一、MSYS2是什么

MSYS2（Minimal SYStem 2）是一個專為Windows系統設計的??輕量級類Unix開發環境??，集成了軟件包管理、編譯工具鏈和命令行工具，旨在解決Windows平臺開發中的跨平臺兼容性問題。其核心目標是為開發者提供在Windows上高效運行Linux/Unix工具和編譯原生Windows程序的能力。

1.1 核心架構與組件??

1.1.1 背景介紹

1.1.1.1 Cygwin

Cygwin是運行于Windows平臺的POSIX"子系統"”，提供了類Unix環境的工具和開發庫，Cygwin將Unix程序編譯為Windows本地代碼，然后在Windows上運行。它提供了最完整的Linux/Unix環境，但相對于MSYS2和MinGW-w64，Cygwin的性能較差

1.1.1.2 MinGW和Mingw-w64

MinGW 的全稱是:Minimalist GNU on Windows，它實際上是將Linux下的編譯器 GCC 移植到了 Windows，并且包含了 win32 API,因此可以將源代碼編譯為可在 Windows 中運行的可執行程序。它還可以使用一些 Windows 不具備的，Linux平臺下的開發工具。
MinGW項目目前已經接近停止，且只能編譯生成32位可執行程序。2007年為了支持64位應用程序開發和新的WindowsAPI，從MinGW分叉而出。MinGW-w64 支持編譯 64位和 32位 可執行程序。

1.1.1.3MSYS和MSYS2

MSYS，全稱Minimal GNU(POSIX)system on Windows，是一個小型的GNU環境，包括基本的bash，make等等，可以看作是Cygwir的迷你版。
由于MSYS 常年不更新，于是 Alex 等人 在 Cygwin的基礎上創建了MSYS2.MSYS2 包含了一些工具和庫，提供易于使用的環境，用于構建、安裝和運行本機 Windows 軟件
它由一個名為 minty的命令行終端、bash、qit 和 subversion 等版本控制系統,tar和 awk 等工具，甚至 autotools 等構建系統組成，所有這些都基于 Cvgwin 的修改版本，盡管其中一些核心部件基于 Cygwin，但 MSYS2 的重點是為本地 Windows 軟件提供構建環境，并且將使用 Cygwin 的部件保持在最低限度。MSYS2為 GCC、Mingw-w64、CPython、CMake、Meson、OpenSSL、FFmpeg、RustRuby 等提供最新的本機構件支持。
MSYS2安裝包中包含了Mingw-w64。

1.1.2 技術基礎??

• ??Cygwin兼容層??：提供部分POSIX兼容性，支持Unix程序在Windows運行。
• ??MinGW-w64工具鏈??：支持生成原生Windows程序（32/64位），無需依賴Cygwin庫。
• ??Pacman包管理器??：移植自Arch Linux，支持軟件安裝、依賴解析及滾動更新（如 pacman -Syu更新系統）。

1.1.3 多環境支持??

MSYS2提供了五種不同的終端環境

• MSYS2提供獨立終端環境，適應不同開發需求：
• ??MSYS??：POSIX兼容環境，適合移植Unix工具。
• MINGW64/MINGW32??：編譯原生64位/32位Windows程序。
• UCRT64??（推薦）：基于Windows 10/11通用C運行時庫（UCRT），兼容性更佳。
• CLANG64/CLANG32??：使用Clang編譯器，支持現代C++標準
  

1.2 核心功能??

1.2.1 類Unix開發環境??

• 提供Bash Shell及常用工具（grep、sed、make、Git），支持腳本編寫與文件管理。
• 支持中文路徑輸入，集成POSIX兼容庫。

1.2.2 開發工具鏈??

• 預裝GCC、Clang、GDB、CMake等工具，支持C/C++項目編譯、調試與構建。
• 可通過Pacman快速安裝工具鏈（如 pacman -S mingw-w64-ucrt-x86_64-toolchain）。

1.2.3 軟件倉庫與包管理??

• 提供數千預編譯包（如Python、OpenCV、Qt），覆蓋開發全場景。
• 自動處理依賴沖突，支持鏡像源配置加速下載（如國內清華源）

二、安裝和配置

直接找到官網下載安裝即可

2.1 配置環境

里面一共具有多個環境，每一個里面都支持下載安裝gcc工具。

2.1.1 UCRT64

為了方便我直接使用的是UCRT64，它和MinGW64差不多，但是在windows下支持的更好。參考鏈接

• 點擊圖中的UCRT64，將會打開一個終端
• 輸入指令，配置該環境中的工具鏈

pacman -S --needed base-devel mingw-w64-ucrt-x86_64-toolchain

• 右擊我的電腦，選擇高級設置，在管理員環境變量中設置相應的環境變量D:\msys64\ucrt64\bin。如果不好用了重新配置環境變量MINGW即可。
• 此時在cmd中查看gcc和g++的路徑，會發現它就指向環境變量這個位置。

到目前為止，其實就已經配置好了編譯器，只需要再安裝一個編輯器，比如vscode就可以執行C/C++程序了。

2.1.2 MINGW64

如果要用MINGW64，參考鏈接

• 搜索工具包gcc和gdb

pacman -Ss gcc
pacman -Ss gdb

可以看到會出現多個包，我們需要的是圖中的綠色的。gdb也是一樣的。
如果找不到的話，就pacman指令更新一下就好

• 安裝工具包

pacman -S mingw-w64-x86_64-gcc
pacman -S mingw-w64-x86_64-gdb

這樣就安裝上了gcc和gdb。

三、MSYS2的功能

這個部分介紹MSYS2作為類Unix系統的功能，如果是要配置CMake并調試C/C++的話，直接跳轉到第四部分即可。

3.1 模擬Unix

任意打開一個終端，它是這樣的

其中用戶名后面的紫色文字指定了系統的運行環境，這里是MSYS，如果想用別的可以切換成別的。在這里面我們可以執行unix中的命令，包括bash等。但是它本質上仍然不是linux系統。

3.2 文件系統

這個是MSYS2的安裝文件夾，可以看到里面也具有usr、dev、etc等文件夾，就很象是linux操作系統。所以我就試著在MSYS終端和MINGW終端的~路徑下用mkdir分別創建了文件夾new和nnew，它居然在home里的用戶的文件夾中出現了，這表明在這樣的系統里面模擬運行linux程序是很可能的（雖然不如wsl好用)。未來未必沒有在嵌入式中交叉編譯的可能性。

四、配置CMake開發環境

4.1.下載安裝CMake

到CMake官網下載安裝版或者綠色版都可以，進行安裝。我下載的是安裝版，安裝到了D:\Program Files目錄下。

4.2.配置環境變量

• 右鍵我的計算機，找到“高級系統設置”
• 配置環境變量，直接配置系統變量即可，這樣所有用戶都可以使用
• 確認CMake安裝路徑下的bin文件，bin文件中放的是可執行程序CMake.exe
• 具體配置如下圖，添加路徑D:\Program Files\CMake\bin
  
  其實bin里面還包含了GUI等可執行文件

4.3.配置vscode

• 安裝三個插件
  

4.4.構建CMake項目

• 打開工作區，創建文件夾，里面包含源文件、頭文件等
• 工作區根目錄創建文件CMakeLists.txt，這個是CMake構建文件。
• 創建之后選擇編譯器，上文我安裝的MSYS2里面含有gcc編譯器，剛好選擇這個就好
  
• 如果要更換編譯器
  

4.5.結果展示

• 文件結構
  
• hello.h內容

#ifndef __HELLO_H__
#define __HELLO_H__#include <iostream>class hello
{
private:/* data */
public:hello(/* args */);~hello();void print();
};hello::hello(/* args */)
{
}hello::~hello()
{    
}#endif

• hello.cpp內容

#include "hello.h"void hello::print()
{std::cout << "hello world" << std::endl;
}int main()
{hello h;h.print();return 0;
}

• CMakeList.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.10) # 最低cmake版本
project(hello) # 項目名稱
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11) # 設置c++標準
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -Wall -Werror") # 設置編譯選項include_directories(${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/inc) # 包含頭文件目錄,${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}是當前cmake文件所在目錄set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/bin) # 設置可執行文件輸出目錄aux_source_directory(${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src SRC_LIST) # 查找src目錄下所有源文件,并將結果賦值給SRC_LIST變量add_executable(hello ${SRC_LIST}) # 生成可執行文件

• 生成目標
  
• 結果
  文件夾結構變為

├─.vscode
├─bin
├─build
│  ├─.cmake
│  │  └─api
│  │      └─v1
│  │          ├─query
│  │          │  └─client-vscode
│  │          └─reply
│  └─CMakeFiles
│      ├─4.0.0-rc3
│      │  ├─CompilerIdC
│      │  │  └─tmp
│      │  └─CompilerIdCXX
│      │      └─tmp
│      ├─CMakeScratch
│      ├─hello.dir
│      │  └─src
│      └─pkgRedirects
├─inc
└─src

bin里面生成了可執行程序hello.exe

4.6調試

點擊生成右面的小蟲子即可調試