Instalacja C++: kompilator w Windows, macOS i Linuksie

Czego naprawdę potrzebujesz: kompilatora

Na poprzedniej stronie widać było, że C++ to język kompilowany: kod źródłowy jest zamieniany na natywny kod maszynowy przed uruchomieniem. Aby robić to na własnym komputerze, instalujesz jedną niezbędną rzecz: kompilator C++. Kompilator czyta pliki .cpp, dołącza bibliotekę standardową C++ i tworzy plik wykonywalny, który procesor uruchamia bezpośrednio.

Na start nie potrzebujesz ciężkiego IDE. IDE to po prostu edytor z narzędziami owiniętymi wokół tego samego kompilatora. Mnóstwo osób pisze w C++ w zwykłym edytorze tekstu (albo w VS Code) i uruchamia kompilator z terminala. Najpierw zainstaluj kompilator, a edytor dołóż, kiedy chcesz.

Żeby śledzić ten materiał, nic z tego nie jest potrzebne: bloki edytora na tych stronach kompilują się i uruchamiają w chmurze. Lokalny kompilator skonfiguruj wtedy, gdy zechcesz budować i uruchamiać C++ na własnym komputerze.

Wybierz kompilator dla swojego systemu

Są trzy popularne kompilatory C++, wszystkie darmowe i wystarczająco nowoczesne dla C++17 i C++20:

• GCC: GNU Compiler Collection. Jego front end dla C++ to g++. Domyślny w Linuksie.
• Clang: kompilator LLVM. Jego front end dla C++ to clang++. Domyślny w macOS.
• MSVC: kompilator Microsoftu (cl.exe), dostarczany z Visual Studio. Natywny wybór w Windows.

Nie ma co się nad tym długo zastanawiać. Użyj tego, który jest standardem na twojej platformie: język C++ jest taki sam we wszystkich trzech, a każdy przykład z tego kursu kompiluje się w każdym z nich. Różnice mają znaczenie dopiero przy zaawansowanych funkcjach specyficznych dla danego dostawcy.

Szybka pułapka z nazwami: gcc i g++ należą oba do GCC, ale do C++ zawsze wywołuj g++ (nie gcc). g++ automatycznie linkuje bibliotekę standardową C++; gcc tego nie robi i dostaniesz mylące błędy linkera.

Instalacja na twojej platformie

Szczegóły różnią się nieco między systemami. Jeśli masz menedżer pakietów, korzystaj z niego: aktualizacja staje się jednym poleceniem.

Windows

Najprostsza droga to darmowy zestaw narzędzi GCC MinGW-w64 przez instalator MSYS2. Po zainstalowaniu MSYS2 otwórz jego terminal i uruchom:

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

W ten sposób dostajesz g++. Następnie dodaj C:\msys64\ucrt64\bin do PATH, żeby g++ działało z każdego terminala. Możesz też zainstalować Visual Studio (darmową edycję Community) z pakietem „Desktop development with C++”, aby za jednym razem dostać kompilator MSVC i IDE.

macOS

Apple dostarcza Clang w ramach Command Line Tools. Instaluje je jedno polecenie:

xcode-select --install

W ten sposób dostajesz clang++. Jeśli wolisz GCC, zainstaluj go przez Homebrew: brew install gcc.

Linux (Debian/Ubuntu)

sudo apt update
sudo apt install g++

W Fedorze/RHEL to sudo dnf install gcc-c++. To polecenia powłoki, a nie C++: instalują kompilator w całym systemie. Pakiet build-essential w Ubuntu za jednym razem instaluje g++ razem z make i innymi narzędziami do budowania.

Sprawdź, czy zadziałało

To krok, który ludzie pomijają, a potem tracą przez to godzinę. Otwórz nowy terminal (żeby wczytał zaktualizowane PATH) i zapytaj kompilator o wersję:

g++ --version

Powinno pojawić się coś takiego:

g++ (Ubuntu 13.2.0-4ubuntu3) 13.2.0
Copyright (C) 2023 Free Software Foundation, Inc.

W macOS odpowiednikiem jest clang++ --version, a w Windows z MSVC to cl (uruchamiane z „Developer Command Prompt”). Jeśli dostajesz command not found, kompilator albo nie jest zainstalowany, albo nie ma go w PATH: wróć do kroku instalacji dla swojej platformy i otwórz terminal ponownie.

Jeszcze jedno przydatne sprawdzenie: jaki standard kompilator przyjmuje domyślnie. Aktualny GCC lub Clang domyślnie używa C++17 lub nowszego, i to właśnie zakładają te strony. Standard zawsze możesz wymusić jawnie flagą w rodzaju -std=c++20, co szczegółowo omawia następna strona.

Szybki test lokalny

Gdy g++ --version pokazuje numer, twój komputer potrafi budować C++. Dokładnie ten sam program, który skompilujesz lokalnie, działa też tutaj w przeglądarce, więc możesz sprawdzić wynik, zanim w ogóle dotkniesz terminala:

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "C++ is working!" << std::endl;
    std::cout << "Compiled to standard: " << __cplusplus << std::endl;
    return 0;
}

Makro __cplusplus to wbudowana liczba, którą kompilator definiuje, żeby powiedzieć, jakiego standardu języka używa (na przykład 201703 oznacza C++17). Każdy program w C++ zaczyna się od int main(), a std::cout wypisuje na konsolę. Na własnym komputerze zapisałoby się to jako main.cpp, skompilowało i uruchomiło powstały plik wykonywalny. Ten dwuetapowy taniec, najpierw budowanie, potem uruchomienie, jest tematem następnej strony.

Kilka słów o PATH

Jedyna rzecz, o którą często potykają się nowe instalacje, to PATH: lista folderów, w których powłoka szuka programów. Jeśli g++ --version działa z dowolnego katalogu, PATH zawiera folder kompilatora i wszystko gotowe. Jeśli działa tylko z katalogu instalacji albo wcale, folder bin kompilatora nie jest jeszcze w PATH.

• W Windows to najczęstsza przeszkoda: po zainstalowaniu MinGW-w64 musisz ręcznie dodać jego folder bin do PATH i otworzyć nowy terminal.
• W macOS i Linuksie menedżery pakietów i narzędzia Xcode same umieszczają kompilator w PATH, więc ten problem pojawia się rzadko.

Jeśli narzędzie do budowania albo edytor nie może później znaleźć kompilatora, choć g++ --version działa w terminalu, przyczyną jest niemal zawsze PATH, którego aplikacja z interfejsem graficznym nie odziedziczyła: ponowne uruchomienie aplikacji (albo komputera) zwykle to naprawia.

Dalej: kompilacja C++

Masz teraz działający kompilator sprawdzony z wiersza poleceń. Następna strona zamienia to w prawdziwy sposób pracy: pisanie pliku .cpp, kompilowanie go przez g++ (łącznie z flagami -std i -o, które ustalają standard i nazwę wyniku) i uruchamianie powstałego pliku wykonywalnego, a do tego wyjaśnia, co każdy krok faktycznie robi pod spodem.