Windows下C语言环境搭建
[TOC]
软件安装
安装 Visual Studio
首先，我们需要到微软官方网站上下载Visual Studio，这里使用Visual Studio 2019作为演示。进入下载页面后，点击下载 社区版本（Community） 即可，这个版本是免费的。如下图所示：
image.png
下载好安装程序（Visual Studio Installer）后，点击运行即可。此时界面上会显示有非常多的选项，最方便的办法就是直接在工作负荷（Workloads）下面选择 “使用C++的桌面开发（Desktop development with C++）”：
image.png
选择之后，右侧会显示该 Workload 所包含的一些组件，点击安装即可。安装的时间可能有些长，安装完成之后，会提示重启，重启电脑即可。微软官网也给出了 Visual Studio 2019 的完整安装文档，而且有中文版，参见安装 Visual Studio。
如果你的电脑上已经安装了 Visual Studio 2019，那么直接打开 Visual Studio Installer，点击“修改（Modify）”，然后勾选前面提到的组件，完成安装即可。如下：
image.png
实际上，Visual Studio 本身就是一个很好的集成开发环境，不想使用其他IDE或者对Visual Studio比较熟悉的话，可以直接使用Visual Studio来开发C/C++程序也是没有问题的。
安装 MinGW
使用 Windows 的开发环境，我们绝大多数情况下都会使用 MSVC 来演示我们的程序，但 MSVC 实际上是个 C++ 编译器，对于 C 语言的语法支持也主要涉及兼容 C++ 的部分。
所以如果我们想要测试 C90、C99、C11 的差异，很多时候 MSVC 就无能为力了。不过微软关上了一扇门，社区就能给我们打开一扇窗，我们可以安装 MinGW 或者 Cygwin 来做到这一点，这当中我们更推荐 MinGW。
推荐通过 Msys2 来安装 MinGW，我们可以在 Msys2 的官网 看到它的安装方法。Msys2 本质上提供的是一套类似于 archlinux 的包管理工具，我们可以在 Msys2 的控制台当中通过 pacman 来安装相应的工具包，这其中就包括 MinGW 的编译工具链。
打开 Msys2 官网下载安装程序：
image.png
运行安装程序，然后傻瓜式的点下一步就好了：
image.png
image.png
image.png
image.png
image.png
点击“完成”会打开一个命令行终端，输入 pacman --version 确认 pacman 命令能正常运行：
image.png
安装完成后，我们将 Msys2 的默认镜像地址修改成国内的镜像地址，这样下载工具包的速度会比较快。进入如下图所示的目录（C:\msys64\etc\pacman.d）：
image.png
编辑 mirrorlist.mingw32，在文件开头添加：
Server = https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/msys2/mingw/i686
编辑 mirrorlist.mingw64 ，在文件开头添加：
Server = https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/msys2/mingw/x86_64
编辑 mirrorlist.msys，在文件开头添加：
Server = https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/msys2/msys/$arch
完成上述文件的修改后，重新打开 Msys2 的终端，执行 pacman -Syu 同步仓库数据更新软件包数据即可，过程中遇到问yes/no的情况默认y就可以了。
更新完成后，执行如下命令安装 MinGW 64：
pacman -S --needed base-devel mingw-w64-x86_64-toolchain
安装完成后，C:\msys64\mingw64\bin目录下会多出很多文件，没安装前是空的，
image.png
将该目录配置到环境变量 Path 下：
image.png
然后回到 Msys2 的根目录下，点击运行 mingw64.exe：
image.png
在终端中运行 gcc -v，确认该命令正常：
image.png
安装并配置 CLion
CLion 的安装方法很简单，在官网下载 CLion 安装包 直接安装提示安装就行了。CLion 官方也提供了安装指引，大家也可以参考 Install CLion。
Windows 上 CLion 配置工具链的方法可以参考 CLion 的官方指引 Tutorial: Configure CLion on Windows，文档中除了提供了 MSVC 的配置方法，也提供了 MinGW、Cygwin的配置方法。
下面是本文示例的配置过程，打开 Settings ：
image.png
选择添加VS工具链：
image.png
添加一个64位的VS工具链：
image.png
添加一个32位的VS工具链：
image.png
添加 WinGW 工具链：
image.png
配置 CMake ，增加使用 WinGW 工具链的 Debug build：
image.png
最后点击右下角的 “OK” 就完成了CLion的配置。
第一行C语言代码【cmake工程结构】
完成以上步骤后，我们就可以开始通过CLion创建 CMake 工程并编写C语言代码了。点击 “New Project”，选择“C Executeable”：
image.png
新建完成后，工程结构如下：
image.png
在main.c这个文件中，第一行#include <stdio.h>是一个预处理指令，啥叫预处理？就是程序编译之前执行的操作，预处理指令又叫做宏。那编译又是啥？编译就是将我们编写的源代码翻译成机器能够执行的机器指令的过程，源代码机器是不能直接执行的，不然程序员就要下岗了。我们先大概看下 C 语言的编译过程，有个初步的印象：
image.png
main 函数则是程序的入口、起点，不管多么庞大的 C 语言程序，它一定有一个 main 函数。printf 也是一个函数，它是由 C 语言标准库定义的，因此我们可以在任何支持 C 标准的平台上调用它，它的意思是 print format，格式化输出。
接下来的 return 0; 就是告诉 main 函数执行完了，而且程序运行没什么问题，这里的 0 表示正常退出的意思。程序运行结束之后有时候我们会看到类似下面的文字：
image.png
这个所谓的 “exit code 0” 就与我们这里的 return 0; 相对应。不信的话，可以自己改成其他数试试看。
程序调试方法
我们可以使用 CLion 提供的调试功能对程序逐行进行分析，包括查看运行时变量的值，内存和寄存器的状态，程序运行所对应的汇编指令等等。
image.png
Windows 上 CLion 调试使用 MSVC 编译的程序使用自带的 lldb，我们可以在调试时查看反编译的汇编指令。
image.png
LLDB 设置显示汇编指令的格式：
# 设置为 Intel 的指令格式
settings set target.x86-disassembly-flavor intel
# 设置为 AT&T 的指令格式
settings set target.x86-disassembly-flavor att
- 也可以在用户目录下创建
.lldbinit文件，将以上配置写入其中，以使其默认生效。
WinGW用的是 GDB ，也可以设置显示汇编指令的格式：
# 设置为 Intel 的指令格式
set disassembly-flavor intel
# 设置为 AT&T 的指令格式
set disassembly-flavor att
- 同样，可以在用户目录下创建
.gdbinit文件，将以上配置写入其中，以使其默认生效。
在Memory View下可以查看变量的内存视图：
image.png
C语言的代码风格【Google C CodeStyle/CLion配置代码风格】
通常我们使用 Google 的 C 语言代码规范来约束我们编写的代码。为了让聪明的 IDE 时刻对我们的不好的代码进行提示，我们在 CLion 当中直接应用 Google 的代码规范，操作方式如下图：
image.png
image.png
确保你的配置与截图一致之后，我们来看下效果：
image.png
我定义了一个函数 printHello，用的是驼峰命名法，首字母小写，后续单词首字母大写。这个命名法在 Java 当中常用，但不符合 C/C++ 开发者的习惯，Google 代码规范中要求使用帕斯卡命名法，即所有单词的首字母都要大写，此时 CLion 便提示我们应当将名字改成 PrintHello。
Google 代码规范中要求函数使用帕斯卡命名法，主要是因为在C语言中没有命名空间的概念，而很多基础库中的函数都是小驼峰命名的，如果你也使用这种命名方式就容易导致名称冲突。例如，基础库中有个函数叫printf，你也写了一个函数也叫printf，就会导致错误。所以使用帕斯卡命名法能够避免一些类似的问题。
