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《C++探索之旅》全系列

内容简介

  1. 前言
  2. 编程的必要工具
  3. 选择你的IDE
  4. 总结
  5. 第一部分第三课预告

1. 前言

经过上一课 C++探索之旅 | 第一部分第一课：什么是C++ 之后，大家是不是摩拳擦掌，准备大干一场了呢。

这一课我们来做一些 C++ 开发前的准备工作。

2. 编程的必要工具

依你看，对编程来说，什么软件是必要的呢？

如果你认真学了上一课，那你至少可以说出一种吧。

对了，就是编译器。这个重要的程序可以把你的源代码（用高级语言如 C 语言写的指令）转换成电脑可以理解的二进制码（只包含 0 和 1 的，类似 01100110001111011101010... ）。

上一课我们也提了一下，每种高级语言都有对应的编译器（当然对于 Python 这样的解释性语言，就不需要编译了），光是 C++ 语言的编译器就有很多。比较常用的有 G++（ GNU C++ Compiler。GNU 是国际著名的自由软件基金会，GNU 是「GNU is Not Unix」 （ GNU 不是 Unix ）的递归缩写法。老外总是那么顽皮，起名字也喜欢整一些编程的知识，比如 Linux 就是「Linux Is Not Unix」（Linux 不是 Unix）的递归。要不就用很多动物的名字或图标，特别好玩）。

除了编译器，我们还需要什么工具呢？

就不卖关子了，下面列出编程的基本工具：

  • 文本编辑器 ：用来写源代码的工具。理论上 Windows 操作系统的记事本或者 Linux 下的 VI 编辑器都可以作为文本编辑器来使用。但是，最好还是用一些更高级点的文本编辑器，比如可以支持代码高亮显示，方便你在代码间跳转等。个人非常推荐的文本编辑器是 Emacs，真的非常强，跨平台（苹果 macOS，Windows，Linux等），自由定制，各种快捷键组合，收发邮件，看视频，浏览网页，浏览 PDF，没有你做不到，只有想不到（略有夸张...），可以让你编辑代码非常高效。我之前使用的是 Vim，也是很不错的，但是后来用了 Emacs ( Emacs，最强编辑器，没有之一 )，感觉还是更喜欢 Emacs一些。现在我两者都用。还有例如 Atom，Sublime，Notepad++ 也是挺好的，经过配置和安装一些插件，可以很强大。

  • 编译器 ：已经提过了，用来转换（或叫编译）你的源代码成为二进制码。

  • 调试器 ：Debugger，用来跟踪、发现程序里的错误的工具。这里出现一个新名词，调试（Debug）。bug 是英语臭虫，虫子的意思，de 在英语里是一个表示「分离，除掉」的前缀，所以 Debug 的意思就是除臭虫。一般把程序里的错误或者缺陷叫做 bug（臭虫），据说是因为传奇女程序员 Grace Hopper（格莱斯.霍普）有一次在 MARK II 计算机（就是那种早期的比较庞大的电脑）中发现了一只飞蛾，这只飞蛾导致了这台电脑死机（夹在电脑里的继电器之间），霍普用镊子把飞蛾夹出来，用透明胶布贴到笔记本上，并注明「第一个发现虫子（bug）的实例」。从此，人们就沿用了这个称呼，用debug表示排除程序错误的行为。现在霍普的笔记本，连同那只「呆萌」的飞蛾，陈列在美国历史博物馆里。

霍普的笔记本和光荣载入历史的飞蛾

当然，如果你有「冒险精神」，喜欢挑战，也可以不用调试器（通过一些小技巧也是可以自己找到错误所在的）。但是，我想一般来说你是会需要调试器的。

所以，我们就有两个选择了：

  1. 分开使用文本编辑器，编译器和调试器这三种工具。虽然复杂一些，但是也行得通。特别在 Linux 环境下，不少程序员还是喜欢用这种方式来编程，可能不是装，要的就是这个 feel，倍儿爽。

  2. 使用一种软件，这种软件集合了这三种工具的功能。这种软件被称为IDE（Integrated Development Environment，集成开发环境）。

一开始你可能会难以抉择，到底用哪种呢？即使选择了用 IDE，也会纠结到底用哪一个 IDE 好呢。

其实我们可以肯定的是：不论你选择哪种工具，你都可以编写你想要的程序。只是效率、个人习惯和特定平台要求不同罢了。

个人浅见：
如果刚接触 C++ 语言，尽量在 Linux 的命令行里学习 C++ 语言编程。一开始不要过分依赖 IDE。

因为 IDE 做得太好了，都有提示，代码自动补全，自动帮你添加代码，你就不能学到很多，也记不牢。等编程水平好了一些，再用 IDE 不迟，那个时候 IDE 可以提高你的编程效率。一开始用 Emacs 或者 Vim 编写 C++ 语言，用 G++ 编译 C++ 语言，用 GDB（GNU Debugger）调试 C++ 语言，是不错的选择。

当然了，我们还是会花比较多的篇幅介绍几个常用的 IDE。

3. 选择你的IDE

我们觉得有必要向大家展示几个最著名的 IDE，这几个都是免费的：

  • Code::Blocks ：比较喜欢的一款 IDE。免费，开源，跨平台。
    可以运行在苹果 macOS，Windows，Linux 等大多数操作系统上。不过这几年 Code::Blocks 更新不是那么给力，最新版 17.12 还是 2017 年 12 月更新的。

  • Visual Studio ：基础版本是收费的。有一个 Visual Studio Express（现在改名叫 Visual Studio Community 了）的版本是免费的。VS 功能很完备，而且调试器很强大。
    只能运行在 Windows 操作系统上。

  • Xcode ：作为苹果的当家 IDE，不得不说 Xcode 真的做得太棒了。可以用来开发基本的小程序，也可以编写 iPhone 和 iPad 的 app（模拟器速度超快），和智能手表应用，还可以和其他如 Unity 3D 引擎配合来编写游戏。
    只能运行在苹果 macOS 操作系统上。

Code::Blocks

Code::Blocks 是一款很不错的 IDE，不过目前只有英文版，当然网上也有汉化版本。

不过既然学编程，就尽量把英语这关过了，也不需要太厉害的英语，基础就好。毕竟汉化版有的翻译不到位，可能会影响使用。而且好的编程资源基本都是英语的。

请参看我的 对于程序员, 为什么英语比数学更重要? 如何学习 一文。

下载Code::Blocks

先去 Code::Blocks 的官方下载页面：http://www.codeblocks.org/downloads/binaries

  • Windows 用户请下载 .exe 结尾的文件，请注意要下载名字里有 mingw 的那个（比如 codeblocks-16.01mingw-setup.exe ），因为如果没有 mingw 这几个字母的版本不包含编译器，就会很麻烦。

  • Linux 用户请下载对应你的操作系统的版本。

  • 苹果 macOS 用户请下载 CodeBlocks-17.12-mac.zip 。

安装运行Code::Blocks

Code::Blocks 的安装太简单了，就跟安装 QQ 没什么区别，一路默认到底就好。

安装完之后双击运行，你可以看到如下图的界面：

上图中标注了四个区域：

  1. 工具栏：有很多按钮，但只有几个是真正我们时常用到的。

  2. 项目文件列表区：左边的栏里面显示了你的项目的所有文件

  3. 主界面：写代码的地方

  4. 通知栏：会看到运行的错误，编译的问题等等

如何来创建一个 C++ 语言的基本的控制台应用程序呢？

首先到菜单里，File -> New -> Project，会打开如下的窗口：

可以看到，Code::Blocks 支持非常多的程序类型，这些程序类型用到不同的库，比如 SDL（开发 2D 程序），OpenGL（开发 3D 程序），Qt 和 wxWidgets，等等。

目前，这些图标很多都只是好看而已，因为你还没安装对应的库，所有不能用。暂时我们只用最基本的 Console application（控制台应用，简单来说就是会弹出一个框，里面显示程序运行的结果）。

选择 Console application，点击 Go 按钮到下一步：

「Project Title」里面填写你要创建的项目名称，我们填的是著名的 HelloWorld。「Folder to create project in」 是选择项目存放的路径。

点击 Next 到下一步：

这里我们不必更改什么，默认就好。点击 Finish（完成）结束配置，Code::Blocks 就会创建你的第一个项目了。

Visual Studio

下载 Visual Studio Express，去官方下载页面 http://www.visualstudio.com/products/visual-studio-express-vs

选择适合你的操作系统的版本来下载。

因为小编是在苹果电脑上编辑文章的，所以就不多做演示了。请大家去参考网上的安装和使用图文教程。

安装完运行后应该是与 Code::Blocks 类似的布局：

Xcode

macOS 操作系统里有不少 IDE，但是 Xcode 却是广大苹果用户的最爱。

不是所有的苹果用户都是程序员，所以苹果没有在 macOS 系统里预装 Xcode，你需要到 Mac App Store（应用商店）下载 Xcode（需要有苹果账户，没有可以注册一个）。

安装很方便，只要去 App Store 搜索 Xcode，然后点击 Install（安装），就安装到应用程序里了。将 Xcode 运行起来：

然后选择 Create a new Xcode project（创建一个新的 Xcode 项目），会弹出如下窗口：

选择 OS X -> Application -> Command Line Tool，点击 Next 到下一步：

Project Name 里填写项目名称，我们填了 HelloWorld。Language（语言）选择 C++ 语言，点 Next 下一步，会让你选择项目文件夹的存放路径，随便选择。然后点击 Finish 完成。

项目打开之后，点击 三角形 按钮，运行，可以看到输出了「Hello World!」：

4. 总结

  1. 一个程序要从开始编写到能够运行，一般来说需要三种工具：文本编辑器，编译器，调试器（当然，对于 Python 这样的解释性语言，就不需要编译了）。

  2. 我们可以分开使用这三种工具来完成任务。但是比较方便的是使用 IDE（集成开发环境，混合了这三者）来开发。

  3. Code::Blocks，Visual Studio（或 Visual C++），Xcode 是著名的 IDE，当然还有很多优秀的 IDE（例如 Eclipse），就不一一介绍了。IDE 只是工具。你也可以用 Vim，Emacs，Sublime Text，Atom 这类文本编辑器来写 C++ 程序。

  4. 收费的适合 C++ 开发的 IDE 还有 Clion，是大名鼎鼎的 JetBrains 公司（对，就是那个开发了 Android Studio，Intellij IDEA，PyCharm，WebStorm 等等著名 IDE 的公司，还开发了 Kotlin 语言）。Clion 是收费的，不像 PyCharm 那样有免费的社区（Community）版，不过 不过 JetBrains 家的 IDE 真的都特别好，简直神器。声明：我可没有收他们家广告费... 如果你不差钱，那可以用 Clion。不过一般来说，做 C++ 开发，Visual Studio Express 和 Eclipse 也够用了吧。

  5. 学习这门课的时候，你完全可以随自己意思来选择你的开发环境，不必一定和我一样。

5. 第一部分第三课预告

今天的课就到这里，一起加油吧！

下一课我们学习：C++探索之旅 | 第一部分第三课：你的第一个C++程序

我是 谢恩铭，软件工程师，慕课网精英讲师 Oscar 老师，终生学习者。
热爱生活，喜欢游泳，略懂烹饪。
人生格言：「向着标杆直跑」