Windows系统中vscode+MSVC的C++配置

在Windows上编译C++程序不能直接使用gcc和g++命令，一般来说如果非要使用的话可以用wsl或者MinGW。过去的很长一段时间我也确实是这么做的，但是最近在学习C++20，无奈MSVC是三大主流编译器里面相关特性支持最完善的，只能捣鼓一下怎么使用，特此记录。

安装Visual Studio

MSVC可以直接通过安装Visual Studio获取，在该页面选择合适的Visual Studio版本（一般来说是选社区版，因为是免费的）就可以下载安装。

其中MSVC工具链通过选择“使用C++的桌面开发”安装：

安装截图（来源：微软官网）
安装完之后，如果使用默认的安装位置，应该在C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\20xx\Community\VC\Tools\MSVC\xx.xx.xx\bin\Hostx64\x64\这个路径下面有编译链包含的各个工具（比如cl.exe）。

配置环境变量

虽然说我们找到了编译链工具的所在位置，但是如果现在直接调用它们进行编译是无法正常运行的，这是因为MSVC工具链还有很多额外的环境变量配置。这些变量当然可以手动配置，但是Visual Studio本身提供了一个配置脚本：C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\20xx\Community\VC\Auxiliary\Build\vcvars64.bat，这个bat脚本中干的事情就是把那些杂七杂八的环境变量给设置好。

因此我只把这个脚本所在的文件夹加入了Path环境变量，这样一来只需在cmd中先调用vcvars64，就可以正常使用cl.exe等编译工具了：

Path环境变量

C:\Users\xxx>where cl
INFO: Could not find files for the given pattern(s).C:\Users\xxx>vcvars64
**********************************************************************
** Visual Studio 2019 Developer Command Prompt v16.11.22
** Copyright (c) 2021 Microsoft Corporation
**********************************************************************
[vcvarsall.bat] Environment initialized for: 'x64'C:\Users\xxx>where cl
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Community\VC\Tools\MSVC\14.29.30133\bin\Hostx64\x64\cl.exe

不过这个脚本比较坑，必须用cmd命令行才能运行，在powershell命令行中是无效的（而且依然会有配置成功的输出，真坑）。

其实这个时候就可以使用cl.exe直接进行C++源文件的编译了，比如现在有一份main.cpp：

#include <iostream>int main() {std::cout << "hello" << std::endl;return 0;
}

使用命令cl.exe /EHsc /std:c++20 main.cpp就可以编译得到文件main.exe，运行后输出hello：

C:\Users\xxx>type main.cpp
#include <iostream>int main() {std::cout << "hello" << std::endl;return 0;
}
C:\Users\xxx>cl /EHsc /std:c++20 main.cpp
用于 x64 的 Microsoft (R) C/C++ 优化编译器 19.29.30147 版
版权所有(C) Microsoft Corporation。保留所有权利。main.cpp
Microsoft (R) Incremental Linker Version 14.29.30147.0
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved./out:main.exe
main.objC:\Users\xxx>.\main.exe
hello

所以说使用MSVC也不难。既然搞清楚了原理，就可以去编写vscode的相关文件（launch.json和tasks.json），然后让vscode也能一键使用MSVC编译运行源代码。

配置`launch.json`和`tasks.json`

在安装了C++插件之后，使用vscode打开C++源文件会在右上角显示一个小三角形，按下它就会打开编译运行的选择列表：

小三角形

配置项列表

这个列表里面有的项是默认配置的（比如上图的后面四个）。一般来说这个时候是会显示像上图一样的那个使用cl.exe编译的默认配置项，但是其实这个是没法用的（需要在命令行中先调用vcvars64.bat，然后再调用code编辑代码，太麻烦）。

上图中我的vscode显示了一个我自定义的配置（也就是第一项），这个其实是在项目根目录的.vscode文件夹中的launch.json和tasks.json中定义的：

.vscode文件夹

launch.json中有一个configurations列表，其中的项就是用户自定义的那些调试启动项，先放出我最终的文件：

{"configurations": [{"name": "C/C++: 运行活动文件（自定义）","type": "cppdbg","request": "launch","program": "${fileDirname}\\${fileBasenameNoExtension}.exe","args": [],"stopAtEntry": false,"cwd": "${fileDirname}","environment": [],"externalConsole": false,"MIMode": "gdb","miDebuggerPath": "C:\\Program Files\\mingw64\\bin\\gdb.exe","setupCommands": [{"description": "为 gdb 启用整齐打印","text": "-enable-pretty-printing","ignoreFailures": true},{"description": "将反汇编风格设置为 Intel","text": "-gdb-set disassembly-flavor intel","ignoreFailures": true}],"preLaunchTask": "C/C++: 生成活动文件（自定义）"}],"version": "2.0.0"
}

其中name就是会在表项中显示的名字，注意不要含有cl.exe字样，因为当前版本的vscode似乎是直接通过命名进行检测的，如果发现名字里面有cl.exe，而你又不是先调用vcvars.bat再调用code的，vscode就直接不让你运行这个任务（我真是呃呃）。

type值为cppdbg，就表示这个配置项适用于C++源文件。后面的MIMode，miDebuggerPath等都是对gdb的配置，这里我就继续沿用了MinGW的gdb。

program就是要运行的编译后的文件名。那么要得到这个exe文件，就要先进行编译。编译的步骤定义在tasks.json中，上面的preLaunchTask就是在指定先运行tasks.json中定义的name为C/C++: 生成活动文件（自定义）的预编译任务，该任务完成后再执行launch.json中指定的指令。

tasks.json与launch.json的结构大差不差，有个tasks列表列出各个预编译任务：

{"tasks": [{"type": "cppbuild","label": "C/C++: 生成活动文件（自定义）","command": "cmd","args": ["/c","vcvars64 && cl /EHsc /std:c++20 ${file}"],"options": {"cwd": "${fileDirname}"},"problemMatcher": [ ],"group": "build","detail": "编译器生成的任务。"}],"version": "2.0.0"
}

因为我的vscode默认终端是powershell，不能直接调用vcvars64.bat，所以只能通过cmd /c的方式开一个cmd子进程运行，/c就是表示cmd直接运行后面接的指令。而后面接的具体指令是vcvars64 && cl /EHsc /std:c++20 ${file}，&&是连接符，表示左边的命令正常完成之后执行右边的命令，所以其实它干的事情就是先调用vcvars64设置好各个环境变量，然后再调用cl编译vscode当前打开的C++源文件。

测试

完成上述操作之后，就可以直接点vscode右上角的三角形按钮一键使用MSVC编译运行C++程序了（另：也可以使用快捷键F5）。

另外，当前vscode的官方C++插件是默认不开启C++20相关特性的支持的，虽然说不影响编译和运行，但是写代码的时候一堆波浪线和智能提示还是让人很不爽。其实只需在settings.json中加入一项："C_Cpp.default.cppStandard": "c++23"就可以开启C++20特性的支持了。

本人编写了一个简单的用到concept特性的代码，模拟实现了python中的enumerate函数，都是可以正常编译运行的：

#include <iostream>
#include <vector>template <typename T> 
concept Iterable = requires(T x) { x.begin(); x.end(); };template <Iterable T>
class enumerate {int start;T obj;using _T_Iter = decltype(obj.begin());class _Iter {int index;_T_Iter iter;public:_Iter(int index, _T_Iter iter): index(index), iter(iter) {}void operator ++ () { ++iter, ++index; }void operator ++ (int) { ++iter, ++index; }auto operator * () { return std::pair(index, *iter); }bool operator == (const _Iter& i) const { return iter == i.iter; }bool operator != (const _Iter& i) const { return iter != i.iter; }};
public:enumerate(T obj, int start = 0): obj(std::move(obj)), start(start) {}auto begin() { return _Iter(start, obj.begin()); }auto end() { return _Iter(start, obj.end()); }
};int main() {std::vector vec = {1, 4, 8, 9};for (auto [index, item]: enumerate(vec)) {std::cout << "[" << index << "] " << item << std::endl;}return 0;
}