在 console mode 中使用 C/C++ 編譯器

侯捷 1999.04.08

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我總是鼓勵 C/C++ 的學習者，在剛接觸這個程式語言的時候，先以 console mode（DOS-like）程式為目標。換言之，不要一開始就想寫 GUI 程式、想開視窗、想有眩目亮麗的畫面 -- 那只是未走先飛，揠苗助長罷了。

所謂 console 程式，就是文字模式的程式，我們可以在其中好好把 C/C++ 的語言根基練好，而不會分心於其他暫無必要的 GUI 枝節上。

我一直以為，這是理所當然的事情，卻也一直發現，有不少大專院校的大一 C/C++ 課程，同學們必須寫個小作家、小畫家、小算盤┅做為期中或期末作業。

果然世界不能大同，各人看法殊異 :)

我不但認為 C/C++ 程式開發對象初期要以 console mode 為主，我也認為，C/C++ 的程式開發環境，初期也要以 console mode 為主。換言之，不要一開始就進入整合環境（IDE）。整合環境中那麼多視窗、那麼多功能、那麼多預設值，會讓程式新手眼花撩亂，無法掌握程式編譯過程中一些有價值的知識與經驗。

等我們對編譯程序有了起碼的瞭解，再來使用整合環境，我認為這才最好。

所以不論在 <深入淺出 MFC> 或 <多型與虛擬> 書籍中，我都會簡述console mode 下的作業方式。<深入淺出 MFC> 在 p.224 列出，<多型與虛擬> 在 p.233 列出。

但仍然偶而會收到網友（不論是否上兩本書的讀者）的詢問，詢問console mode 的編譯方式，或詢問他們所遭遇的問題。

我再次整理這個題目。再有類似問題，我就可以整篇 mail 給發問者了。

★★ 注意：以下適合 PC 環境 ★★


●C/C++ 編譯器需要的環境變數設定

古早以來，PC 上的 C 編譯器，就需要兩個環境變數：

LIB：這個環境變數告訴編譯器說，必要的 libraries 在哪裡（哪個磁碟目錄下）
INCLUDE：告訴編譯器說，必要的 header files 在哪裡（哪個磁碟目錄下）

另外，為了讓我們能夠在任何 working directory 都叫得到編譯器，當然我們必須設定 PATH。

從古早以來，一直到現在，C/C++ 編譯器都需要這三個環境變數。


●以 Visual C++ 為例

以 Visual C++ 為例，如果安裝後的檔案佈局如下：

C:MSDEVVC98BIN : 這裡放有編譯器 CL.EXE
C:MSDEVVC98INCLUDE : 這裡放有 C/C++ header files
C:MSDEVVC98LIB : 這裡放有 C/C++ standard libraries

那麼你可以寫一個批次檔如下：

set PATH=C:MSDEVVC98BIN;C:MSDEVCOMMONMSDEV98BIN
set INCLUDE=C:MSDEVVC98INCLUDE
set LIB=C:MSDEVVC98LIB

之所以需要另外設定 PATH=C:MSDEVCOMMONMSDEV98BIN，是因為編譯器 CL.EXE 執行時需要 MSPDB60.DLL，而它被安裝於 C:MSDEVCOMMONMSDEV98BIN 之中。

如果你寫的程式不只是單純的 C/C++ 程式，還用到了 MFC，一樣可以在 console mode 下編譯，這時候你的環境變數應該如此設定：

set PATH=C:MSDEVVC98BIN;C:MSDEVCOMMONMSDEV98BIN
set INCLUDE=C:MSDEVVC98INCLUDE;C:MSDEVVC98MFCINCLUDE
set LIB=C:MSDEVVC98LIB;C:MSDEVVC98MFCLIB

多指定了 MFCINCLUDE 和 MFCLIB，就可以讓編譯器和聯結器找到 MFC 的 header files 和 libraries。如果你還需要用到 ATL，就得在 INCLUDE 環境變數中再加上 C:MSDEVVC98ATLINCLUDE。


●以 Borland C++Builder 為例

以 Borland C++Builder 為例，如果安裝後的檔案佈局如下：

C:BORLANDCBuilder3BIN : 這裡放有編譯器 BCC32.EXE
C:BORLANDCBuilder3INCLUDE : 這裡放有 C/C++ header files
C:BORLANDCBuilder3LIB : 這裡放有 C/C++ standard libraries

那麼你可以寫一個批次檔如下：

set PATH=C:BORLANDCBuilder3BIN
set INCLUDE=C:BORLANDCBuilder3INCLUDE
set LIB=C:BORLANDCBuilder3LIB


●如何在 console 中編譯 C/C++ 程式

首先，開啟一個 DOS Box（DOS Prompt, DOS VM），然後在該 DOS box 中執行上述寫好的批次檔，完成環境變數的設定。你可以再在 DOS 提示號下鍵入 set 命令，看看環境變數的設定內容正確與否。

然後就可以直接在 DOS 提示號下鍵入編譯器名稱，開始編譯了。如果你使用 Visual C++，就這麼做：

C:> CL test.cpp <Enter>

如果你使用 C++Builder，就這麼做：

C:> BCC32 test.cpp <Enter>

至於特殊情況下需要什麼特殊的 options，就必須自己查一下啦。只要執行 CL /? 或 BCC32（其後不加任何引數），便可看到所有的 compile options。


●編譯器與聯結器的關係

早期的編譯過程與聯結過程是分開的。換句話說我們必須做兩個動作：

C:> Cl test.cpp
C:> LINK test.obj xxx （xxx 代表各個必要的 libraries）

或是：

C:> BCC32 test.cpp
C:> TLINK32 test.obj xxx （xxx 代表各個必要的 libraries）


如今的編譯過程與聯結過程當然還是分開的，但是我們的動作只需一個：

C:> CL test.cpp

或是：

C:> BCC32 test.cpp

這是因為編譯器變聰明了，除非你指定 /c option（表示只編譯不聯結），否則它便自動為你呼叫聯結器進行聯結動作。過去以來頗令 programmer煩惱的「該使用哪些 libraries」的問題，編譯器也有了聰明的解決方案：它將程式中用到的 library functions 記錄起來，同時也錄下它們所屬的library 名稱，於是聯結器就可以從這個表格中知道要聯結哪些 libraries 了。


●環境變數與 DOS VM（Virtual Machine）的關係

你可以同時開起多個 DOS Box，但是你不能夠在某個 DOS Box 中執行上述批次檔而在另一個 DOS VM 中享受其環境設定。

這是因為每個 DOS Box 都是一個 Virtual Machine，彼此誰也看不到誰，互不相干。

除非你在 autoexec.bat 中就設定好上述那些環境變數。這麼一來，任何一個新開啟的 DOS VM 便會因為繼承最原始的 DOS VM 環境，而繼承了那些變數設定。


●環境空間（environment space）不足

最易造成大家困擾的，就是環境空間（environment space）不足的問題。

當你安裝好 Visual C++，會在其 BIN 子目錄中發現一個名為 VCVARS32.BAT 的檔案。這個檔案其實就是做上述的環境變數設定動作（這在 Visual C++ 安裝過程的最後一個步驟有說明。哎，有多少人安裝軟體不看說明！）。所以，你可以在任何 DOS Box 中執行此檔，取代前述我們自己的批次檔。

但是通常大家都有失敗的經驗，得到 "Out of environment space" 的錯誤訊息。這是因為 VCVARS32.BAT 使用以下句法：

set INCLUDE=%MSVCDir%ATLINCLUDE;%MSVCDir%INCLUDE;%MSVCDir%MFCINCLUDE;%INCLUDE%
set LIB=%MSVCDir%LIB;%MSVCDir%MFCLIB;%LIB%

意思是把 INCLUDE 的原始設定（%INCLUDE%）再附加其他設定，並把LIB 的原始設定（%LIB%）再附加其他設定。如果原始設定已經很長，多來這麼幾次，便 "Out of environment space" 啦！

做法之一是調高環境空間的大小。請在 c:config.sys 檔中加上這行：

shell=C:COMMAND.COM C: /E:1024 /P

其中 /E:1024 便是表示將環境空間調為 1024 bytes。（不夠？再調）

做法之二是不要使用 VCVARS32.BAT 的那種「附加」句型，改用前述我們自己的批次檔。要知道，我們可能有好幾個編譯器環境（VC、BCB、G++ ┅），需要輪番測試我們的程式；如果使用「附加」句型，多來幾次，再大的環境空間也會消磨殆盡。

方法一和方法二要雙管齊下唷。


●有任何規模上的限制嗎？

使用 console 模式（或稱 command line 模式）來編譯聯結程式，程式的大小可否有任何規模上的限制？答案是沒有！

它的缺點是沒有工具幫你管理檔案、沒有預設值讓你少打幾個字、沒有分析工具幫你整理 objects，讓你瀏覽 objects、symbols┅。所以一旦你基本功學會了，要開始中大型程式的設計，當然以整合環境（IDE）為佳。


●不要誤會

我這不是開倒車，要大家回到茹毛飲血的時代，都回頭去做山頂洞人。而是我覺得，對於一位 C/C++ 初學者，整合環境（IDE）的運用恐怕帶來一頭霧水，不如先在 console mode 下作業。一方面多認識一些環境設定方面的常識，滿好的，一方面比較方便好用，也不必寫個 1000 行的小小練習還得啟動 五五加農炮，一方面求知的力量可以全部放在語言的練習上頭。

等有了一定的程度，再使用整合環境，就不會如墜五里霧了。

-- the end

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