作者 謝恩銘，公眾號「程序員聯(lián)盟」（微信號：coderhub）。
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《C++探索之旅》全系列
內(nèi)容簡介
- 前言
- 編程的必要工具
- 選擇你的 IDE
- 總結
- 第一部分第三課預告
1. 前言
經(jīng)過上一課 C++探索之旅 | 第一部分第一課：什么是C++ 之后，大家是不是摩拳擦掌，準備大干一場了呢？
這一課我們來做一些 C++ 開發(fā)前的準備工作。
2. 編程的必要工具
依你看，對編程來說，什么軟件是必要的呢？
如果你認真學了上一課，那你至少可以說出一種吧。
對了，就是編譯器。這個重要的程序可以把你的源代碼（用高級語言如 C語言寫的指令）轉換成電腦可以理解的二進制碼（只包含 0 和 1 的，類似 01100110001111011101010 ）。
上一課我們也提了一下，每種高級語言都有對應的編譯器（當然，對于 Python 這樣的解釋性語言，就不需要編譯了。不過深究的話，Python 也是先編譯為字節(jié)碼，再由虛擬機解釋執(zhí)行的），光是 C++ 語言的編譯器就有很多。比較常用的有 G++（GNU C++ Compiler。GNU 是國際著名的自由軟件基金會，GNU 是 "GNU is Not Unix"（表示“GNU 不是 Unix”）的遞歸縮寫法。
老外總是那么頑皮，起名字也喜歡整一些編程的知識，比如 Linux 就是 "Linux Is Not Unix"（表示“Linux 不是 Unix”）的遞歸。要不就用很多動物的名字或圖標，特別好玩）。
除了編譯器，我們還需要什么工具呢？
就不賣關子了，下面列出編程的基本工具：
文本編輯器：Test Editor。用來寫源代碼的工具。理論上 Windows 操作系統(tǒng)的記事本也可以作為文本編輯器來使用。但是，最好還是用一些更高級點的文本編輯器，比如可以支持代碼高亮顯示，方便你在代碼間跳轉等。個人非常推薦的文本編輯器是 Vim、Emacs、VS Code、Atom、Sublime，等等。
編譯器：Compiler。已經(jīng)提過了，用來轉換（或叫編譯）你的源代碼成為二進制碼。
調試器：Debugger。用來跟蹤、發(fā)現(xiàn)程序里的錯誤的工具。這里出現(xiàn)一個新名詞，調試（debug）。bug 表示“臭蟲，蟲子”，de 在英語里是一個表示“分離，除掉”的前綴，所以 debug 的意思就是“除臭蟲”。一般把程序里的錯誤或者缺陷叫做 bug（臭蟲），據(jù)說是因為傳奇女程序員 Grace Hopper（格萊斯.霍普）有一次在 MARK II 計算機（就是那種早期的比較龐大的電腦）中發(fā)現(xiàn)了一只飛蛾，這只飛蛾導致了這臺電腦死機（夾在電腦里的繼電器之間），霍普用鑷子把飛蛾夾出來，用透明膠布貼到筆記本上，并注明“第一個發(fā)現(xiàn)蟲子（bug）的實例”。從此，人們就沿用了這個稱呼，用 debug 表示排除程序錯誤的行為?，F(xiàn)在霍普的筆記本，連同那只“呆萌”的飛蛾，陳列在美國歷史博物館里。
當然，如果你有“冒險精神”，喜歡挑戰(zhàn)，也可以不用調試器（通過一些小技巧也是可以自己找到錯誤所在的）。但是，我想一般來說你是會需要調試器的。
所以，我們就有兩個選擇了：
分開使用文本編輯器，編譯器和調試器這三種工具。雖然復雜一些，但是也行得通。特別在 Linux 環(huán)境下，不少程序員還是喜歡用這種方式來編程，可能不是裝，要的就是這個 feel，倍兒爽。
使用一種軟件，這種軟件集合了這三種工具的功能。這種軟件被稱為 IDE（Integrated Development Environment，表示“集成開發(fā)環(huán)境”）。
一開始你可能會難以抉擇，到底用哪種呢？即使選擇了用 IDE，也會糾結到底用哪一個 IDE 好呢。
其實我們可以肯定的是：不論你選擇哪種工具，你都可以編寫你想要的程序。只是效率、個人習慣和特定平臺要求不同罷了。
個人淺見：
如果剛接觸 C++ 語言，盡量在 Linux 的命令行里學習 C++ 語言編程。一開始不要過分依賴 IDE。
因為 IDE 做得太好了，都有提示，代碼自動補全，自動幫你添加代碼，你就不能學到很多，也記不牢。等編程水平好了一些，再用 IDE 不遲，那個時候 IDE 可以提高你的編程效率。一開始用文本編輯器編寫 C++ 語言，用 G++ 編譯 C++ 語言，用 GDB（GNU Debugger）調試 C++ 語言，是不錯的選擇。
當然了，我們還是會花比較多的篇幅介紹幾個常用的 IDE。
3. 選擇你的 IDE
我們覺得有必要向大家展示幾個最著名的 IDE，這幾個都是免費的：
Code::Blocks ：還不錯的一款 IDE。免費，開源，跨平臺。
可以運行在蘋果 macOS，Windows，Linux 等大多數(shù)操作系統(tǒng)上。Visual Studio ：基礎版本是收費的。有一個 Visual Studio Community 的版本是免費的。VS 功能很完備，而且調試器很強大。
只能運行在 Windows 操作系統(tǒng)上。Xcode ：作為蘋果的當家 IDE，不得不說 Xcode 真的做得太棒了?？梢杂脕黹_發(fā)基本的小程序，也可以編寫 iPhone 和 iPad 的 app（模擬器速度超快），和智能手表應用，還可以和其他如 Unity 3D 引擎配合來編寫游戲。
只能運行在蘋果 macOS 操作系統(tǒng)上。Eclipse ：Eclipse 是很有名的開源免費 IDE。最開始 Eclipse 是為 Java 開發(fā)設計的 IDE。不過后來也推出了 C/C++ 版的 Eclipse，叫 Eclipse IDE for C/C++ Developers?？梢栽?https://www.eclipse.org/downloads/packages 下載到。
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Clion ：跨平臺的 IDE。目前我個人認為最棒的 C語言或 C++語言的 IDE，由著名的 JetBrains 公司開發(fā)。JetBrains 的明星 IDE 還有 PyCharm（適用于 Python 語言），WebStorm（適用于 JavaScript 語言），IntelliJ IDEA（適用于 Java 和 Kotlin 語言），GoLand（適用于 Go語言），等等。JetBrains 公司還開發(fā)了 Kotlin 語言，還和 Google 公司合作發(fā)行了 Android 的最強開發(fā) IDE：Android Studio。JetBrains 的 Clion 這款 IDE 非常強大，用戶體驗非常好。
缺點：基礎版本是收費的。不過，如果你是學生或教師，或者目的是課堂教學，或者你有不錯的開源項目，等等，可以享受 JetBrains 的免費或減免優(yōu)惠，請見 https://www.jetbrains.com/idea/buy/#discounts?billing=yearly 。
Code::Blocks
Code::Blocks 是一款很不錯的 IDE，不過目前只有英文版，當然網(wǎng)上也有漢化版本。
不過既然學編程，就盡量把英語這關過了，也不需要太厲害的英語，基礎就好。畢竟?jié)h化版有的翻譯不到位，可能會影響使用。而且好的編程資源基本都是英語的。
請參看我的 對于程序員, 為什么英語比數(shù)學更重要? 如何學習 一文。
下載 Code::Blocks
先去 Code::Blocks 的官方下載頁面：http://www.codeblocks.org/downloads/binaries 。
Windows 用戶請下載 .exe 結尾的文件，請注意要下載名字里有 mingw 的那個（比如 codeblocks-20.03mingw-setup.exe），因為如果沒有 mingw 這幾個字母的版本不包含編譯器，就會很麻煩。
Linux 用戶請下載對應你的操作系統(tǒng)的版本。
蘋果 macOS 用戶請下載對應 macOS 的版本（貌似 macOS 版已經(jīng)比較滯后了） 。
安裝運行 Code::Blocks
Code::Blocks 的安裝太簡單了，就跟安裝 QQ 沒什么區(qū)別，一路默認到底就好。
安裝完之后雙擊運行，你可以看到如下圖的界面：
上圖中標注了四個區(qū)域：
工具欄：有很多按鈕，但只有幾個是真正我們時常用到的。
項目文件列表區(qū)：左邊的欄里面顯示了你的項目的所有文件
主界面：寫代碼的地方
通知欄：會看到運行的錯誤，編譯的問題等等
如何來創(chuàng)建一個 C++ 語言的基本的控制臺應用程序呢？
首先到菜單里，File -> New -> Project，會打開如下的窗口：
可以看到，Code::Blocks 支持非常多的程序類型，這些程序類型用到不同的庫，比如 SDL（開發(fā) 2D 程序），OpenGL（開發(fā) 3D 程序），Qt 和 wxWidgets，等等。
目前，這些圖標很多都只是好看而已，因為你還沒安裝對應的庫，所有不能用。暫時我們只用最基本的 Console application（控制臺應用，簡單來說就是會彈出一個框，里面顯示程序運行的結果）。
選擇 Console application，點擊 Go 按鈕到下一步：
Project Title 里面填寫你要創(chuàng)建的項目名稱，我們填的是著名的 HelloWorld。Folder to create project in 是選擇項目存放的路徑。
點擊 Next 到下一步：
這里我們不必更改什么，默認就好。點擊 Finish（完成）結束配置，Code::Blocks 就會創(chuàng)建你的第一個項目了。
Visual Studio
下載 Visual Studio，推薦去官方下載頁面 https://visualstudio.microsoft.com/downloads 。選擇適合你的操作系統(tǒng)的版本來下載。
?大家可以去參考網(wǎng)上的安裝和使用圖文教程。
安裝完運行后應該是與 Code::Blocks 類似的布局：
Xcode
macOS 操作系統(tǒng)里有不少 IDE，但是 Xcode 卻是廣大蘋果用戶的最愛。
不是所有的蘋果用戶都是程序員，所以蘋果沒有在 macOS 系統(tǒng)里預裝 Xcode，你需要到 Mac App Store（應用商店）下載 Xcode（需要有蘋果賬戶，沒有可以注冊一個）。
安裝很方便，只要去 App Store 搜索 Xcode，然后點擊 Install（安裝），就安裝到應用程序里了。將 Xcode 運行起來：
然后選擇 Create a new Xcode project（創(chuàng)建一個新的 Xcode 項目），會彈出如下窗口：
選擇 OS X -> Application -> Command Line Tool，點擊 Next 到下一步：
Project Name 里填寫項目名稱，我們填了 HelloWorld。Language（語言）選擇 C++ 語言，點 Next 下一步，會讓你選擇項目文件夾的存放路徑，隨便選擇。然后點擊 Finish 完成。
項目打開之后，點擊三角形按鈕，運行，可以看到輸出了 Hello World!：
強大的 Visual Studio Code
對了，順便一提，現(xiàn)在開發(fā) C++，你也可以使用 Visual Studio Code（簡稱 VS Code）這個微軟開源的代碼編輯器。
雖說 VS Code 本身是一個代碼編輯器，但是它豐富的插件卻可以將其變成一個不俗的 IDE。VS Code 跨平臺（在 Windows，Linux 和 macOS 中都可以運行），體積小，速度快，現(xiàn)在已經(jīng)成為了很多開發(fā)者的最愛。
如果你不想安裝 Visual Studio 這樣比較大型的 IDE，也可以試試 VS Code。
VS Code 的官網(wǎng)是 https://code.visualstudio.com 。下載后安裝非常簡單，就和安裝普通軟件沒什么區(qū)別。
打開 VS Code 后，針對某種編程語言例如 C++，只需要安裝對應的官方插件（由微軟開發(fā)），即可運行和調試該語言，也就是搖身一變成為該語言的 IDE 了。
例如我在 VS Code 中安裝了微軟官方的 C++ 插件。
這些年微軟自從 薩提亞·納德拉（Satya Nadella）擔任 CEO 之后，逐漸擁抱開源，確實為互聯(lián)網(wǎng)領域做出了不少貢獻。
4. 總結
一個程序要從開始編寫到能夠運行，一般來說需要三種工具：文本編輯器，編譯器，調試器（對于 Python 這樣的解釋性語言，就不需要編譯了。當然了，其實要深究的話，Python 也是和 Java 類似的，先編譯為字節(jié)碼，再被 Python 虛擬機解釋執(zhí)行的）。
我們可以分開使用這三種工具來完成任務。但是比較方便的是使用 IDE（集成開發(fā)環(huán)境，混合了這三者）來開發(fā)。
CLion，Eclipse，Code::Blocks，Visual Studio，Xcode 是著名的 IDE。當然還有很多優(yōu)秀的 IDE，就不一一介紹了。IDE 只是工具。你也可以用 Vim，Emacs，Sublime，VS Code，Atom 這類文本編輯器來寫 C++ 程序。VS Code 通過安裝 C++ 插件，可以變成輕量級的 C++ IDE。
學習這門課的時候，你完全可以隨自己意思來選擇你的開發(fā)環(huán)境，不必一定和我一樣。
5. 第一部分第三課預告
今天的課就到這里，一起加油吧！
下一課：C++探索之旅 | 第一部分第三課：你的第一個C++程序
我是 謝恩銘，公眾號「程序員聯(lián)盟」（微信號：coderhub）運營者，慕課網(wǎng)精英講師 Oscar 老師，終生學習者。
熱愛生活，喜歡游泳，略懂烹飪。
人生格言：「向著標桿直跑」
