gcc version 13.3.0 (Ubuntu 13.3.0-6ubuntu2~24.04)

如果没有，则安装 👇

# Ubuntu/Debian
sudo apt-get install build-essential

# CentOS/Fedora
sudo yum groupinstall "Development Tools"

# 验证安装
g++ --version

2.2. macOS系统

如果您使用的是 macOS，最快捷的获取 GCC 的方法是从苹果的网站上下载 Xcode 开发环境，并按照安装说明进行安装。一旦安装上 Xcode，您就能使用 GNU 编译器。

2.2.1. 安装Xcode命令行工具

xcode-select --install

2.2.2. 或通过Homebrew安装

brew install gcc

2.3. Windows系统

2.3.1 Cygwin

Cygwin 是一个在 Windows 操作系统上模拟 Unix/Linux 环境的软件包，它允许用户在 Windows 上使用类 Unix 工具和应用程序。

Cygwin 通过提供一组 DLL（动态链接库），这些 DLL 充当 Unix 系统调用层和 Windows 内核之间的桥梁，使得 Unix 程序能够在 Windows 系统上运行。

Cygwin 官网：Cygwin

2.3.1.1. 下载

https://cygwin.com/setup-x86_64.exehttps://cygwin.com/setup-x86_64.exe

2.3.1.2. 安装

我们选择的是：阿里巴巴开源镜像站-OPSX镜像站-阿里云开发者社区

选择软件包：

wget

gcc-g++

make

diffutils

libmpfr-devel

libgmp-devel

libmpc-devel

其余默认就好（⚠️⚠️⚠️缺少组件会引起告警！！！）

2.3.1.3. 完成安装

双击图标，进入命令行界面，输入 cygcheck -c cygwin 命令可以查看当前的 cygwin 的版本信息：

输入 gcc -v 命令可以查看当前的 gcc 的版本信息：

2.3.2. MinGW-w64

为了在 Windows 上安装 GCC，您需要安装 MinGW-w64。

MinGW-w64 是一个开源项目，它为 Windows 系统提供了一个完整的 GCC 工具链，支持编译生成 32 位和 64 位的 Windows 应用程序。

MinGW-w64 的主页：mingw-w64

2.3.2.1. 下载

最新版本的 MinGW-w64 安装程序：

https://sourceforge.net/projects/mingw-w64/files/Toolchains%20targetting%20Win64/Personal%20Builds/mingw-builds/8.1.0/threads-posix/sjlj/x86_64-8.1.0-release-posix-sjlj-rt_v6-rev0.7z/downloadhttps://sourceforge.net/projects/mingw-w64/files/Toolchains%20targetting%20Win64/Personal%20Builds/mingw-builds/8.1.0/threads-posix/sjlj/x86_64-8.1.0-release-posix-sjlj-rt_v6-rev0.7z/download

MinGW-w64 的下载详情页面包含了很多 MinGW-w64 及特定工具的整合包：

耐心等待...

2.3.2.2. 解压

下载完成后，解压，在 bin 目录里面就可以找到 g++.exe 或者 gcc.exe：

当安装 MinGW 时，您至少要安装 gcc-core、gcc-g++、binutils 和 MinGW runtime，但是一般情况下都会安装更多其他的项。

😯添加您安装的 MinGW 的 bin 子目录到您的 PATH 环境变量中，这样您就可以在命令行中通过简单的名称来指定这些工具。

2.3.2.3. 完成安装

CMD输入：gcc -v

2.3.3. 使用 Visual Studio (Graphical Interface) 编译

🔗 下载链接：

Thank You for Downloading Visual Studio Community Editionhttps://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/thank-you-downloading-visual-studio/?sku=Community&channel=Release&version=VS2022&source=VSLandingPage&cid=2030&passive=false

2.3.3.1. 桌面应用的安装

我们可以勾选安装：

.NET 桌面开发

使用 C++ 的桌面开发

2.3.3.2. 语言包选择

2.3.3.3. 安装位置选择

🙋‍♀️ D盘（自定义就好，主要是怕默认的C盘会爆）

产品：D:\Microsoft Visual Studio\2022\Community

下载缓存：E:\Documents\Microsoft\VisualStudio\Packages

共享组件、工具和SDK：D:\Microsoft Visual Studio\Shared

2.3.3.4. 安装开始

2.3.3.5. 安装完毕

⚠️ 重新启动

2.3.4. 创建新项目

2.3.5. 选择模板控制台应用

⚠️⚠️⚠️ 选择：C++ Windows 控制台

2.3.6. 配置新项目

🥱 自定义就好。

2.3.7. 完成创建

2.3.8. 测试

2.4. g++ 应用说明

程序 g++ 是将 gcc 默认语言设为 C++ 的一个特殊的版本，链接时它自动使用 C++ 标准库而不用 C 标准库。通过遵循源码的命名规范并指定对应库的名字，用 gcc 来编译链接 C++ 程序是可行的，如下例所示：

$ gcc main.cpp -lstdc++ -o main

下面是一个保存在文件 helloworld.cpp 中一个简单的 C++ 程序的代码：

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    cout << "Hello, world!" << endl;
    return 0;
}

最简单的编译方式：

$ g++ helloworld.cpp

由于命令行中未指定可执行程序的文件名，编译器采用默认的 a.out。程序可以这样来运行：

$ ./a.out
Hello, world!

通常我们使用 -o 选项指定可执行程序的文件名，以下实例生成一个 helloworld 的可执行文件：

$ g++ helloworld.cpp -o helloworld

执行 helloworld:

$ ./helloworld
Hello, world!

如果是多个 C++ 代码文件，如 runoob1.cpp、runoob2.cpp，编译命令如下：

$ g++ runoob1.cpp runoob2.cpp -o runoob

生成一个 runoob 可执行文件。
g++ 有些系统默认是使用 C++98，我们可以指定使用 C++11 来编译 main.cpp 文件：

g++ -g -Wall -std=c++11 main.cpp

2.4.1. g++ 常用命令选项

选项	解释
-ansi	只支持 ANSI 标准的 C 语法。这一选项将禁止 GNU C 的某些特色，例如 asm 或 typeof 关键词。
-c	只编译并生成目标文件。
-DMACRO	以字符串"1"定义 MACRO 宏。
-DMACRO=DEFN	以字符串"DEFN"定义 MACRO 宏。
-E	只运行 C 预编译器。
-g	生成调试信息。GNU 调试器可利用该信息。
-IDIRECTORY	指定额外的头文件搜索路径DIRECTORY。
-LDIRECTORY	指定额外的函数库搜索路径DIRECTORY。
-lLIBRARY	连接时搜索指定的函数库LIBRARY。
-m486	针对 486 进行代码优化。
-o	FILE 生成指定的输出文件。用在生成可执行文件时。
-O0	不进行优化处理。
-O	或 -O1 优化生成代码。
-O2	进一步优化。
-O3	比 -O2 更进一步优化，包括 inline 函数。
-shared	生成共享目标文件。通常用在建立共享库时。
-static	禁止使用共享连接。
-UMACRO	取消对 MACRO 宏的定义。
-w	不生成任何警告信息。
-Wall	生成所有警告信息。

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3. 常见问题解决

3.1. 命令未找到错误
- 解决方案：检查PATH环境变量是否包含编译器路径
3.2. 头文件缺失错误
- Windows：检查MinGW安装是否完整
- Linux/macOS：安装开发依赖库
3.3. 中文乱码问题
- 编译时添加参数：-fexec-charset=GBK
3.4. 多文件编译
- 使用makefile或CMake管理项目

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4. 进阶配置建议

4.1. 构建系统配置
- CMake跨平台构建
- Makefile手动管理
4.2. 调试工具配置
- GDB调试器使用
- VS Code调试配置
4.3. 包管理工具
- vcpkg（微软开源库管理）
- Conan（跨平台包管理）

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5. 学习资源推荐

C++标准文档：isocpp.org
在线编译器：godbolt.org
调试工具：Learn GDB（交互式教程）

本指南已覆盖主流平台的开发环境配置，建议根据实际开发需求选择工具组合。Windows用户推荐Visual Studio+MSVC组合，跨平台开发建议使用VSCode+CMake+MinGW配置。

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