大家推薦幾款簡單實用的C/C++編譯器

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GCC

GCC，全稱為GNU Compiler Collection（GNU編譯器套裝），是自由軟件基金會（Free Software Foundation, FSF）的GNU項目下的一個核心組件。它是一個開源的、跨平臺的編譯器系統，支持多種編程語言，包括但不限于C、C++、Objective-C、Objective-C++、Fortran、Ada、Go、D和Rust等。GCC不僅能夠編譯源代碼，在命令行中，你可以使用gcc來編譯C代碼，使用g++來編譯C++代碼，還能夠進行預處理、匯編和鏈接，最終生成可執行文件或庫文件。

官方網站: https://gcc.gnu.org/

主要特點

• 跨平臺：GCC可以在多種硬件架構和操作系統上運行，包括但不限于x86、ARM、MIPS、PowerPC以及各種Unix-like系統（如Linux、BSD、Solaris）和Windows（通過MinGW或Cygwin）。
• 多語言支持：GCC不僅僅是一個C編譯器，它通過不同的前端支持多種編程語言，每種語言都有專門的編譯器前端處理語法解析和語義分析，然后共同使用后端進行代碼生成和優化。
• 高度優化：GCC提供了多種級別的優化選項，從基本的代碼優化到高級的機器特定優化，旨在提高生成代碼的執行效率。
• 標準遵循：GCC支持最新的C/C++標準（如C11、C++11、C++14、C++17、C++20等），同時也支持老版本的標準，確保代碼的兼容性。
• 開源自由：作為自由軟件，GCC遵循GPL（GNU General Public License）許可協議，用戶可以自由地使用、修改和分發GCC。

使用GCC的基本步驟

1. 預處理 (gcc -E): 這個階段會處理源代碼中的預處理指令，如#include、#define等。
2. 編譯 (gcc -c): 將預處理后的源代碼轉換為匯編代碼。
3. 匯編 (gcc -S): 將匯編代碼轉換為目標代碼（機器代碼）。
4. 鏈接 (gcc): 將一個或多個目標文件和所需的庫鏈接起來，生成可執行文件。

2

llvm+clang

Clang官方網站：http://clang.llvm.org/get_started.html

LLVM（Low Level Virtual Machine，LLVM官方網站：http://llvm.org/）是一個開源的編譯器框架項目，它不僅是一個虛擬機，更是一個現代化的、模塊化且可重用的編譯器基礎設施。自2000年起源于伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的一個研究項目以來，LLVM已發展成為支持多語言、跨平臺的編譯技術的基石。以下是關于LLVM的詳細介紹：

核心特性與設計哲學

1. 中間表示（Intermediate Representation, IR）：LLVM的核心是其高度優化的、基于靜態單賦值（Static Single Assignment, SSA）形式的中間表示。這種IR使得編譯器能夠以一種語言無關的方式表示代碼，便于進行高級優化。
2. 模塊化設計：LLVM采用高度模塊化的設計，將編譯器分為前端、優化器、后端等多個獨立的部分。這樣的設計允許編譯器組件復用，支持多種語言的編譯，并且易于添加新的語言前端或目標架構后端。
3. 優化器：LLVM包含了一個強大的優化器，能夠在編譯時、鏈接時、運行時甚至是程序空閑時對代碼進行優化。這些優化包括但不限于死代碼消除、循環優化、向量化、內聯函數展開等。
4. 可移植性和跨平臺：由于其設計上的靈活性，LLVM能夠生成針對多種CPU架構的機器代碼，包括x86、ARM、MIPS、PowerPC等，從而支持在不同操作系統和硬件平臺上運行。
5. 開源和社區驅動：作為開源軟件，LLVM遵循Apache 2.0許可證，擁有活躍的開發者社區，這促進了技術的快速發展和廣泛的應用。

主要組成部分

• 前端（Frontend）：負責將源代碼轉換為LLVM IR，如Clang是C、C++、Objective-C等語言的前端。
• 優化器（Optimizer）：對IR進行一系列的分析和轉換，以提高代碼的執行效率。
• 后端（Backend）：將優化后的IR轉換為目標機器代碼，包括匯編代碼生成器和鏈接器支持。
• 庫和工具：除了核心編譯器組件，LLVM項目還包括了一系列庫和工具，如LLD（LLVM鏈接器）、Polly（自適應優化）、Sanitizer工具集（用于內存錯誤檢測等）以及Clang工具套件（如Clang Static Analyzer）。

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TCC

Tiny C Compiler（TCC，官方網站：http://bellard.org/tcc/），也被稱為Small C Compiler（SCC），是由Fabrice Bellard開發的一款小型、快速的C語言編譯器。TCC以其小巧的體積、快速的編譯速度和直接執行編譯結果的能力而著稱。以下是關于Tiny C Compiler的詳細介紹：

特性

• 輕量級與快速：TCC的設計目標是小巧和快速。它的可執行文件體積遠小于GCC等傳統編譯器，且編譯速度極快，適合快速編譯和測試C語言代碼片段。
• 直接執行模式：一個獨特的特點是TCC可以在沒有鏈接步驟的情況下直接執行C程序。它通過內存映射技術將編譯后的代碼直接加載到內存中執行，這對于快速原型設計和學習C語言非常有用。
• 跨平臺：TCC支持多種操作系統，包括Linux、Windows、Mac OS X等，同時也支持多種處理器架構，如x86、ARM、MIPS等。
• 靜態與動態鏈接：盡管TCC擅長直接執行代碼，但它也支持傳統的編譯鏈路流程，能夠生成可執行文件、共享庫或目標文件，并支持與其他庫的鏈接。
• 基本的C99支持：TCC實現了大部分C99標準，包括一些C11特性，但并不完全符合最新的C語言標準。它支持指針算術、結構體、聯合、枚舉、標準庫函數等。
• 內置JIT編譯器：TCC還可以作為一個簡單的即時（Just-In-Time）編譯器使用，這在某些特定應用場景下非常有用，比如動態生成和執行代碼。
• 可嵌入性：因為其小體積和簡單接口，TCC很容易被嵌入到其他應用程序中，作為腳本語言的編譯器或者用于實時代碼生成和執行。

限制

盡管TCC提供了很多便利和高效的功能，但它也有一些局限性：

• 優化程度有限：相比大型編譯器如GCC或Clang，TCC的代碼優化程度較低，可能產生的可執行文件較大或運行效率稍遜。
• 標準支持不完全：雖然支持C99的大部分特性，但對于最新的C語言標準（如C17、C2x）的支持不夠全面。
• 調試信息有限：生成的調試信息不如GCC或Clang豐富，對于復雜項目的調試可能不太友好。

TCC因其快速編譯和直接執行的特性，非常適合于快速原型開發、教學演示、嵌入式系統開發以及需要即時編譯能力的場合。它也是那些追求最小化工具鏈體積和快速迭代開發環境的理想選擇。

4

msvc

MSVC（Microsoft Visual C++ Compiler）是微軟公司為Windows平臺開發的一個C++編譯器系列，它是Visual Studio集成開發環境的一部分。MSVC不僅支持C++，也支持C語言的編譯。以下是關于MSVC系列的詳細介紹：

• MSVC與Visual Studio的關系：MSVC作為Visual Studio的核心組件之一，負責C和C++代碼的編譯工作。雖然隨Visual Studio一同發布，但它有自己的版本控制系統，與Visual Studio的版本并不完全對應。
• ABI兼容性：MSVC的主要版本號表示ABI（應用二進制接口）兼容性，意味著使用相同主要版本號的MSVC編譯的代碼可以在不同項目間鏈接，只要這些項目也是用相同主版本號的MSVC編譯的。這一特性有助于保持二進制的兼容性，減少依賴問題。

功能特性

• 標準支持：MSVC持續更新以支持最新的C++標準，包括C++11、C++14、C++17、C++20等，盡管支持程度和具體實現細節可能晚于GCC或Clang。
• 優化與診斷：提供多種級別的代碼優化，包括針對性能和大小的優化選項。同時，它還具有豐富的警告和錯誤診斷功能，幫助開發者提高代碼質量。
• 鏈接器與庫：與MSVC編譯器配套的還有link.exe鏈接器，它負責將編譯生成的對象文件鏈接成可執行文件或動態鏈接庫。MSVC也提供了豐富的庫支持，包括CRT（C運行時庫）、STL（標準模板庫）等。

開發與集成

• 集成開發環境：MSVC深度集成于Visual Studio，提供圖形界面進行項目管理、代碼編寫、編譯配置、調試等功能。
• 命令行工具：除了圖形界面外，MSVC也提供了命令行工具（如cl.exe），允許開發者通過腳本或終端直接編譯代碼，適用于自動化構建和持續集成環境。
• 第三方工具和IDE兼容：盡管MSVC主要與Visual Studio一起使用，它也可以與其它IDE（如Qt Creator）集成，只需正確配置工具鏈即可。

5

Digital Mars

Digital Mars是一個歷史悠久的編譯器套件，專注于提供C和C++的編譯解決方案。這個編譯器由編程語言設計師沃德·布洛克（Walter Bright）開發，以其小巧、快速和高效的特點著稱。以下是有關Digital Mars的詳細介紹：

主要特點

• 輕量級與便捷性：Digital Mars C/C++編譯器（通常稱為DMC）以壓縮包形式提供，無需安裝，解壓即用，非常適合追求簡潔高效開發環境的用戶。與大型IDE相比，它的體積小，啟動和編譯速度快。
• 跨平臺能力：雖然Digital Mars編譯器最知名的是其在Windows平臺上的表現，但實際上它也支持Linux和MacOS等操作系統，為跨平臺開發提供了便利。
• 標準支持：DMC支持C89標準和部分C++標準，盡管在某些高級特性和最新標準的支持上可能不如GCC或Clang等其他主流編譯器全面。
• 優化技術：DMC包含強大的優化技術，如先進的寄存器分配和指令調度，有助于生成高效運行的代碼。
• 設計特色：在C++方面，Digital Mars引入了“Design by Contract”概念，這是一種通過編譯時檢查來增強軟件可靠性的方法。
• 配套工具與庫：除了編譯器外，Digital Mars還提供了包括標準庫函數、反匯編程序、資源編譯器等在內的完整開發工具鏈，以及HTML文檔支持，便于開發者查閱和學習。

前言

假期孩子想學習 C 語言編程，讓幫著搭建一個簡單好用的 C 語言開發環境。雖然筆記本配置的是Windows 7 操作系統，但當前可供選擇的支持Windows 7系統的 C/C++ 語言開發環境還不少，如： Visual Studio系列、Dev-C++、Code::Blocks、Eclipse for C/C++、NetBeans、VS Code+擴展等十幾種。于是計劃就此寫個Windows平臺搭建C/C++語言開發環境系列文章，面向廣大C語言編程初學者，分別介紹幾種主流常用的Windows平臺C/C++開發環境的搭建（下載、安裝、配置）和簡單開發（源碼編輯、編譯、運行和調試），以供其了解和學習。

本系列第一篇已經對 Dev-C++ 集成開發環境進行了分享介紹，本文接著分享的是 Code::Blocks ，它是一款免費開源的、跨平臺的、全功能的C/C++語言集成開發環境。

本次分享內容的目錄如下：

前言

基本概念（IDE、編譯）

Code::Blocks 概述（簡介、特性）

Code::Blocks 安裝（下載、安裝）

Code::Blocks 設置（中文設置、編譯器設置、調試器設置）

Code::Blocks 軟件窗口界面簡介

Code::Blocks 開發簡單示例（編輯、構建、運行）

Code::Blocks 點評

結束語

1. 基本概念

1.1 集成開發環境（IDE）

集成開發環境（Integrated Development Environment，簡稱IDE）是一種輔助程序開發人員開發軟件的工具軟件，通常包括代碼編輯器、編譯器、調試器和圖形用戶界面等工具，集成了代碼編輯、編譯、運行和調試等功能于一身，可以讓開發人員通過此單一集成環境即可輕松完成程序開發。

可以對IDE簡單分類如下：

該類IDE只針對特定編程語言，如 Visual Basic針對Basic語言、Code::Blocks針對C/C++語言等。

該類IDE內含支持多種編程語言的多種編譯器/調試器，如微軟的Visual Studio 2019集合開發、分析、調試、測試、協作、部署于一身，支持C/C++、Python、JavaScript、C#等多種語言的開發），適合專業開發人員。

該類IDE本身只是代碼/文本編輯器，但可通過安裝擴展的方式調用多種編譯器/調試器，來打造強大的擴展IDE。如：Vim、Atom、Visual Studio Code等。

1.2 編譯（Compile）

我們知道計算機只能識別二進制機器語言，而開發者一般編寫的是高級語言，但機器本身并不能直接識別高級語言，這時就需要將高級語言轉化成機器能識別的二進制機器語言，這個過程就叫編譯。

實現編譯的工具叫做編譯器（Compiler），最為知名的編譯器為GCC（GNU Compiler Collection，GNU編譯器套裝），是一套由GNU開發的編程語言編譯器。

C語言編譯過程分成四個步驟：

2. Code::Blocks 概述

2.1 簡介

官方網址：http://www.codeblocks.org

Code::Blocks 是一款免費的、開源的、跨平臺的、功能強大的 C , C++ 和 Fortran 集成開發環境（IDE），力求為開發者（個人或團隊）提供一個能滿足各種需求的優秀編程環境（旨在滿足其用戶的最苛刻需求）。

Code::Blocks 由純粹的 C++ 語言開發完成，它使用了著名的 GUI庫 wxWidgets （最新版本的 Code::Blocks 20.03版采用了wxWidgets 3.1.3 unicode版）。對于追求完美的 C++ 程序員，再也不必忍受 Eclipse 的緩慢，再也不必忍受 VS.NET 的龐大和高昂的價格。

Code::Blocks 的插件構架設計使得開發者可以編寫插件，從而添加各種各樣的功能（例：插件已經提供了編譯、調試功能）。

Code::Blocks 被設計為完全可配置的，它提供了許多工程模板（包括：控制臺應用、D應用、Fortran應用、Java應用、靜態庫、動態連接庫、共享庫、Fortran庫、內核模塊驅動、Code::Blocks插件、Win32 GUI項目、wxWidgets項目、GTK+項目、QT5項目、Direct/X項目、FLTK項目、OpenGL項目、OpenCV項目等約40種模板），并且支持用戶自定義工程模板。

Code::Blocks 跨平臺具有一致的外觀、和操作手感。同時因在wxWidgets應用中選擇UNICODE而支持中文。

Code::Blocks是可用于滿足C和C++的開發人員最苛刻需求的免費C/ C++ IDE。這款IDE包含進行C和C++開發所要用到的全部功能。

當前最新穩定版本是2020年04月03日發布的 Code::Blocks 20.03 版本。

特點：

• 可用于Windows、Linux和Mac OS X。
• 完全的可定制性和可擴展性。
• 支持代碼的編譯、調試、代碼覆蓋、分析和自動完成。
• 是一個類瀏覽器。即是說它可以使面向對象編程可視化。
• 擁有Eclipse這樣的可在安排元素時使用拖放功能的特性，另外也支持代碼分析。

2.2 特性

3. Code::Blocks 安裝

下面詳細介紹 Code::Blocks 在 Windows 7 操作系統中的具體安裝過程。

3.1 下載安裝文件

官網下載網址：http://www.codeblocks.org/downloads

一、下載：

Code::Blocks官網推薦兩處下載網址：

（一）從 FossHUB 網址下載

（二）從 Sourceforge.net 網址下載

二、安裝文件說明：

從上述下載網址可以看到最新版本（20.03版）的Code::Blocks分別針對32位和64位各自提供5個安裝文件，下面針對64位的安裝文件說明如下：

注1：如果是零基礎的入門者，建議直接下載帶編譯器和調試器的安裝文件codeblocks-20.03mingw-setup.exe。

注2：如果本機已經安裝了編譯器和調試器，則可以選擇下載不帶編譯器和調試器的安裝文件 codeblocks-20.03-setup.exe。

3.2 安裝過程

運行 Code::Blocks 安裝執行文件，按提示完成安裝（如下圖示）：

Step1：進入歡迎“窗口：

Step2： 點擊上圖【Next】按鈕，進入“License Agreement”窗口，展示軟件許可協議（GPL v3）：

Step3：點擊上圖【I Agree】按鈕，進入“Choose Compinents”窗口，選擇要安裝的組件（建議選擇Full，全部安裝）：

Step4：點擊上圖【Next】按鈕，進入“Choose Install Location”窗口，設置軟件安裝路徑（可自定義，建議路徑中不包含中文名，如：C:\Develop\DevCpp）：

Step5：點擊上圖【Install】按鈕，真正進入安裝過程，等待……

Step6：提示安裝完成，點擊下圖【Next】按鈕進入下一步。

Step7：點擊上圖【Finish】按鈕結束安裝。

4. Code::Blocks設置

在 Code::Blocks 安裝完成后，首次使用前建議對語言、編譯器、調試器進行設置核查確認。

4.1 Code::Blocks軟件中文漢化設置

針對初學者而言，開發軟件有一個熟悉的語言環境還是很重要的。 Code::Blocks 軟件是英文界面，不過網絡已有針對簡體中文的語言包提供（壓縮包文件大小400KB，雖然還沒有100%翻譯，但已經不影響正常使用了）。

注：有需要該簡體中文語言包的朋友可以私信跟我聯系提供。

設置步驟如下：

• Step1：將下載好的簡體中文語言壓縮包文件（locale.zip）復制到 Code::Blocks安裝路徑（如：C:\Develop\CodeBlocks\）下的對應目錄（如：C:\Develop\CodeBlocks\share\CodeBlocks\）下。
• Step2：將簡體中文語言壓縮包文件（locale.zip）解壓到當前文件夾，文件目錄結果如下圖示：

• Step3：將簡體中文語言包壓縮文件（locale.zip）從 Code::Blocks安裝路徑下刪除
• Step4：通過執行Code::Blocks軟件菜單欄【Settings】下的【Environment】子菜單項，進入“Environment Settings”窗口

• Step5：在“Environment Settings”窗口，點擊左側的【View】按鈕（下圖標號1處），在View選項標簽窗口中勾選Internationalization（下圖標號2處），并在其右側下拉框中的選擇Chinese（Simplified）（下圖標號3處），然后按【OK】按鈕保存。

• Step6：在重新運行Code::Blocks軟件后即顯示中文界面。

4.2 Code::Blocks編譯器設置

注：如果安裝的是帶編譯器的安裝文件codeblocks-20.03mingw-setup.exe，則可以跳過本節內容。

如果安裝的是不帶編譯器的安裝文件 codeblocks-20.03-setup.exe，則需要對 Code::Blocks軟件的編譯器進行單獨設置。

設置步驟如下：

4.3 Code::Blocks調試器設置

注：如果安裝的是帶調試器的安裝文件codeblocks-20.03mingw-setup.exe，則可以跳過本節內容。

如果安裝的是不帶調試器的安裝文件 codeblocks-20.03-setup.exe，則需要對 Code::Blocks軟件的調試器進行單獨設置。

設置步驟如下：

5. Code::Blocks 軟件窗口界面簡介

Code::Blocks 軟件窗口界面主要包括七大部分（如上圖示）：

• 菜單欄：菜單欄將軟件的各項功能分類歸集，便于開發者查找使用。
• 工具欄：工具欄將對源碼的新建、保存、編譯、運行、調試等操作集中放置，方便開發者操作。
• 管理窗口：該區域用于項目、文件、資源文件進行管理。
• 觀察窗口：該區域用于調試時觀察具體變量信息。
• 代碼編輯窗口：該區域用于編輯源代碼，每行都有對應的編號，語法高亮顯示。
• 日志及其他輸出窗口：該區域顯示編程過程中的構建記錄、構建信息、調試器信息、等。
• 狀態欄：該區域顯示開發過程中的一些狀態信息，如當前文件全路徑名、文件編碼格式、插入點所在位置（行、列）等。

6. Code::Blocks 開發簡單示例

下面介紹使用 Code::Blocks 集成開發環境開發一個簡單的 C 語言示例程序（向控制臺輸出“Hello, World!”）。

6.1 編輯源代碼

一、新建

Code::Blocks 可以通過如下幾種方式新建一個源代碼文件：

• 方式一：通過快捷鍵Ctrl+Shift+N直接新建
• 方式二：通過點擊工具欄新建圖標來新建
• 方式三：通過執行菜單項【文件】-【新建】-【文件】，在彈出的對話框窗口中選擇【C/C++ Source】-【C】來新建

本示例源碼在新建時的界面截圖如下：

二、編輯

在上圖的代碼編輯器進行相關源碼的編輯，相關界面截圖如下：

三、保存

Code::Blocks 可以通過如下幾種方式保存一個源代碼文件：

• 方式一：通過快捷鍵Ctrl+S來調用保存對話框窗口，選擇文件保存路徑并設置文件名。
• 方式二：通過點擊工具欄保存圖標來調用保存對話框窗口，選擇文件保存路徑并設置文件名。
• 方式三：通過執行菜單欄【文件】下的【保存文件】子菜單項來調用保存對話框窗口，選擇文件保存路徑并設置文件名。

本示例源碼在保存后的界面截圖如下：

6.2 構建

Code::Blocks 可以通過如下幾種方式對源碼進行構建：

• 方式一：通過快捷鍵Ctrl+F9直接構建當前源碼。
• 方式二：通過點擊工具欄構建圖標直接構建當前源碼。
• 方式三：通過執行菜單欄【構建】下的【構建】子菜單項來構建。

本示例源碼在構建時會在【日志窗口】的【構建記錄面板】中顯示相關編譯信息（如下圖紅框內），如果構建無誤會在當前位置生成可執行文件（如：hello.exe）。

6.3 運行

Code::Blocks 可以通過如下幾種方式運行已經構建（無錯）后的可執行程序：

• 方式一：通過快捷鍵Ctrl+F10直接運行 或 快捷鍵Ctrl+F9構建并運行
• 方式二：通過點擊工具欄運行圖標或構建并運行圖標直接運行
• 方式三：通過執行菜單欄【構建】下的【運行】或【構建并運行】子菜單項來運行

本示例源碼經編譯成功運行后，會彈出一個新的終端窗口，并在其界面上打印出“Hello, World!”（如下圖示）：

7. Code::Blocks 點評

本人從軟件性質、安裝卸載、功能使用、平臺支持、應用場景等方面給予點評如下（個人淺見，僅供參考）：

• 免費、開源

• 安裝文件體積較大（ 帶編譯器的約145MB）
• 下載便捷安裝/卸載過程快捷、方便
• 安裝文件能及時更新（最新更新日期為2020年04月03日）

• 功能齊全（集代碼編輯、編譯、運行和調試于一身）
• 內嵌GCC編譯器、GDB調試器
• 調試功能強大
• 有官方提供的（pdf和chm格式）的用戶手冊（需從官網下載）
• 操作較Dev-C++要稍復雜些、學習成本低
• 良好的中文支持（新版已修復之前存在的中文亂碼現象）
• 啟動速度較慢（不足）

• 支持跨平臺

• 很多C語言編程書、MOOC課程的配套開發工具
• C/C++語言初學者和愛好者常用開發工具

總結：Code::Blocks也是一款比較適合C/C++初學者使用的C/C++語言集成開發環境。

結束語

相信各位 C 語言初學者們閱讀完本文后，應該已經對如何在 Windows 平臺安裝 Code::Blocks 集成開發環境，以及如何利用 Code::Blocks 進行 C 語言程序簡單開發（源碼編輯、構建、運行等）有了一個基本的了解掌握，接下來就可以進入到 C 語言的學習應用環節了。

本系列接下來還會對其他 C/C++語言開發環境進行介紹，敬請期待！

希望本文能對您有所幫助！喜歡的話就點個贊加關注支持一下哈：）