在 Windows 上使用 MinGW 的 GCC
在本教學中，您將設定 Visual Studio Code 以使用來自 mingw-w64 的 GCC C++ 編譯器 (g++) 與 GDB 除錯器，進而在 Windows 上建立並執行程式。完成 VS Code 的設定後，您將會編譯、執行並偵錯一個 Hello World 程式。
本教學不會介紹 GCC、GDB、MinGW-w64 或 C++ 語言本身。若您想深入了解這些主題，網路上有許多優質的學習資源。
如果您遇到任何問題，歡迎在 VS Code 文件儲存庫中為本教學提交 Issue。
先決條件
若要成功完成本教學課程，您必須執行下列步驟
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安裝 VS Code 的 C/C++ 擴充功能。您可以透過擴充功能檢視中搜尋「C++」來安裝此擴充功能（⇧⌘X (Windows、Linux 為 Ctrl+Shift+X)）。
安裝 MinGW-w64 工具鏈
透過 MSYS2 取得最新版本的 MinGW-w64，它提供最新的 GCC 原生組建、MinGW-w64 以及其他有用的 C++ 工具與函式庫。這將為您提供編譯程式碼、偵錯，以及設定以與 IntelliSense 搭配運作所需的工具。
若要安裝 MinGW-w64 工具鏈，請觀看此影片或遵循以下步驟：
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您可以從 MSYS2 頁面下載最新的安裝程式，或直接使用此 安裝程式直接連結。
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執行安裝程式並依照安裝精靈的步驟操作。請注意，MSYS2 需要 Windows 8.1 64 位元或更新版本。
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在精靈中，選擇您想要的安裝資料夾。請記下此目錄以備後用。在大多數情況下，預設推薦的目錄即可。設定開始功能表捷徑時同樣適用此原則。完成後，確保勾選 Run MSYS2 now（立即執行 MSYS2）並選擇 Finish（完成）。這將會為您開啟一個 MSYS2 終端機視窗。
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在此終端機中，透過執行以下指令來安裝 MinGW-w64 工具鏈：
pacman -S --needed base-devel mingw-w64-ucrt-x86_64-toolchain -
按下 Enter 鍵以接受
toolchain群組中的預設套件數量。
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當系統提示是否繼續安裝時，輸入
Y。 -
請按照以下步驟將 ucrt64
bin資料夾的路徑新增至 Windows 的PATH環境變數：- 在 Windows 搜尋列中輸入 設定 (Settings) 以開啟 Windows 設定。
- 搜尋 編輯您的帳戶環境變數 (Edit environment variables for your account)。
- 在 使用者變數 (User variables) 中，選取
Path變數，然後選擇 編輯 (Edit)。 - 選擇 新增 (New) 並將您在安裝過程中記下的 MinGW-w64 目標資料夾路徑加入清單。如果您使用上述的預設設定，路徑將為：
C:\msys64\ucrt64\bin。 - 選擇 確定 (OK)，然後在 環境變數 (Environment Variables) 視窗中再次選擇 確定 以更新
PATH環境變數。您必須重新開啟任何已開啟的命令列視窗，更新後的PATH環境變數才會生效。
檢查您的 MinGW 安裝
為了檢查 MinGW-w64 工具是否正確安裝並可用，請開啟一個新的命令提示字元並輸入：
gcc --version
g++ --version
gdb --version
您應該會看到輸出結果，顯示您已安裝的 GCC、g++ 和 GDB 版本。如果沒有出現這些資訊：
- 請確保您的 PATH 變數項目與工具鏈安裝的 MinGW-w64 二進位檔位置相符。如果編譯器不存在於該 PATH 路徑中，請確保您已確實遵循上述步驟。
- 如果
gcc有正確的輸出但gdb沒有，則表示您需要安裝 MinGW-w64 工具集中遺漏的套件。- 如果在編譯時收到「The value of miDebuggerPath is invalid.」（miDebuggerPath 的值無效）的訊息，原因之一可能是您缺少了
mingw-w64-gdb套件。
- 如果在編譯時收到「The value of miDebuggerPath is invalid.」（miDebuggerPath 的值無效）的訊息，原因之一可能是您缺少了
建立一個 Hello World 應用程式
首先，讓我們設定專案。
- 啟動 Windows 命令提示字元（在 Windows 搜尋列中輸入 命令提示字元）。
- 執行下列指令。這將建立一個名為
projects的空白資料夾，您可以在其中放置所有的 VS Code 專案。接著，下一個指令將建立一個名為helloworld的子資料夾並切換至該路徑。從那裡，您將直接在 VS Code 中開啟helloworld。
mkdir projects
cd projects
mkdir helloworld
cd helloworld
code .
指令「code .」會以當前資料夾開啟 VS Code，該資料夾即成為您的「工作區」。由於這是您自己建立的資料夾，請在 工作區信任 (Workspace Trust) 對話框中選擇 Yes, I trust the authors (是的，我信任作者)。
在閱讀本教學的過程中，您會看到工作區中建立了一個 .vscode 資料夾，內含三個檔案：
tasks.json（建置指示）launch.json（偵錯工具設定）c_cpp_properties.json（編譯器路徑與 IntelliSense 設定）
新增一個 Hello World 原始碼檔案
在檔案總管標題列中，選取新增檔案按鈕，並將檔案命名為 helloworld.cpp。
新增 hello world 原始程式碼
現在請貼上這段原始程式碼
#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;
}
現在按下 ⌘S (Windows, Linux Ctrl+S) 來儲存檔案。請注意，您剛新增的檔案會出現在 VS Code 側邊欄的「檔案總管」檢視（⇧⌘E (Windows, Linux Ctrl+Shift+E)）中。
您也可以透過選擇 檔案 (File) > 自動儲存 (Auto Save) 來啟用 自動儲存，以便自動儲存變更。您可以在 VS Code 的 使用者介面文件中進一步了解其他檢視介面。
注意：當您儲存或開啟 C++ 檔案時，您可能會看到 C/C++ 擴充功能關於 Insiders 版本可用性的通知，這讓您可以測試新功能與修正。您可以選取
X（清除通知）來忽略此通知。
探索 IntelliSense
IntelliSense 是一個透過提供程式碼補全、參數資訊、快速資訊與成員清單等編輯功能，協助您更快速、更有效率地編寫程式碼的工具。
若要體驗 IntelliSense，請將滑鼠懸停在 vector 或 string 上以查看其類型資訊。如果您在第 10 行輸入 msg.，會看到由 IntelliSense 生成的建議成員函式清單。
您可以按下 Tab 鍵來插入選取的成員。如果您隨後輸入左括號，IntelliSense 將會顯示所需的參數資訊。
如果 IntelliSense 尚未設定，請開啟指令選擇區（⇧⌘P (Windows、Linux 為 Ctrl+Shift+P)）並輸入 Select IntelliSense Configuration (選取 IntelliSense 設定)。從下拉式編譯器清單中選擇 Use gcc.exe 來進行設定。更多資訊可在 IntelliSense 設定文件中找到。
執行 helloworld.cpp
請記住，C++ 擴充功能會使用您機器上安裝的 C++ 編譯器來建置程式。在嘗試於 VS Code 中執行並偵錯 helloworld.cpp 之前，請確保已完成「安裝 MinGW-w64 工具鏈」的步驟。
-
開啟
helloworld.cpp使其成為作用中檔案。 -
按下編輯器右上角的執行按鈕。
-
從系統偵測到的編譯器清單中，選擇 C/C++: g++.exe build and debug active file (建置並偵錯作用中的檔案)。
您只需要在第一次執行 helloworld.cpp 時選擇編譯器。此編譯器將設定為 tasks.json 檔案中的「預設」編譯器。
-
建置成功後，您的程式輸出將會出現在整合式的「終端機」中。
恭喜！您剛剛在 VS Code 中執行了您的第一個 C++ 程式！
理解 tasks.json
當您第一次執行程式時，C++ 擴充功能會建立一個 tasks.json 檔案，您可以在專案的 .vscode 資料夾中找到它。tasks.json 用於儲存您的建置設定。
您新的 tasks.json 檔案應該類似於下方的 JSON：
{
"tasks": [
{
"type": "cppbuild",
"label": "C/C++: g++.exe build active file",
"command": "C:\\msys64\\ucrt64\\bin\\g++.exe",
"args": [
"-fdiagnostics-color=always",
"-g",
"${file}",
"-o",
"${fileDirname}\\${fileBasenameNoExtension}.exe"
],
"options": {
"cwd": "${fileDirname}"
},
"problemMatcher": ["$gcc"],
"group": {
"kind": "build",
"isDefault": true
},
"detail": "Task generated by Debugger."
}
],
"version": "2.0.0"
}
注意：您可以在 變數參考中進一步了解
tasks.json變數。
command 設定指定了要執行的程式；在此例中為 g++。
args 陣列指定了傳遞給 g++ 的命令列引數。這些引數會依照編譯器預期的特定順序排列在此檔案中。
此任務會告訴 g++ 處理當前作用中的檔案 (${file})，編譯它，並使用 -o 參數在當前目錄 (${fileDirname}) 下建立一個輸出檔案，其名稱與作用中檔案相同，但副檔名為 .exe (${fileBasenameNoExtension}.exe)。對我們來說，這會產生 helloworld.exe。
label 值是您在工作清單中看到的名稱；您可以隨意命名。
detail 的值是您在任務清單中看到的任務描述。強烈建議重新命名此值，以便與類似的任務區分開來。
problemMatcher 值會選擇用來分析編譯器輸出以尋找錯誤與警告的剖析器。對於 GCC，使用 $gcc 問題比對器能獲得最佳結果。
從現在起，執行按鈕（播放鍵）將會讀取 tasks.json 以判斷如何建置並執行您的程式。您可以在 tasks.json 中定義多個建置任務，而被標記為預設的任務將由執行按鈕使用。如果您需要更改預設編譯器，可以在指令選擇區中執行 Tasks: Configure Default Build Task (設定預設建置任務)。或者，您可以修改 tasks.json 檔案，並透過移除該區段來取消預設設定。
"group": {
"kind": "build",
"isDefault": true
},
取代為
"group": "build",
修改 tasks.json
自 2024 年 11 月 3 日起，MSYS2 預設停用了 mingw-w64 的萬用字元支援。此變更影響了建置指令中萬用字元（如 "*.cpp"）的處理方式。若要在 tasks.json 中建置多個 C++ 檔案，您必須明確列出檔案名稱、使用如 make 或 cmake 的建置系統，或實作下列替代方案：https://www.msys2.org/docs/c/#expanding-wildcard-arguments。
如果您先前使用 "${workspaceFolder}/*.cpp" 來編譯當前資料夾中的所有 .cpp 檔案，這將不再直接生效。您必須改為手動列出檔案或定義建置指令碼。
偵錯 helloworld.cpp
若要偵錯您的程式碼：
- 回到
helloworld.cpp使其成為作用中檔案。 - 透過點擊編輯器邊界或在目前行上使用 F9 來設定中斷點。
- 從播放按鈕旁的下拉式選單中，選取 Debug C/C++ File。
- 從系統偵測到的編譯器清單中選擇 C/C++: g++ build and debug active file (建置並偵錯作用中的檔案)（您僅會在第一次執行或偵錯
helloworld.cpp時被要求選擇編譯器）。
執行按鈕有兩種模式：執行 C/C++ 檔案 與 偵錯 C/C++ 檔案。它預設會使用上次使用的模式。如果您在執行按鈕上看到除錯圖示，您可以直接點擊執行按鈕進行偵錯，無需使用下拉式選單。
探索偵錯器
在開始逐步執行程式碼之前，讓我們花點時間留意使用者介面的幾項變更
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整合式終端機會出現在原始碼編輯器的底部。在 偵錯主控台 (Debug Console) 分頁中，您會看到顯示除錯器已啟動並執行的輸出訊息。
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編輯器會反白顯示您在啟動偵錯工具前設定中斷點的那一行。
-
左側的「執行與偵錯」檢視會顯示偵錯資訊。您稍後會在教學課程中看到範例。
-
在程式碼編輯器的頂部，會出現一個偵錯控制面板。您可以透過抓取左側的點將其移至畫面其他位置。
逐步執行程式碼
現在您已準備好開始逐步執行程式碼。
-
選取除錯控制面板中的 跳過 (Step over) 圖示。
這會將程式執行進度推進到 for 迴圈的第一行，並跳過當
msg變數建立與初始化時，vector和string類別內部的所有函式呼叫。請注意左側 變數 (Variables) 視窗中的變化。
在此情況下，這些錯誤是預期的，因為儘管迴圈的變數名稱現在對於除錯器而言是可見的，但該語句尚未執行，因此目前沒有內容可讀取。然而，
msg的內容是可見的，因為該語句已經執行完成。 -
再次按下「跳過」以推進到程式中的下一個陳述式（跳過初始化迴圈所執行的所有內部程式碼）。現在，「變數」視窗會顯示迴圈變數的相關資訊。
-
再次按下 跳過 (Step over) 以執行
cout語句。（請注意，在迴圈結束之前，C++ 擴充功能不會將任何輸出列印到 偵錯主控台。） -
如果您願意，可以持續按下逐步跳過，直到向量中的所有單字都列印到主控台為止。但如果您感到好奇，請嘗試按下逐步執行 (Step Into) 按鈕，以逐步追蹤 C++ 標準函式庫中的原始程式碼！
若要回到您自己的程式碼，一種方法是持續按下「跳過」。另一種方法是在您的程式碼中設定中斷點：切換至程式碼編輯器中的
helloworld.cpp索引標籤，將插入點放在迴圈內cout陳述式的某處，然後按下 F9。左側裝訂邊會出現一個紅點，表示已在此行設定中斷點。
然後按下 F5 從標準程式庫標頭中的目前行開始執行。程式執行將會在
cout處中斷。如果您願意，可以再次按下 F9 來取消中斷點。當迴圈完成時，您可以在整合式終端機中看到輸出，以及 GDB 所輸出的其他診斷資訊。
設定監看式 (Watch)
有時您可能希望在程式執行時追蹤變數的值。您可以透過對該變數設定 監看 (watch) 來達成。
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將游標放置在迴圈內部。在 監看 (Watch) 視窗中，選取加號並在文字框中輸入
word（迴圈變數的名稱）。現在，當您逐行執行迴圈時，請觀察監看視窗。
-
在迴圈前新增此陳述式以增加另一個監看式：
int i = 0;。然後在迴圈內新增此陳述式：++i;。現在，像前一步驟那樣，為i新增監看式。 -
若要在執行於中斷點暫停時快速查看任何變數的值，您可以將滑鼠指標懸停在該變數上。
使用 launch.json 自訂偵錯
當您使用執行按鈕或 F5 進行偵錯時，C++ 擴充功能會即時建立動態偵錯設定。
在某些情況下，您會希望自訂偵錯設定，例如指定在執行階段傳遞給程式的參數。您可以在 launch.json 檔案中定義自訂偵錯設定。
若要建立 launch.json，請從執行按鈕下拉式選單中選擇 新增偵錯設定。
接著您會看到各種預先定義除錯設定的下拉式清單。請選擇 C/C++: g++.exe build and debug active file。
VS Code 會在 .vscode 資料夾中建立一個 launch.json 檔案，看起來像這樣：
{
"configurations": [
{
"name": "C/C++: g++.exe build and debug active file",
"type": "cppdbg",
"request": "launch",
"program": "${fileDirname}\\${fileBasenameNoExtension}.exe",
"args": [],
"stopAtEntry": false,
"cwd": "${fileDirname}",
"environment": [],
"externalConsole": false,
"MIMode": "gdb",
"miDebuggerPath": "C:\\msys64\\ucrt64\\bin\\gdb.exe",
"setupCommands": [
{
"description": "Enable pretty-printing for gdb",
"text": "-enable-pretty-printing",
"ignoreFailures": true
},
{
"description": "Set Disassembly Flavor to Intel",
"text": "-gdb-set disassembly-flavor intel",
"ignoreFailures": true
}
],
"preLaunchTask": "C/C++: g++.exe build active file"
}
],
"version": "2.0.0"
}
在上述 JSON 中，program 指定了您想要偵錯的程式。此處設定為當前作用中的檔案資料夾 (${fileDirname}) 與帶有 .exe 副檔名的檔案名稱 (${fileBasenameNoExtension}.exe)；如果 helloworld.cpp 是作用中的檔案，這將會是 helloworld.exe。args 屬性是一個在執行階段傳遞給程式的引數陣列。
預設情況下，C++ 延伸模組不會在您的原始程式碼中新增任何中斷點，且 stopAtEntry 值設定為 false。
將 stopAtEntry 值變更為 true，以讓偵錯工具在您開始偵錯時於 main 方法停下。
從現在起，當您啟動程式進行偵錯時，執行按鈕與 F5 都會讀取您的
launch.json檔案。
新增額外的 C/C++ 設定
如果您想要更精確地控制 C/C++ 延伸模組，可以建立一個 c_cpp_properties.json 檔案，這將允許您變更設定，例如編譯器路徑、包含路徑、C++ 標準（預設為 C++17）等。
您可以透過從命令選擇區（⇧⌘P (Windows, Linux Ctrl+Shift+P)）執行 C/C++: Edit Configurations (UI) 命令來查看 C/C++ 設定 UI。
這會開啟 C/C++ 設定頁面。當您在此處進行變更時，VS Code 會將其寫入 .vscode 資料夾中名為 c_cpp_properties.json 的檔案。
在這裡，我們將 Configuration name (設定名稱) 更改為 GCC，將 Compiler path (編譯器路徑) 下拉選單設為 g++ 編譯器，並將 IntelliSense mode 設為與編譯器相符的模式 (gcc-x64)。
Visual Studio Code 會將這些設定存放在 .vscode\c_cpp_properties.json。如果您直接開啟該檔案，看起來應該像這樣：
{
"configurations": [
{
"name": "GCC",
"includePath": ["${workspaceFolder}/**"],
"defines": ["_DEBUG", "UNICODE", "_UNICODE"],
"windowsSdkVersion": "10.0.22000.0",
"compilerPath": "C:/msys64/mingw64/bin/g++.exe",
"cStandard": "c17",
"cppStandard": "c++17",
"intelliSenseMode": "windows-gcc-x64"
}
],
"version": 4
}
只有當您的程式包含不在工作區或標準函式庫路徑中的標頭檔時，才需要新增至 Include path 陣列設定。強烈建議不要將系統的 include 路徑加入至我們所支援編譯器的 includePath 設定中。
編譯器路徑
擴充功能會使用 compilerPath 設定來推斷 C++ 標準函式庫標頭檔的路徑。當擴充功能知道去哪裡尋找這些檔案時，就能提供如智慧補全與 前往定義 (Go to Definition) 導覽等功能。
C/C++ 擴充功能會嘗試根據系統上找到的編譯器，自動填入 compilerPath 的預設值。擴充功能會搜尋幾個常見的編譯器位置，但只會自動選擇那些位於「Program Files」資料夾中，或是路徑已列在 PATH 環境變數中的編譯器。如果能找到 Microsoft Visual C++ 編譯器，它將會被選取；否則它會選擇 gcc、g++ 或 clang 的版本。
如果您安裝了多個編譯器，您可能需要變更 compilerPath 以符合您專案偏好的編譯器。您也可以在指令選擇區中使用 C/C++: Select IntelliSense Configuration... (選取 IntelliSense 設定) 指令，來選擇擴充功能偵測到的其中一個編譯器。
疑難排解
已安裝 MSYS2，但仍找不到 g++ 和 gdb
您必須遵循 MSYS2 網站上的步驟，使用 MSYS CLI 來安裝完整的 MinGW-w64 工具鏈（pacman -S --needed base-devel mingw-w64-ucrt-x86_64-toolchain），以及所有必要的先決條件。該工具鏈包含 g++ 和 gdb。
身為 Windows 使用者，執行 pacman 指令出現錯誤
Windows 上的 UCRT 僅包含在 Windows 10 或更新版本中。如果您使用的是其他版本的 Windows，請執行以下不使用 UCRT 的指令：
pacman -S --needed base-devel mingw-w64-x86_64-toolchain
將 MinGW-w64 目標資料夾新增至您的環境變數清單時，預設路徑將為：C:\msys64\mingw64\bin。
MinGW 32 位元
如果您需要 MinGW 工具集的 32 位元版本，請查閱 MSYS2 wiki 上的 Downloading (下載) 章節。其中包含了 32 位元與 64 位元安裝選項的連結。
後續步驟
- 探索 VS Code 使用者指南。
- 查閱 C++ 擴充功能總覽。
- 建立一個新的工作區，將您的
.vscodeJSON 檔案複製過去，根據新工作區的路徑、程式名稱等調整必要的設定，然後開始撰寫程式碼！