Windows下的 C++ 编译工具（MinGW-w64 + CMake）
引言
假如想在 Windows 下进行 C++ 的开发，可以直接使用 Visual Studio 和相应的 C++ 插件来实现，但编译和构建过程是不可见的。为了更彻底地了解 C++ 工程的编译和构建，可以借助另外两个工具在 Windows 环境下实现。
MinGW
是 Windows 系统下的一个编译环境，包含了 C++ 代码编译所需的三方库、头文件等，用于完成 C++ 源码的编译和链接。
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安装：
在官网下载安装包：mingw-get-setup.exe ，双击开始安装，然后在 MinGW Installation Manager 中选择需要安装的工具库。
Basic Setup中的库都是比较常用的，例如编译代码使用的g++工具，这些最好都选中并安装。 -
配置：
将安装目录的 bin 目录配置到系统环境变量中的 Path 中，启动 cmd 命令行，输入一下指令验证上面选择的库是否安装成功，例如 g++ 库：
E:\C++\projects>g++ --version g++ (MinGW.org GCC-6.3.0-1) 6.3.0 Copyright (C) 2016 Free Software Foundation, Inc. This is free software; see the source for copying conditions. There is NO warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.输出上述内容则表示库安装成功。
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测试编译：
随便编写一个 C++ 代码文件，然后使用 g++ 来编译生成可执行文件：
#include <iostream> using namespace std; int main() { cout << "Hello, World!"; return 0; }先编译但不链接，然后链接生成可执行文件：
$ g++ -c helloworld.cpp $ g++ helloworld.o -o helloworld.exe假如使用
-c标识，则是编译但不链接，会生成对应的.o文件，不设置标识，则会直接生成最终的.exe可执行文件。 -
静态关联：
上述编译生成的可执行文件，双击打开都会提示
"无法启动此程序，因为计算机中丢失 libgcc_s_dw2-1.dll。..."这样的错误（假如是在命令行中执行文件则不会报错，但会命令行窗口会一闪而过，看不到输出的结果）。这是因为 gcc 编译器 编译时默认使用的不是静态关联的方式，运行时找不到对应的库导致报错。解决方案：可以直接将缺失的 dll 库手动复制到可执行文件目录下，当然这不是根治的方法，其实只要在链接时带上标识
-static-libgcc来指定静态关联即可解决此问题：$ g++ helloworld.o -o helloworld.exe -static-libgcc后面使用 CMake 来构建的话，可以在 CMakeList.txt 配置编译参数。
MinGW-w64
上面安装的 MinGW 只能编译生成 32 位的可执行程序，而 MinGW-w64 可以编译生成 64 位或 32 位的可执行程序。安装步骤如下：
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安装：
可以从 mingw-w64 官网 下载最新的安装包，也可以直接从 SourceForge 中去下载 mingw-w64-install.exe
下载完成后，直接双击安装包进行安装，除了修改一下安装目录，其余设置都是用默认设置接口。
这里直接下载安装程序进行安装的话，在安装过程需需要去服务器下载资源，似乎速度很慢，所以最后我改成直接从 这里 下载离线的完整压缩包：
根据自己的需求选择，此包为：64 位系统，且使用效率较好较新的 seh 异常处理模型（至于 win32 和 posix 的区别暂时还没搞懂）
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配置：
通上面的 MinGW 一样，只需将安装目录下的 bin 目录配置到系统 Path 中即可。查询配置结果：
$ gcc --version gcc (x86_64-posix-seh-rev0, Built by MinGW-W64 project) 8.1.0 Copyright (C) 2018 Free Software Foundation, Inc. This is free software; see the source for copying conditions. There is NO warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
在执行 gcc 命令时，加上
-m32生成 32 位可执行程序，加上-m64生成 64 位可执行程序
CMake
一个跨平台的自动构建系统，使用一个 CMakeLists.txt 文件来描述构建过程（等同于 Linux 系统下编译构建 C/C++ 时使用的 Makefile 的作用），通常在编译一个多文件的工程时使用这样的工具。
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安装：
直接下载官方 cmake-3.13.0-rc3-win64-x64.zip 包，解压即可，无需安装。
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配置：
参考 MinGW 的配置方式，将解压后目录中的 bin 目录配置到系统 的 Path 参数中，通过命令行验证是否配置成功：
E:\C++\projects>cmake --version cmake version 3.13.0-rc3 CMake suite maintained and supported by Kitware (kitware.com/cmake).如上标识配置生效。
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测试：
在测试目录下创建一个
CMakeLists.txt文件：cmake_minimum_required (VERSION 3.0) # cmake 最低版本 project (helloworld) # 工程名称 add_executable(helloworld helloworld.cpp) # 源文件 if(WIN32) # 静态关联配置 set(CMAKE_CXX_FLAGS "-static-libgcc") endif(WIN32)打开 cmake-gui.exe ，然后 source 目录选择工程目录，bin 目录可以随便自定义，然后点击
Configure选择MinGW Makefiles，无报错的话，在命令行进入 bin 目录，输入mingw32-make编译工程：E:\C++\projects\helloworld\build>mingw32-make Scanning dependencies of target helloworld [ 50%] Building CXX object CMakeFiles/helloworld.dir/helloworld.cpp.obj [100%] Linking CXX executable helloworld.exe [100%] Built target helloworld成功编译出目标文件
helloworld.exe，在命令行中执行如下：E:\C++\projects\helloworld\build>helloworld.exe Hello World! -
命令行模式：
上面我们使用借助 cmake-gui.exe 工具完成了工程的编译，而实际上也可以直接通过命令行来完成：
$ mkdir build $ cd build $ cmake -G"Unix Makefiles" ../ -- The C compiler identification is GNU 8.1.0 -- The CXX compiler identification is GNU 8.1.0 -- Check for working C compiler: E:/C++/installs/x86_64-8.1.0-release-posix-seh- rt_v6-rev0/mingw64/bin/gcc.exe -- Check for working C compiler: E:/C++/installs/x86_64-8.1.0-release-posix-seh- rt_v6-rev0/mingw64/bin/gcc.exe -- works -- Detecting C compiler ABI info -- Detecting C compiler ABI info - done -- Detecting C compile features -- Detecting C compile features - done -- Check for working CXX compiler: E:/C++/installs/x86_64-8.1.0-release-posix-se h-rt_v6-rev0/mingw64/bin/c++.exe -- Check for working CXX compiler: E:/C++/installs/x86_64-8.1.0-release-posix-se h-rt_v6-rev0/mingw64/bin/c++.exe -- works -- Detecting CXX compiler ABI info -- Detecting CXX compiler ABI info - done -- Detecting CXX compile features -- Detecting CXX compile features - done -- Configuring done -- Generating done -- Build files have been written to: E:/C++/projects/helloworld/build上面的步骤用于生成 makefile 文件，生成成功后，在执行 make 进行编译：
$ make Scanning dependencies of target helloworld [ 50%] Building CXX object CMakeFiles/helloworld.dir/helloworld.cpp.obj [100%] Linking CXX executable helloworld.exe [100%] Built target helloworld然后在命令行中执行编译后的可执行文件：
$ .\helloworld.exe Hello World!
CMakeLists.txt
关于 CMakeLists.txt 的语法还是需要再补充一下的，可以参考：cmake-tutorial
当然，在使用过程中会发现很多很微妙的地方，例如： link_directories 必须在 add_executable 之前使用，这样 target_link_libraries 才能从 link_directories 中指定的目录中去搜索库文件。
GCC 、Make 和 CMake
这里有必要梳理一下 gcc 、make 以及 cmake 的关系：
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gcc：即 GNU Compiler Collection（GNU 编译器套件），也可以理解为编译器，可用于编译很多种编程语言（如：C、C++、Objective-C、Java 等）；
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make：可以看作一个智能的批处理工具，本身没有编译和链接功能，而是通过调用
makefile文件中用户指定的命令来进行编译和链接的； -
cmake：可以根据
CMakeLists.txt文件，跨平台来生成对应平台的 makefile 文件。
综上所述：
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gcc 是用于编译和链接和工具，编译少量文件可以直接使用 gcc 命令完成，但当源文件很多，用 gcc 命令去逐个编译则是很混乱且工作量巨大。
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因此，需要借助 make 来来管理整个编译过程，make 安装 makefile 中的命令进行编译和链接，而 makefile 命令中就包含了调用 gcc 去编译某个源文件的命令。
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而当工程规模非常大时，且需要跨平台时，手写 makefile 也开始变得麻烦，这是可以借助 cmake 来生成 makefile 。
MinGW-w64 和 CMake 配置
MinGW-w64 就是 Windows 平台下集成了 gcc 和 make （gcc.exe 和 bin/mingw32-make.exe）的工具 ，上面我们已经分别配置好了 MinGW-w64 和 CMake ，为了更好地配合这两个工具来完成工程的编译，下面需要再完成一点点额外的配置：
打开 MinGW-w64 的 bin 目录，拷贝一份 mingw32-make.exe 改名为 make.exe ：
$ make --version
GNU Make 4.2.1
Built for x86_64-w64-mingw32
Copyright (C) 1988-2016 Free Software Foundation, Inc.
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>
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There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.