📼 重温 MS Build 2026 上的 VS Code Live

在 Visual Studio Code 中使用 Clang

在本教程中，你将在 macOS 上配置 Visual Studio Code 以使用 Clang/LLVM 编译器和调试器。

配置完 VS Code 后，你将在 VS Code 中编译和调试 C++ 程序。本教程不教授有关 Clang 或 C++ 语言的知识。关于这些主题，网络上有许多优秀的资源。

如果遇到任何问题，请随时在 VS Code 文档仓库中为本教程提交 Issue。

前提条件

要成功完成本教程，你必须执行以下步骤

  1. 安装 macOS 上的 Visual Studio Code。

  2. 安装 VS Code 的 C++ 扩展。你可以通过在扩展视图中搜索“C++”来安装 C/C++ 扩展（⇧⌘X（Windows、Linux 为 Ctrl+Shift+X））。

    C/C++ extension

确保已安装 Clang

你的 Mac 上可能已经安装了 Clang。要进行验证，请打开 macOS 终端窗口并输入以下命令

clang --version

如果未安装 Clang，请输入以下命令来安装包含 Clang 的命令行开发者工具

xcode-select --install

创建 Hello World 应用

在 macOS 终端中，创建一个名为 projects 的空文件夹用于存储所有的 VS Code 项目，然后创建一个名为 helloworld 的子文件夹，进入该文件夹，并在终端窗口中输入以下命令在该文件夹中打开 VS Code

mkdir projects
cd projects
mkdir helloworld
cd helloworld
code .

code . 命令会在当前工作文件夹中打开 VS Code，该文件夹将成为你的“工作区”。在学习本教程的过程中，将在工作区的 .vscode 文件夹中创建三个文件

  • tasks.json（编译器生成设置）
  • launch.json（调试器设置）
  • c_cpp_properties.json（编译器路径和 IntelliSense 设置）

添加一个 hello world 源代码文件

在“文件资源管理器”标题栏中，选择新建文件按钮并将文件命名为 helloworld.cpp。

New File title bar button

粘贴以下源代码

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    vector<string> msg {"Hello", "C++", "World", "from", "VS Code", "and the C++ extension!"};

    for (const string& word : msg)
    {
        cout << word << " ";
    }
    cout << endl;
}

现在按 ⌘S（Windows、Linux 为 Ctrl+S） 保存文件。注意，你的文件会列在 VS Code 侧边栏的文件资源管理器视图（⇧⌘E（Windows、Linux 为 Ctrl+Shift+E））中

File Explorer

你还可以通过选择文件 > 自动保存来启用自动保存，以自动保存文件的更改。你可以在 VS Code 用户界面文档中了解有关其他视图的更多信息。

注意：当你保存或打开 C++ 文件时，你可能会看到来自 C/C++ 扩展的关于 Insiders 版本可用性的通知，该版本可让你测试新功能和修复。你可以通过选择 X（清除通知）来忽略此通知。

探索 IntelliSense

IntelliSense 是一项通过添加代码补全、参数信息、快速信息和成员列表等代码编辑功能来帮助你更快、更高效地编写代码的工具。

要查看 IntelliSense 的实际效果，请将鼠标悬停在 vector 或 string 上以查看其类型信息。如果在第 10 行键入 msg.，你会看到一个由 IntelliSense 生成的推荐调用的成员函数补全列表

Statement completion IntelliSense

你可以按 Tab 键插入所选的成员。然后，当你添加左括号时，将显示有关该函数所需参数的信息。

如果尚未配置 IntelliSense，请打开命令面板（⇧⌘P（Windows、Linux 为 Ctrl+Shift+P））并输入 Select IntelliSense Configuration。从编译器下拉列表中选择 Use clang++ 进行配置。有关更多信息，请参阅 IntelliSense 配置文档。

运行 helloworld.cpp

请记住，C++ 扩展使用你在计算机上安装的 C++ 编译器来生成程序。在尝试在 VS Code 中运行和调试 helloworld.cpp 之前，请确保已安装 C++ 编译器（例如 Clang）。

  1. 打开 helloworld.cpp 使其成为活动文件。

  2. 按编辑器右上角的运行按钮。

    Screenshot of helloworld.cpp and play button

  3. 从系统检测到的编译器列表中选择 C/C++: clang++ build and debug active file。

    Build and debug task

系统仅在首次运行 helloworld.cpp 时要求你选择编译器。此编译器是 tasks.json 文件中设置的“默认”编译器。

  1. 生成成功后，程序的输出将出现在集成的调试控制台中。

    screenshot of program output

恭喜！你刚刚在 VS Code 中运行了第一个 C++ 程序！

了解 tasks.json

首次运行程序时，C++ 扩展会创建位于项目 .vscode 文件夹中的 tasks.json。tasks.json 用于存储生成配置。

以下是 macOS 上的 tasks.json 文件示例

{
  "tasks": [
    {
      "type": "cppbuild",
      "label": "C/C++: clang++ build active file",
      "command": "/usr/bin/clang++",
      "args": [
        "-fcolor-diagnostics",
        "-fansi-escape-codes",
        "-g",
        "${file}",
        "-o",
        "${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}"
      ],
      "options": {
        "cwd": "${fileDirname}"
      },
      "problemMatcher": ["$gcc"],
      "group": {
        "kind": "build",
        "isDefault": true
      },
      "detail": "Task generated by Debugger."
    }
  ],
  "version": "2.0.0"
}

注意：你可以在变量参考中了解有关 tasks.json 变量的更多信息。

command 设置指定要运行的程序。在本例中，它是 clang++。

args 数组指定传递给 clang++ 的命令行参数。必须按照编译器期望的顺序指定这些参数。

此任务告诉 C++ 编译器获取活动文件（${file}），对其进行编译，并在当前目录（${fileDirname}）中创建一个输出文件（-o 开关），该输出文件的名称与活动文件相同但没有文件扩展名（${fileBasenameNoExtension}）。此过程将创建 helloworld。

label 值是你将在任务列表中看到的内容，它取决于你的个人偏好。

detail 值是任务列表中任务的描述。更新此字符串以将其与类似任务区分开来。

problemMatcher 值选择用于查找编译器输出中的错误和警告的输出解析器。对于 clang++，$gcc 问题匹配器可产生最佳结果。

从现在起，运行按钮将始终读取 tasks.json 以确定如何生成和运行你的程序。你可以在 tasks.json 中定义多个生成任务，标记为默认的任务将被运行按钮使用。如果需要更改默认编译器，可以在命令面板中运行 Tasks: Configure Default Build Task。或者，你可以修改 tasks.json 文件并通过替换此段来移除默认设置

    "group": {
        "kind": "build",
        "isDefault": true
    },

改为

    "group": "build",

修改 tasks.json

你可以通过使用类似 "${workspaceFolder}/*.cpp" 而不是 "${file}" 的参数来修改 tasks.json 以生成多个 C++ 文件。这会生成当前文件夹中的所有 .cpp 文件。你还可以通过将 "${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}" 替换为硬编码的文件名（例如 "${workspaceFolder}/myProgram.out"）来修改输出文件名。

调试 helloworld.cpp

要调试代码，

  1. 返回 helloworld.cpp 使其成为活动文件。

  2. 通过点击编辑器边距或在当前行按 F9 来设置断点。

    screenshot of breakpoint in helloworld.cpp

  3. 从运行按钮旁边的下拉菜单中，选择 Debug C/C++ File。

    Screenshot of play button drop-down

  4. 从系统检测到的编译器列表中选择 C/C++: clang++ build and debug active file（系统仅在首次运行或调试 helloworld.cpp 时要求你选择编译器）。

    Build and debug task

  5. 你将看到任务执行并将输出打印到终端窗口。

    Hello World Terminal Output

运行按钮有两种模式：Run C/C++ File 和 Debug C/C++ File。默认情况下为最后使用的模式。如果运行按钮中显示了调试图标，你可以直接选择运行按钮进行调试，而不必选择下拉菜单项。

探索调试器

在开始单步调试代码之前，让我们花点时间注意用户界面中的几个变化

  • 集成终端出现在源代码编辑器的底部。在调试控制台选项卡中，你会看到指示调试器已启动并正在运行的输出。

  • 编辑器会在启动调试器之前高亮显示你设置断点的行

    Initial breakpoint

  • 活动栏中的运行和调试视图显示调试信息。

  • 代码编辑器顶部会出现一个调试控制面板。你可以通过按住左侧的圆点在屏幕上拖动它。

    Debugging controls

单步调试代码

现在你可以开始单步调试代码了。

  1. 在调试控制面板中选择单步跳过图标，使 for (const string& word : msg) 语句高亮显示。

    Step over button

    单步跳过命令会跳过创建和初始化 msg 变量时调用的 vector 和 string 类中的所有内部函数调用。注意 Variables 窗口中的变化。由于该语句已执行完成，因此可以看到 msg 的内容。

  2. 再次按单步跳过以转到下一条语句（跳过用于初始化循环的所有内部执行代码）。现在，Variables 窗口显示有关循环变量的信息。

  3. 再次按单步跳过以执行 cout 语句。

  4. 如果你愿意，可以继续按单步跳过，直到向量中的所有单词都打印到控制台。但如果你好奇，可以尝试按单步进入按钮来单步执行 C++ 标准库中的源代码！

设置监视

你可能希望在程序执行时跟踪变量的值。你可以通过对该变量设置监视来做到这一点。

  1. 在监视窗口中，选择加号并在文本框中输入 word。这是循环变量的名称。现在，在单步调试循环时查看监视窗口。

    Watch window

    注意：监视变量的值仅在程序执行处于该变量的作用域内时才可用。例如，对于循环变量，该值仅在程序执行循环时可用。

  2. 在循环前添加以下语句来添加另一个监视：int i = 0;。然后，在循环内部添加以下语句：++i;。现在像在上一步中那样为 i 添加监视。

  3. 当执行暂停时，你可以将鼠标指针悬停在任何变量上以快速查看其值。

    Mouse hover

使用 launch.json 自定义调试

当你使用播放按钮或 F5 进行调试时，C++ 扩展会即时创建一个动态调试配置。

有时你可能需要自定义调试配置，例如指定在运行时传递给程序的参数。你可以在 launch.json 文件中定义自定义调试配置。

要创建 launch.json，请从运行按钮下拉菜单中选择 Add Debug Configuration。

Add debug configuration play button menu

随后你将看到用于各种预定义调试配置的下拉列表。选择 C/C++: clang++ build and debug active file。 C++ debug configuration dropdown

VS Code 将创建一个 launch.json 文件，其内容大致如下

{
  "configurations": [
    {
      "name": "C/C++: clang++ build and debug active file",
      "type": "cppdbg",
      "request": "launch",
      "program": "${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}",
      "args": [],
      "stopAtEntry": false,
      "cwd": "${fileDirname}",
      "environment": [],
      "externalConsole": false,
      "MIMode": "lldb",
      "preLaunchTask": "C/C++: clang++ build active file"
    }
  ],
  "version": "2.0.0"
}

program 设置指定要调试的程序。在此处，它被设置为活动文件文件夹 ${fileDirname} 和活动文件名 ${fileBasenameNoExtension}，如果 helloworld.cpp 是活动文件，则该值为 helloworld. args 属性是在运行时传递给程序的参数数组。

默认情况下，C++ 扩展不会向你的源代码添加任何断点，并且 stopAtEntry 值设置为 false。

将 stopAtEntry 值更改为 true，以使调试器在开始调试时在 main 方法处暂停。

确保 preLaunchTask 值与 tasks.json 文件中生成任务的 label 相匹配。

从现在开始，播放按钮和 F5 在启动程序进行调试时将从你的 launch.json 文件中读取信息。

添加其他 C/C++ 设置

为了更好地控制 C++ 扩展，请创建一个 c_cpp_properties.json 文件，它允许你更改诸如编译器路径、包含路径、要针对哪个 C++ 标准进行编译（例如 C++17）等设置。

通过从命令面板（⇧⌘P（Windows、Linux 为 Ctrl+Shift+P））运行 C/C++: Edit Configurations (UI) 命令来查看 C/C++ 配置 UI。

Command Palette

这将打开 C/C++ Configurations 页面。

C++ configuration

Visual Studio Code 将这些设置放在 .vscode/c_cpp_properties.json 中。如果直接打开该文件，它应该大致如下所示

{
  "configurations": [
    {
      "name": "Mac",
      "includePath": ["${workspaceFolder}/**"],
      "defines": [],
      "macFrameworkPath": [
        "/Library/Developer/CommandLineTools/SDKs/MacOSX.sdk/System/Library/Frameworks"
      ],
      "compilerPath": "/usr/bin/clang",
      "cStandard": "c11",
      "cppStandard": "c++17",
      "intelliSenseMode": "macos-clang-arm64"
    }
  ],
  "version": 4
}

仅当你的程序包含不在你的工作区或标准库路径中的头文件时，你才需要修改 Include path 设置。

编译器路径

扩展使用 compilerPath 设置来推断 C++ 标准库头文件的路径。当扩展知道在哪里可以找到这些文件时，它就可以提供智能补全和转到定义导航等功能。

C/C++ 扩展会根据在系统上找到的内容，尝试使用默认编译器位置填充 compilerPath。compilerPath 的搜索顺序为

  • 用于查找已知编译器名称的 PATH。编译器在列表中出现的顺序取决于你的 PATH。
  • 然后搜索硬编码的 Xcode 路径，例如 /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/

有关更多信息，请参阅 IntelliSense 配置文档。

Mac 框架路径

在 C/C++ 配置屏幕上，向下滚动并展开 Advanced Settings，确保 Mac framework path 指向系统头文件。例如：/Library/Developer/CommandLineTools/SDKs/MacOSX.sdk/System/Library/Frameworks

疑难解答

编译器和链接错误

错误的最常见原因（例如 undefined _main，或 attempting to link with file built for unknown-unsupported file format 等）发生在启动生成或开始调试时 helloworld.cpp 不是活动文件的情况下。这是因为编译器试图编译的不是源代码，而是诸如 launch.json、tasks.json 或 c_cpp_properties.json 之类的文件。

如果你看到提及“C++11 extensions”的生成错误，则可能是你未更新 tasks.json 生成任务以使用 clang++ 参数 --std=c++17。默认情况下，clang++ 使用 C++98 标准，该标准不支持 helloworld.cpp 中使用的初始化。请确保使用 Run helloworld.cpp 部分中提供的代码块替换 tasks.json 文件的全部内容。

终端无法启动以进行输入

在 macOS Catalina 及更高版本上，你可能会遇到即使设置了 "externalConsole": true 也无法输入的情况。终端窗口会打开，但实际上不允许你键入任何输入。

此问题目前正在跟踪中 #5079。

解决方法是让 VS Code 启动一次终端。你可以通过在 tasks.json 中添加并运行此任务来做到这一点

{
  "label": "Open Terminal",
  "type": "shell",
  "command": "osascript -e 'tell application \"Terminal\"\ndo script \"echo hello\"\nend tell'",
  "problemMatcher": []
}

你可以使用 Terminal > Run Task... 并选择 Open Terminal 来运行此特定任务。

接受权限请求后，外部控制台应在调试时出现。

下一步计划

  • 探索 VS Code 用户指南。
  • 查看 C++ 扩展概述
  • 创建一个新工作区，将你的 .json 文件复制到其中，针对新工作区路径、程序名称等调整必要的设置，然后开始编码！
12/14/2023
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