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开发环境搭建与编译运行

Kingcq2026/6/29大约 10 分钟C/C++ 语言与程序设计环境搭建编译器CC++

工欲善其事，必先利其器

在开始写代码之前，我们需要先搭建好开发环境。这套教程中，我们会同时用到 C 和 C++，因此编译器需要同时支持两者。好消息是，主流的 GCC、Clang 和 MSVC 都同时支持 C 和 C++，安装一个就够了。

下面我会分平台介绍最推荐的安装方式。

Windows 环境

Windows 上的 C/C++ 开发通常面临一个选择：用 MinGW-w64（GCC 的 Windows 移植版）还是用 Visual Studio 的 MSVC？

初学阶段没有必要同时维护两套工具链。建议先选择一套并把“编辑—编译—运行—调试”走通：想和本教程命令保持一致，可以选择 MSYS2 UCRT64 + GCC；准备使用 Visual Studio 或 Windows 原生生态，可以选择 MSVC。等你知道自己为什么需要另一套工具链时再安装也不迟。

使用 winget 安装（推荐）

winget 是 Windows 自带的包管理器，从 Windows 10（21H1 及以上）和 Windows 11 开始内置。

打开管理员 PowerShell

winget 安装包时需要管理员权限。如果你还不熟悉如何打开"管理员 PowerShell"，请按以下步骤操作：

  1. 点击任务栏上的开始按钮（或按键盘上的 Win 键）
  2. 输入 powershell
  3. 在搜索结果中，右键点击 Windows PowerShell，选择以管理员身份运行
  4. 如果弹出用户账户控制（UAC）窗口，点击是
  5. 此时你会看到一个蓝底的窗口，光标前面有 PS C:\Windows\system32> 提示符

完成后，在蓝底窗口中输入以下命令。

安装 MinGW-w64

winget search mingw

这会列出所有与 mingw 相关的包。选择最新版本安装：

winget install -e --id MSYS2.MSYS2

安装完成后，打开 MSYS2 的终端（从开始菜单找到 MSYS2 并启动），在里面执行：

pacman -S mingw-w64-ucrt-x86_64-gcc

这样会把 MinGW-w64 安装到 MSYS2 的目录下。安装完成后，把 C:\msys64\ucrt64\bin 添加到系统环境变量 PATH 中。

什么是 PATH

PATH 是系统用来查找可执行文件的目录列表。当你输入 gcc 并回车时，系统会在 PATH 中列出的目录里依次查找 gcc.exe。如果找不到，就会提示"不是内部或外部命令"。安装编译器后记得把它的 bin 目录加到 PATH 里。

添加环境变量

  1. 在搜索栏输入"环境变量"，打开编辑系统环境变量
  2. 点击环境变量按钮
  3. 在"系统变量"列表中找到 Path，双击
  4. 点击新建，输入 C:\msys64\ucrt64\bin
  5. 一路点确定

验证安装：重新打开一个普通 PowerShell 窗口（不是管理员），输入：

gcc --version

如果显示版本信息，说明安装成功。

安装 MSVC

安装 MSVC 最直接的方式是安装 Visual Studio 2022 Build Tools（不需要安装完整的 Visual Studio，体积小很多）：

winget search "visual studio build tools"
winget install -e --id Microsoft.VisualStudio.2022.BuildTools

安装器启动后，在"工作负载"页面勾选使用 C++ 的桌面开发，然后点击安装。安装完成后，从开始菜单打开 Developer Command Prompt for VS 2022，输入 cl 验证编译器是否可用。

使用 scoop 安装

scoop 是另一个 Windows 包管理器，它会把软件安装到用户目录下，不需要管理员权限（安装 scoop 本身时除外）。

安装 scoop

先确保你安装了 PowerShell 5（或更高版本）和 .NET Framework 4.5+。然后打开普通（非管理员）PowerShell，执行：

Set-ExecutionPolicy RemoteSigned -Scope CurrentUser -Force
irm get.scoop.sh | iex

scoop 的基本使用

# 搜索包
scoop search gcc

# 安装 MinGW
scoop install gcc

# 安装 LLVM (Clang)
scoop install llvm

# 查看已安装的包
scoop list

# 更新所有包
scoop update *

更改 scoop 的安装路径

scoop 默认将软件安装到 C:\Users\<用户名>\scoop。如果你想更改到其他盘（比如 D:\scoop），在安装 scoop 之前设置环境变量：

$env:SCOOP='D:\scoop'
[Environment]::SetEnvironmentVariable('SCOOP', $env:SCOOP, 'User')

然后再执行安装命令。这样所有通过 scoop 安装的软件都会放到 D:\scoop 下。

更详细的使用说明可以查看 scoop 的官方文档。

Linux / macOS 环境

使用 Homebrew

Homebrew 是 macOS 和 Linux 上最流行的包管理器。

打开终端

  • macOS：按 Command + 空格，输入 terminal，回车
  • Linux（Ubuntu/Debian）：按 Ctrl + Alt + T

安装 Homebrew

在终端中执行（如果已经安装 git 和 curl）：

/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"

安装过程中会提示你输入密码，按提示操作即可。安装完成后，根据终端输出的提示，将 brew 加入 PATH。

安装 GCC

# 搜索
brew search gcc

# 安装最新版 GCC
brew install gcc

# 安装 LLVM（Clang）
brew install llvm

macOS 系统自带了 Clang，直接输入 clang --version 就能看到。但你也可以安装最新版本：

brew install llvm

Linux 自带包管理器

如果你用的是 Ubuntu 或 Debian，也可以直接用系统自带的 apt：

sudo apt update
sudo apt install build-essential gdb

build-essential 包含了 GCC、G++、Make 等常用工具，一次装齐。

编辑器选择：VSCode 与 Zed

写好代码需要一款好用的编辑器。这里推荐两个选择。

Visual Studio Code（VSCode）

VSCode 是微软出品的免费编辑器，插件生态丰富，非常适合 C/C++ 开发。

安装 VSCode

# Windows (winget)
winget install -e --id Microsoft.VisualStudioCode

# macOS (Homebrew)
brew install --cask visual-studio-code

必装插件

打开 VSCode，点击左侧扩展图标（或按 Ctrl+Shift+X），搜索并安装以下插件：

插件名称作用
C/C++（Microsoft 出品）语法高亮、代码补全、调试支持
C/C++ Extension Pack上面那个插件的全家桶，额外包含 CMake 等工具支持
CMake Tools在进入多文件项目后，帮助配置和构建 CMake 项目（前期可不装）
GitLensGit 历史记录可视化（非必须，但很有用）
Chinese (Simplified) Language Pack中文界面（如果你需要）

安装完 C/C++ 插件后，打开一个 .c 或 .cpp 文件，编辑器会自动激活语法高亮和智能提示。

Zed

Zed 是一款强调高性能与协作体验的编辑器，目前提供 Windows、macOS 和 Linux 版本。它的安装方式和语言扩展可能随版本变化，实际操作时以安装页与编辑器内提示为准。

安装 Zed

# Windows
winget install -e --id ZedIndustries.Zed

# macOS
brew install --cask zed

# Linux
curl -f https://zed.dev/install.sh | sh

Zed 的 C/C++ 支持

Zed 内置了 C/C++ 的语言支持（基于 Tree-sitter），安装后打开 .c 或 .cpp 文件即可获得语法高亮、代码补全和跳转定义等功能，无需额外安装插件。对于 Zed 用户来说，开箱即用。

选择哪个？

  • VSCode：生态最完善，插件丰富，适合所有平台的初学者。
  • Zed：界面简洁、响应较快，同样支持主流桌面系统；如果某个扩展或调试流程不顺手，可以先回到资料更多的 VSCode。

编译并运行第一个程序

环境装好了，来编译一个真正的 C 程序试试。

创建源文件

打开编辑器，新建一个文件，输入以下代码，保存为 hello.c：

#include <stdio.h>

int main() {
    printf("Hello, World!\n");
    return 0;
}

使用 GCC 编译

打开终端（Windows 上打开 PowerShell，macOS/Linux 打开 Terminal），切换到源文件所在目录：

cd 你的文件路径

然后执行：

gcc hello.c -o hello

这条命令的含义是：用 gcc 编译 hello.c，生成可执行文件 hello（Windows 上为 hello.exe）。

编译成功后，运行它：

# Windows
.\hello.exe

# macOS / Linux
./hello

终端会输出：

Hello, World!

使用 MSVC 编译

如果安装了 MSVC，从开始菜单打开 Developer Command Prompt for VS 2022，同样切换到源文件目录，执行：

cl hello.c

这会生成 hello.exe，直接输入 hello 运行即可。

g++ 编译 C++ 程序

如果你写的是 C++ 程序（文件后缀为 .cpp），用 g++ 代替 gcc：

g++ hello.cpp -o hello
./hello

常用编译选项

# 指定输出文件名（-o）
gcc hello.c -o my_program.exe

# 开启所有警告（-Wall）
gcc hello.c -std=c11 -Wall -Wextra -Wpedantic -o hello

# 开启调试信息（-g），后面调试程序时会用到
gcc hello.c -g -o hello

# 指定 C 语言标准（-std）
gcc hello.c -std=c11 -o hello

# 优化等级（-O2 是常用优化级别）
gcc hello.c -O2 -o hello

常见编译错误

初学者最常遇到的几个编译错误：

  1. 'gcc' 不是内部或外部命令（Windows）/ command not found: gcc（macOS/Linux）：编译器没有正确安装或没有添加到 PATH。重新检查安装步骤，确认环境变量配置正确。

  2. fatal error: stdio.h: No such file or directory：标准库头文件找不到。通常是编译器安装不完整，尝试重新安装。

  3. undefined reference to 'main'：程序没有 main 函数，或者 main 拼写错误（比如写成了 mian）。检查代码。

先分清四种工具

初学者经常把“编辑器”和“编译器”混为一谈：

工具负责什么
编辑器编写和浏览源代码，例如 VSCode、Zed
编译器把 .c / .cpp 翻译成目标文件，例如 GCC、Clang、MSVC
调试器暂停程序、查看变量和调用栈，例如 GDB、LLDB
构建系统管理多文件编译命令，例如 Make、CMake、XMake

编辑器里出现红色波浪线不等于编译一定失败；点击“一键运行”成功也不表示你已经知道实际用了哪个编译器和参数。前几章建议坚持在终端手动输入编译命令，直到能解释命令中的每一部分。

推荐的学习期命令

# C
gcc hello.c -std=c11 -Wall -Wextra -Wpedantic -g -o hello

# C++
g++ hello.cpp -std=c++17 -Wall -Wextra -Wpedantic -g -o hello
  • -std= 固定语言版本，避免不同机器默认标准不同；
  • -Wall -Wextra -Wpedantic 尽量暴露可疑写法；
  • -g 写入调试信息；
  • 暂时不加高优化，便于单步观察。

不要为了“没有黄色提示”而随手关闭警告。先读懂它指出的类型、格式符、未使用变量或控制流问题，再决定如何修复。

路径和终端的两个常见坑

  • 终端当前目录必须是源文件所在目录，或命令中写出正确路径；
  • Windows PowerShell 运行当前目录的程序通常写 ./hello.exe 或 .\hello.exe，只写 hello 可能不会搜索当前目录。

环境搭建的验收标准不是“插件都装了”，而是你能独立完成：创建文件、编译、读警告、运行、修改后重新编译。

小结

  • Windows 推荐同时安装 MinGW-w64（通过 MSYS2 或 scoop）和 MSVC（通过 Visual Studio Build Tools）
  • macOS / Linux 推荐 Homebrew 安装 GCC / LLVM
  • 编辑器推荐 VSCode + C/C++ 插件，或 Zed（macOS/Linux）
  • 编译命令：gcc 源文件.c -o 输出文件，运行 ./输出文件
  • 学习阶段推荐：-std=c11 -Wall -Wextra -Wpedantic -g。先看懂警告，再考虑 -O2 优化

下一篇我们将回到计算机底层，看看汇编语言是怎么一步步演变成 C 语言的。

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