CS100 Recitation 0

1. 前置知识: 编辑器、编译器、IDE

• 编辑器：任何可以编辑文本的软件，例如记事本、Word、WPS 文字、手机备忘录

1. 前置知识: 编辑器、编译器、IDE

• 编辑器：任何可以编辑文本的软件，例如记事本、Word、WPS 文字、手机备忘录
  • 但我们需要的是代码编辑器，尤其是现代代码编辑器：
  • Notepad++, Visual Studio Code, Vim, Sublime Text, ...

1. 前置知识: 编辑器、编译器、IDE

• 编辑器：任何可以编辑文本的软件，例如记事本、Word、WPS 文字、手机备忘录
  • 但我们需要的是代码编辑器，尤其是现代代码编辑器：
  • Notepad++, Visual Studio Code, Vim, Sublime Text, ...
• 编译器：用来将高级语言的代码“翻译”成计算机真正能执行的代码
  • 比较流行的C/C++编译器：GCC(GNU), Clang(LLVM), MSVC(Microsoft), ICC(Intel), ...

1. 前置知识: 编辑器、编译器、IDE

• 编辑器：任何可以编辑文本的软件，例如记事本、Word、WPS 文字、手机备忘录
  • 但我们需要的是代码编辑器，尤其是现代代码编辑器：
  • Notepad++, Visual Studio Code, Vim, Sublime Text, ...
• 编译器：用来将高级语言的代码“翻译”成计算机真正能执行的代码
  • 比较流行的C/C++编译器：GCC(GNU), Clang(LLVM), MSVC(Microsoft), ICC(Intel), ...
• IDE：Integrated Development Environment（集成开发环境）：代码编辑器 + 编译器 + 调试器 + 项目管理工具 + ......

1. 前置知识: 编辑器、编译器、IDE

• 代码编辑器：Visual Studio Code, Vim, Sublime Text, ...
• 编译器：用来将高级语言的代码“翻译”成计算机真正能执行的代码
• IDE：Integrated Development Environment（集成开发环境）：代码编辑器 + 编译器 + 调试器 + 项目管理工具 + ......
  • 好的IDE有各种工具，例如 linter, profiler, 版本管理等等
  • 宇宙最强IDE：Microsoft Visual Studio
  • 常见的IDE：VS, CLion, PyCharm, ...

1. 前置知识: 编辑器、编译器、IDE

• 代码编辑器：Visual Studio Code, Vim, Sublime Text, ...
• 编译器：用来将高级语言的代码“翻译”成计算机真正能执行的代码
• IDE：Integrated Development Environment（集成开发环境）：代码编辑器 + 编译器 + 调试器 + 项目管理工具 + ......
  • 我们实际需要的是一个 IDE
  • 你可以直接使用像 CLion 或 VS 这样的狠货，也可以用编辑器 + 编译器 + ... 自己搭一套。

2. 编译器的安装

GCC (MinGW) 和 Clang（可选，Winlibs 自带）

2. 编译器的安装

2.1. Linux（以 Ubuntu 为例）

• sudo apt install gcc g++ 或者 sudo apt install build-essential 即可安装默认版本的 gcc 和 g++，在 24.04 默认安装的是 gcc-13。

• 每个新版本的 GCC 都会增加对更新标准的支持：

  • gcc-9 → 对 C++17 支持比较完善；
  • gcc-11 → 改进了 C++20 的支持；
  • gcc-13/14 → 开始逐步实现 C++23 的特性

• 编译器优化更强，更好的错误检查与诊断

2. 编译器的安装

2.2. Windows（WSL）

• 什么是 WSL

WSL（Windows Subsystem for Linux，Windows 的 Linux 子系统）
是微软推出的一项功能，它允许在 Windows 上原生运行 Linux 环境，无需虚拟机或双系统。

换句话说：在 Windows 里，你可以直接打开一个 Linux 终端，运行 apt, bash, gcc, python 等工具，就像真的在 Linux 下一样。

2. 编译器的安装

2.3. Mac环境配置

• 不用配，mac自带clang编译器
• 用下面的命令检查clang版本即可

clang --version

2. 编译器的安装

2.4. Windows（本地环境）

无法直接安装 GCC，我们需要 MinGW（Minimalist GNU for Windows）

• 实际上，我们的是需要 MinGW-w64。原始意义上的 MinGW 停止维护很久了。

Winlibs 是个好东西！

• 在 Download 下选择 UCRT runtime 中标有 (LATEST) 的那个 release 里的 Win64 Zip archive（建议选带有 LLVM/Clang 的）

我不识字：

GCC 15.2.0 (with POSIX threads) + MinGW-w64 13.0.0 (UCRT) - release 1 (LATEST)

2. 编译器的安装

2.4. Windows（本地环境）

解压后将 mingw64 这个文件夹放在 C 盘或 D 盘，路径最好简单一点，例如 C:\mingw64 或者 D:\mingw64。

2. 编译器的安装

2.4. Windows（本地环境）-Windows 环境变量

按 Win 键，输入 env，即可搜出这个选项

2. 编译器的安装

2.4. Windows（本地环境）-Windows 环境变量

编辑 Path：

3. 终端（命令行，命令提示符）

终端有很多种，如：

• Terminal
• Shell
• Command Line
• Command Prompt
• ......

3. 终端（命令行，命令提示符）

3.1. Windows PowerShell

按 Win+r 输入 powershell，或者按 Win 输入 powershell 搜索，打开 Windows PowerShell

3. 终端（命令行，命令提示符）

3.1. Windows PowerShell

3. 终端（命令行，命令提示符）

3.2. 在终端使用指令

Windows PowerShell 常见命令（不一定全都掌握，但 cd 必须会）：

• ls： 列出当前工作目录（Current Working Directory, CWD）下的文件
  • 默认情况下打开 PowerShell，工作目录是C:\Users\Username
• cd somePath： 将工作目录切换到 somePath，可以是相对或绝对路径
  • cd ..： 切换到上一级目录
  • cd 'D:\Program Files'： 切换到 D:\Program Files。加引号是因为有空格
• mkdir CS100： 在当前工作目录下创建名为 CS100 的文件夹
• rmdir CS100： 删除这个文件夹
• del file： 删除名为 file 的文件

3. 终端（命令行，命令提示符）

3.2. 在终端使用指令

输入 gcc，PowerShell 会试图在 Path 环境变量所包含的路径中寻找名为 gcc.exe 的可执行文件，它实际上位于 mingw64\bin

如果编译器的安装及 Path 设置正确，应当看到如下输出

3. 终端（命令行，命令提示符）

3.2. 在终端使用指令

要查看编译器的版本：给出 --version 参数

gcc 和 clang 是 C 编译器，g++ 和 clang++ 是 C++ 编译器

3. 终端（命令行，命令提示符）

3.3. 编译运行一个 Hello World 程序

假设你的 CS100 课程的文件夹位于 D:\courses\CS100

• 在 D:\courses\CS100\tmp 创建 hello.c，用记事本打开，输入如下代码

  #include <stdio.h>
  int main() {
    puts("Hello world");
    return 0;
  }
  

3. 终端（命令行，命令提示符）

3.3. 编译运行一个 Hello World 程序

• 打开 PowerShell 并切换到 D:\courses\CS100\tmp，输入如下命令

  gcc hello.c -o hello.exe
  

  将会得到可执行文件 hello.exe。该文件名由紧跟在 -o 之后的字符串指定。

3. 终端（命令行，命令提示符）

3.3. 编译运行一个 Hello World 程序

在 PowerShell 里输入 .\hello 即可运行 hello.exe。

• 当然也可以双击运行，但你可能会看到它一闪而过。

3. 终端（命令行，命令提示符）

3.3. 编译运行一个 Hello World 程序

也可以用资源管理器打开 D:\courses\CS100\tmp 后，在地址栏输入 powershell，这时打开的 PowerShell 的工作目录就是这个文件夹。

3. 终端（命令行，命令提示符）

3.4. 向编译器传递参数

gcc hello.c -o hello.exe

跟在 gcc 之后的各项是传递给 gcc.exe 的参数。

• hello.c 是它需要编译的文件名
  • 如果它不在当前工作目录下，需要指明路径，例如 ..\..\CS101\pa1\a.c
• -o hello.exe 指明生成的可执行文件的名字，也可以带有路径
  • Windows 下通常以 .exe 为后缀，Linux / Mac OS 下通常无后缀名
• 还可以有其它参数，例如 -std=c17 指明采用 2017 年发布的语言标准 C17，-lm 链接数学库，--save-temps 保留编译过程中产生的临时文件。
• 以上参数的顺序无所谓

4. Visual Studio Code

4.1. What's VSCode?

VSCode 是一个现代的代码编辑器

• 它不能帮你编译程序
  • “为什么我的代码在 VSCode 上跑出来是这样...？”
• 但它有大量好用的插件，可以帮你一键调用编译器、方便地调试代码、版本管理、在远程/容器里开发，甚至上 QQ、逛知乎、听网易云、炒股......

4. Visual Studio Code

4.1. 下载、安装 VSCode

• 去官网
• 挑个好位置安装，例如 D:\Program Files\Microsoft VS Code，最好别挤在 C 盘里，更不要装在桌面！

4. Visual Studio Code

4.2. 配置 VSCode

VSCode 有 套配置：

• 每个工作区/文件夹可以有自己的配置，以 json 文件的形式存放在 .vscode 目录下。（. 开头的文件/文件夹可能会被隐藏， 查看 - 显示 - 隐藏的项目）
• 另外有一套全局配置，也是 json 文件的形式，存在于某个特定的位置。
• 某一项设置如果在当前工作区/文件夹的配置中出现了，就采用这里指定的值，否则采用全局配置中的值。

4. Visual Studio Code

4.3. 安装插件（扩展，extension）：

• Code Runner：提供一个按钮，运行一个特定的指令，可以一键编译运行
• C/C++：提供 C/C++ 代码高亮、静态分析等功能
• vscode-icons：更好的文件图标显示（安装后记得 enable）
• One Dark Pro / GitHub Theme：个人比较喜欢的颜色主题
• GlassIt-VSC：按 Ctrl+Alt+z 变透明，按 Ctrl+Alt+c 变回来
• Office Viewer (Markdown Editor)：我用它打开 pdf 和图片
• Chinese (Simplified) Language Pack for Visual Studio Code？

以上插件已经足够，不建议安装很多 C/C++ 相关的插件（例如 Clang Command Adapter、C/C++ Runner 等），否则配置起来很困难

个人不建议安装 VSCode 推荐的 C/C++ Extension Pack。

4. Visual Studio Code

4.4. 全局配置

按 Ctrl+,，或者左下角的齿轮 - Settings

• Code-runner: Save File Before Run 设为 true
• Code-runner: Run In Terminal 设为 true
• Code-runner: Ignore Selection 设为 true
• Editor: Format On Save 设为 true
• Editor: Format On Type 设为 true
• Editor: Accept Suggestion On Enter 个人建议设为 off，避免和换行冲突（按 Tab 仍然可以接受补全）

4. Visual Studio Code

4.5. 工作区配置

1. 为这门课程创建文件夹，例如 D:\courses\CS100

2. File - Open Folder...（快捷键是 Ctrl+k+Ctrl+o）打开 CS100 文件夹。

   • 以后每一次都要先打开 VSCode，再打开文件夹，再编辑文件；而不是直接右击文件 - 用 VSCode 打开。否则工作区的配置无法起效。

3. 创建 D:\courses\CS100\.vscode 文件夹，创建文件 .vscode\settings.json 和 .vscode\c_cpp_properties.json，去这里复制这两个配置文件的内容。

   • 链接是 https://github.com/Heaticy/CS100-recitations-fall2025/blob/main/env_setup/vscode-config-files.md
   • 注意阅读“注意事项”。

4. Visual Studio Code

4.6. Code Runner 的配置解释

打开 hello.c，可以看到右上角有一个播放按钮，这个按钮来自于 Code Runner。

• 点击这个按钮（快捷键 Ctrl+Alt+n）时，Code Runner 会根据当前文件的语言在 code-runner.executorMap 中执行对应的指令。
• 以 "c" 为例：
  • cd $dir 是切换到当前工作目录。$dir 是 Code Runner 提供的一个变量。
  • gcc '$fileName' -o '$fileNameWithoutExt.exe' -std=c17 -Wall -Wpedantic -Wextra 是编译指令。-std=c17 指定语言标准为 C17，-Wall -Wpedantic -Wextra 开启了更多 warning。
  • echo 'compilation ends.' 是让它在编译完毕后吱一声。
  • .\\'$fileNameWithoutExt' 运行可执行文件。

4. Visual Studio Code

4.7. Debugger

打开 hello.c，点击 运行 - 开始调试（快捷键 F5），选 C++ (GDB/LLDB)，选 gcc。

• VSCode 会自动生成调试所需要的文件，例如 tasks.json 和 launch.json

• 可以自己尝试打断点、单步执行等功能

• 可以参考官网的 Debug C++ in VSCode 以及 Configure C/C++ debugging

  • 个人体会：在学会使用 gdb 之前可能难以理解 VSCode 的调试功能，因为它实际上就是调用 gdb。实在不行就先“print-statement debugging”。

4. Visual Studio Code

4.8. 配置 VSCode

• 目前为止，以上配置已经足够，不要胡乱粘贴别人的配置文件。
• 遇到任何问题请首选 官网 和 StackOverflow，或者在 Piazza 提问，或单独找TA。

4. Visual Studio Code

4.9. VSCode 的集成终端（Integrated terminal）

• View - Terminal（快捷键 Ctrl+`）可以打开 VSCode 内置的终端，在 Windows 上它默认使用的是 PowerShell。
• Code Runner 的 Run Code 功能也会打开这个集成终端，因为我们在全局设置了 Run In Terminal。

格式化代码

右键 - Format Document（快捷键 Alt+Shift+f）可以格式化整个文件。

• 我们已经在全局设置了 Format On Type 和 Format On Save

关于 CS100 Slides

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Chaofan Li

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