基于clang打造高效的开发环境

在使用vscode进行C/C++开发过程中，一般就是直接使用gcc编译器（在windows中，它通常被称为MinGW-w64，一个gcc的移植版）、gdb调试器配合C/C++的插件来进行开发，也就是传统的gnu工具链中的组件。

但是vscode的C/C++的插件功能虽然齐全，响应速度却不够理想，于是本文介绍了使用LLVM工具链组件中的clang编译器来进行C/C++开发。

本文是在Archlinux的基础上搭建以clang作为编译器、lldb作为调试器的开发环境，windows可以通过额外配置WSL来搭建开发环境。

基础环境搭建

LLVM工具链包括clang编译器、lldb调试器、lld链接器等。

1.安装vscode

这里使用的是visual-studio-code-bin ^{EULA / aur}。

yay -S visual-studio-code-bin

2.安装基础包

通过以下命令安装即可

sudo pacman -S llvm clang lldb lld

3.安装vscode相关插件

打开vscode插件市场，搜索clangd、CodeLLDB下载安装（如果因为网络问题下载失败，请尝试手动下载安装.vsix文件）。

运行、调试配置

1.创建配置文件

打开侧边框上的运行调试选项，点击create a launch.json file并选择LLDB，创建好.vscode文件夹下的launch.json配置文件

launch.json的初始内容如下，相关参数变量配置说明可访问官方文档

{
    // Use IntelliSense to learn about possible attributes.
    // Hover to view descriptions of existing attributes.
    // For more information, visit: https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=830387
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [
        {
            "type": "lldb",
            "request": "launch",
            "name": "Debug",
            "program": "${workspaceFolder}/<executable file>",
            "args": [],
            "cwd": "${workspaceFolder}"
        }
    ]
}

这里笔者将所有编译好的二进制文件输出到提前手动创建好的build文件夹(与源文件是同级目录)，另外launch.json还需要配置tasks.json才能实现运行调试，tasks.json则是具体定义了编译的命令以及参数等。tasks.json可以手动在.vscode文件夹下创建。

最终配置如下

launch.json

{
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [
        {
            "type": "lldb",
            "request": "launch",
            "name": "Debug",
            // 编译文件的输出目录
            "program": "${fileDirname}/build/${fileBasenameNoExtension}.out",
            "args": [],
            "cwd": "${workspaceFolder}",
            "preLaunchTask": "Debug C++",
            "internalConsoleOptions": "neverOpen",
            // 使用内置终端
            "console": "integratedTerminal"
        }
    ]
}

tasks.json

{
    "version": "2.0.0",
    "tasks": [
        {
            "type": "shell",
            "label": "Debug C++",
            "command": "clang++",
            "args": [
                "--std=c++20",
                "-Wall",
                "-g", // 生成调试信息
                "${file}",
                "-o",
                "${fileDirname}/build/${fileBasenameNoExtension}.out",
            ],
            "options": {
                "cwd": "/usr/bin"
            },
            "group": {
                "kind": "build",
                "isDefault": true
            },
            "detail": "Task generated by Debugger."
        },
    ]
}

使用快捷键Ctrl+F5运行代码，使用快捷键F5调试代码(需要先断点)。

到这里基本的运行、调试已经配置完成，但是这种方式需要提前在当前目录下手动创建好输出目录，否则无法成功执行任务。当然也可以直接选择将当前目录作为输出目录，但那样输出文件与源文件混杂在一起不方便处理。

基于这点，笔者这里提供了一种思路：使用Code Runner插件指定其编译命令，提供自动创建输出目录的功能(唯一的不便就是需要先执行Code Runner创建好目录之后，才能进行调试)。

因此下面介绍通过配置Code Runner插件，更改其默认的g++命令为clang++，并实现自动创建输出目录的功能。

2.Code Runner配置

首先下载安装好Code Runner的插件，在插件市场搜索Code Runner并安装

打开Code Runner的扩展配置，在搜索框中搜索code-runner.executorMap，点击Edit in settings.json打开settings.json配置文件。

在settings.json文件中修改对应的配置项中的g++为clang++，配置如下

"code-runner.executorMap": {
    "c": "cd $dir && clang $fileName -o $fileNameWithoutExt && $dir$fileNameWithoutExt",
    "cpp": "cd $dir && clang++ $fileName -o $fileNameWithoutExt && $dir$fileNameWithoutExt", 
}

指定输出目录，例如输出到当前目录的build目录下(自动创建)，则修改为以下配置

"code-runner.executorMap": {
    "c": "cd $dir && mkdir -p build && clang $fileName -o build/$fileNameWithoutExt && build/$fileNameWithoutExt",
    "cpp": "cd $dir && mkdir -p build && clang++ $fileName -o build/$fileNameWithoutExt && build/$fileNameWithoutExt",
}

更多参数配置说明可以参考官方仓库。

至此一个简单高效的、基于LLVM工具链中的clang编译器、lldb调试器的开发环境已经搭建完成。

补充：网上很多相关教程主要是通过CMake配合clang来构建项目，CMake的配置对于单文件编译运行调试来说相对繁琐，不太适合简单的小项目。在早期笔者参考相关教程配置时意识到了这个问题，另外鉴于C/C++插件在响应速度上实在不尽人意，于是有了这篇简易的文章。

参考资料

Debugging | visual studio

variables-reference | visual studio

Code Runner | github

树下集熵