編輯

在 VS Code 中於 Linux 上使用 C++

在本教程中，您將配置 Visual Studio Code 以在 Linux 上使用 GCC C++ 編譯器 (g++) 和 GDB 偵錯程式。GCC 代表 GNU 編譯器集合 (GNU Compiler Collection)；GDB 是 GNU 偵錯程式 (GNU debugger)。

配置完 VS Code 後，您將在 VS Code 中編譯和除錯一個簡單的 C++ 程式。本教程不教授 GCC、GDB、Ubuntu 或 C++ 語言。關於這些主題，網上有許多優秀的資源可供查閱。

如果您遇到問題，請隨時在 VS Code 文件庫中為本教程提交 issue。

先決條件

要成功完成本教程，您必須執行以下操作

安裝 Visual Studio Code。
安裝 VS Code 的 C++ 擴充套件。您可以在“擴充套件”檢視 (⇧⌘X (Windows, Linux Ctrl+Shift+X)) 中搜索“c++”來安裝 C/C++ 擴充套件。

確保 GCC 已安裝

雖然您將使用 VS Code 編輯原始碼，但您將使用 g++ 編譯器在 Linux 上編譯原始碼。您還將使用 GDB 進行除錯。這些工具在 Ubuntu 上預設沒有安裝，因此您必須安裝它們。幸運的是，這很簡單。

首先，檢查 GCC 是否已安裝。要驗證是否安裝，請開啟一個終端視窗並輸入以下命令

gcc -v

如果未安裝 GCC，請從終端視窗執行以下命令來更新 Ubuntu 軟體包列表。過時的 Linux 發行版有時會干擾安裝新軟體包的嘗試。

sudo apt-get update

接下來用此命令安裝 GNU 編譯器工具和 GDB 偵錯程式

sudo apt-get install build-essential gdb

建立 Hello World

在終端視窗中，建立一個名為 projects 的空資料夾來存放您的 VS Code 專案。然後建立一個名為 helloworld 的子資料夾，導航到其中，並透過輸入以下命令在該資料夾中開啟 VS Code

mkdir projects
cd projects
mkdir helloworld
cd helloworld
code .

code . 命令會在當前工作資料夾中開啟 VS Code，該資料夾將成為您的“工作區”。在學習本教程的過程中，您將在工作區的 .vscode 資料夾中建立三個檔案

tasks.json （編譯器構建設定）
launch.json（偵錯程式設定）
c_cpp_properties.json（編譯器路徑和 IntelliSense 設定）

新增 hello world 原始碼檔案

在檔案資源管理器標題欄中，選擇 新建檔案 並將檔案命名為 helloworld.cpp。

貼上以下原始碼

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    vector<string> msg {"Hello", "C++", "World", "from", "VS Code", "and the C++ extension!"};

    for (const string& word : msg)
    {
        cout << word << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

現在按 ⌘S (Windows, Linux Ctrl+S) 儲存檔案。請注意，您的檔案會列在 VS Code 側邊欄的檔案資源管理器檢視 (⇧⌘E (Windows, Linux Ctrl+Shift+E)) 中。

File Explorer

你還可以透過在主檔案選單中勾選自動儲存來啟用自動儲存，以自動儲存你的檔案更改。

Visual Studio Code 邊緣的活動欄可讓您開啟不同的檢視，例如搜尋、原始碼管理和執行。您將在本教程的後面部分了解執行檢視。您可以在 VS Code 使用者介面文件中瞭解有關其他檢視的更多資訊。

注意：當您儲存或開啟 C++ 檔案時，您可能會看到來自 C/C++ 擴充套件的關於 Insiders 版本可用的通知，該版本可讓您測試新功能和修復。您可以透過選擇 X (清除通知) 來忽略此通知。

探索 IntelliSense

在 helloworld.cpp 檔案中，將滑鼠懸停在 vector 或 string 上以檢視型別資訊。在宣告 msg 變數後，開始輸入 msg.，就像呼叫成員函式時一樣。您應該會立即看到一個顯示所有成員函式的補全列表，以及一個顯示 msg 物件型別資訊的視窗。

Statement completion IntelliSense

您可以按 Tab 鍵插入所選的成員。然後，當您新增左括號時，您將看到有關該函式所需引數的資訊。

執行 helloworld.cpp

請記住，C++ 擴充套件使用你機器上安裝的 C++ 編譯器來生成程式。在嘗試在 VS Code 中執行和除錯 helloworld.cpp 之前，請確保已安裝 C++ 編譯器。

開啟 helloworld.cpp，使其成為活動檔案。
單擊編輯器右上角的播放按鈕。
從系統上檢測到的編譯器列表中選擇 g++ build and debug active file。

你只會在第一次執行 helloworld.cpp 時被要求選擇一個編譯器。此編譯器將被設定為 tasks.json 檔案中的“預設”編譯器。

生成成功後，你的程式輸出將顯示在整合終端中。

第一次執行程式時，C++ 擴充套件會建立 tasks.json，你會在專案中的 .vscode 資料夾中找到它。tasks.json 儲存生成配置。

你的新 tasks.json 檔案應類似於下面的 JSON

{
  "version": "2.0.0",
  "tasks": [
    {
      "type": "shell",
      "label": "C/C++: g++ build active file",
      "command": "/usr/bin/g++",
      "args": ["-g", "${file}", "-o", "${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}"],
      "options": {
        "cwd": "/usr/bin"
      },
      "problemMatcher": ["$gcc"],
      "group": {
        "kind": "build",
        "isDefault": true
      },
      "detail": "Task generated by Debugger."
    }
  ]
}

注意：你可以在變數參考中瞭解有關 tasks.json 變數的更多資訊。

command 設定指定要執行的程式；在本例中是 g++。args 陣列指定將傳遞給 g++ 的命令列引數。這些引數必須按照編譯器期望的順序指定。

此任務告訴 g++ 獲取活動檔案 (${file})，對其進行編譯，並在當前目錄 (${fileDirname}) 中建立一個與活動檔案同名但沒有副檔名的可執行檔案 (${fileBasenameNoExtension})，對於我們的示例，結果是 helloworld。

label 值是你在任務列表中將看到的內容；你可以隨意命名。

detail 的值是您將在任務列表中看到的任務描述。強烈建議重新命名此值以將其與類似任務區分開來。

從現在開始，播放按鈕將從 tasks.json 中讀取資訊，以確定如何構建和執行你的程式。你可以在 tasks.json 中定義多個構建任務，而標記為預設的任務將被播放按鈕使用。如果你需要更改預設編譯器，可以執行任務: 配置預設生成任務。或者，你可以修改 tasks.json 檔案，並透過替換以下段落來刪除預設設定

    "group": {
        "kind": "build",
        "isDefault": true
    },

替換為

    "group": "build",

修改 tasks.json

您可以透過使用像 "${workspaceFolder}/*.cpp" 這樣的引數而不是 "${file}" 來修改您的 tasks.json 以構建多個 C++ 檔案。這將構建您當前資料夾中的所有 .cpp 檔案。您還可以透過將 "${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}" 替換為硬編碼的檔名（例如 'helloworld.out'）來修改輸出檔名。

除錯 helloworld.cpp

要除錯你的程式碼，

回到 helloworld.cpp，使其成為活動檔案。
透過單擊編輯器邊距或在當前行使用 F9 設定斷點。
從播放按鈕旁邊的下拉選單中，選擇除錯 C/C++ 檔案。
從系統上檢測到的編譯器列表中選擇 C/C++: g++ build and debug active file（只有在您第一次執行或除錯 helloworld.cpp 時，系統才會要求您選擇編譯器）。

播放按鈕有兩種模式：執行 C/C++ 檔案和除錯 C/C++ 檔案。它將預設為上次使用的模式。如果您在播放按鈕中看到除錯圖示，您可以直接選擇播放按鈕進行除錯，而無需選擇下拉選單項。

探索偵錯程式

在開始單步除錯程式碼之前，我們花點時間注意使用者介面中的幾處變化

整合終端出現在原始碼編輯器的底部。在除錯輸出選項卡中，你將看到指示偵錯程式已啟動並正在執行的輸出。
編輯器會高亮顯示第 12 行，這是您在啟動偵錯程式之前設定的斷點。
左側的執行和除錯檢視顯示除錯資訊。你將在本教程的後面看到一個示例。
程式碼編輯器頂部會出現一個除錯控制面板。你可以透過抓取左側的點來在螢幕上移動它。

如果您的工作區中已有 launch.json 檔案，則播放按鈕在確定如何執行和除錯 C++ 檔案時將從中讀取。如果您沒有 launch.json，播放按鈕將即時建立一個臨時的“快速除錯”配置，從而完全無需 launch.json！

單步除錯程式碼

現在你已準備好開始單步除錯程式碼。

單擊或按下除錯控制面板中的跳過圖示。

這將使程式執行推進到 for 迴圈的第一行，並跳過在建立和初始化 msg 變數時呼叫的 vector 和 string 類中的所有內部函式呼叫。請注意側邊變數視窗中的變化。
再次按跳過以推進到此程式中的下一個語句（跳過用於初始化迴圈的所有內部程式碼）。現在，變數視窗顯示有關迴圈變數的資訊。
再次按單步跳過以執行 cout 語句。（請注意，C++ 擴充套件在最後一個 cout 執行之前不會向除錯控制檯列印任何輸出。）
如果你願意，可以繼續按單步跳過，直到向量中的所有單詞都列印到控制檯。但如果你好奇，可以嘗試按單步進入按鈕來單步執行 C++ 標準庫中的原始碼！

要返回到你自己的程式碼，一種方法是繼續按單步跳過。另一種方法是在你的程式碼中設定一個斷點，方法是切換到程式碼編輯器中的 helloworld.cpp 選項卡，將插入點放在迴圈內的 cout 語句的某處，然後按 F9。左側的邊欄會出現一個紅點，表示已在此行設定了斷點。

然後按 F5 從標準庫標頭檔案的當前行開始執行。執行將在 cout 處中斷。如果你願意，可以再次按 F9 來關閉斷點。

當迴圈完成後，您可以在整合終端的除錯控制檯選項卡中看到輸出，以及 GDB 輸出的一些其他診斷資訊。

設定監視

要在程式執行時跟蹤變數的值，請對該變數設定一個監視。

將插入點放在迴圈內部。在監視視窗中，單擊加號，然後在文字框中輸入 word，這是迴圈變數的名稱。現在，在單步執行迴圈時檢視“監視”視窗。
要在執行暫停在斷點處時快速檢視任何變數的值，你可以將滑鼠指標懸停在其上方。

接下來，您將建立一個 tasks.json 檔案來告訴 VS Code 如何構建（編譯）程式。此任務將呼叫 g++ 編譯器從原始碼建立可執行檔案。

確保 helloworld.cpp 在編輯器中處於開啟狀態非常重要，因為下一步會使用編輯器中的活動檔案作為上下文來建立構建任務。

使用 launch.json 自定義除錯

當你使用播放按鈕或 F5 進行除錯時，C++ 擴充套件會即時建立一個動態除錯配置。

在某些情況下，你可能希望自定義除錯配置，例如指定在執行時傳遞給程式的引數。你可以在 launch.json 檔案中定義自定義除錯配置。

要建立 launch.json，請從播放按鈕下拉選單中選擇新增除錯配置。

Add debug configuration play button menu

然後您會看到一個包含各種預定義除錯配置的下拉列表。選擇 g++ build and debug active file。

C++ debug configuration dropdown

VS Code 建立一個 launch.json 檔案，它看起來像這樣

{
  "version": "0.2.0",
  "configurations": [
    {
      "name": "C/C++: g++ build and debug active file",
      "type": "cppdbg",
      "request": "launch",
      "program": "${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}",
      "args": [],
      "stopAtEntry": false,
      "cwd": "${workspaceFolder}",
      "environment": [],
      "externalConsole": false,
      "MIMode": "gdb",
      "miDebuggerPath": "/usr/bin/gdb",
      "setupCommands": [
        {
          "description": "Enable pretty-printing for gdb",
          "text": "-enable-pretty-printing",
          "ignoreFailures": true
        }
      ],
      "preLaunchTask": "C/C++: g++ build active file"
    }
  ]
}

在上面的 JSON 中，program 指定了您要除錯的程式。這裡它被設定為活動檔案所在的資料夾 ${fileDirname} 和不帶副檔名的活動檔名 ${fileBasenameNoExtension}，如果 helloworld.cpp 是活動檔案，它將是 helloworld。args 屬性是一個在執行時傳遞給程式的引數陣列。

預設情況下，C++ 擴充套件不會向你的原始碼新增任何斷點，並且 stopAtEntry 值設定為 false。

將 stopAtEntry 值更改為 true，以便在開始除錯時讓偵錯程式在 main 方法處停止。

從現在開始，播放按鈕和 F5 在啟動程式進行除錯時將從你的 launch.json 檔案中讀取資訊。

C/C++ 配置

如果你想對 C/C++ 擴充套件進行更多控制，可以建立一個 c_cpp_properties.json 檔案，它將允許你更改編譯器路徑、包含路徑、C++ 標準（預設為 C++17）等設定。

你可以透過從命令面板 (⇧⌘P (Windows、Linux 為 Ctrl+Shift+P)) 執行 C/C++: 編輯配置 (UI) 命令來檢視 C/C++ 配置 UI。

Command Palette

這將開啟C/C++ 配置頁面。當你在此處進行更改時，VS Code 會將它們寫入 .vscode 資料夾中名為 c_cpp_properties.json 的檔案。

IntelliSense configuration window

僅當您的程式包含不在您的工作區或標準庫路徑中的標頭檔案時，您才需要修改 Include path 設定。

Visual Studio Code 將這些設定放在 .vscode/c_cpp_properties.json 中。如果你直接開啟該檔案，它應該看起來像這樣

{
  "configurations": [
    {
      "name": "Linux",
      "includePath": ["${workspaceFolder}/**"],
      "defines": [],
      "compilerPath": "/usr/bin/gcc",
      "cStandard": "c11",
      "cppStandard": "c++17",
      "intelliSenseMode": "clang-x64"
    }
  ],
  "version": 4
}

重用您的 C++ 配置

VS Code 現在已配置為在 Linux 上使用 gcc。該配置適用於當前工作區。要重用該配置，只需將 JSON 檔案複製到新專案資料夾（工作區）的 .vscode 資料夾中，並根據需要更改原始檔和可執行檔案的名稱。

故障排除

編譯器和連結錯誤

最常見的錯誤原因（例如 undefined _main，或 attempting to link with file built for unknown-unsupported file format 等）發生在您開始構建或開始除錯時 helloworld.cpp 不是活動檔案的情況下。這是因為編譯器正在嘗試編譯非原始碼的內容，比如您的 launch.json、tasks.json 或 c_cpp_properties.json 檔案。

後續步驟

探索 VS Code 使用者指南。
檢視 C++ 擴充套件概述。
建立一個新的工作區，將你的 .json 檔案複製到其中，調整新工作區路徑、程式名稱等必要的設定，然後開始編碼！

5/13/2022