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ubuntu系统配置vscode编译调试运行c++、cmake、ros程序_ubuntu vscode cmake

作者：从前慢现在也慢 | 2024-04-20 14:59:27

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ubuntu vscode cmake

一、直接运行c++代码

通过使用 GCC C++ 编译器（g++） 和 GDB 调试器，在 VS Code 中编译和调试一个简单的C++程序。
其中，GCC 代表 GNU 编译器集合；GDB 是 GNU 调试器。

三个关键文件介绍：

tasks.json ：compiler build settings
launch.json ：debugger settings
c_cpp_properties.json ：compiler path and IntelliSense settings

1.配置 tasks.json

tasks.json（run helloworld.cpp）

1.打开cpp文件，使其成为活动文件。
2.按编辑器右上角的播放按钮。
3.生成task文件
从系统上检测到的编译器列表中选择 g++ 生成和调试活动文件（g++ build and debug active file）。

4.此时在.vscode文件夹下面，会产生类似于下面的 JSON：tasks.json

{
"tasks": [
    {
        "type": "cppbuild",
        "label": "C/C++: g++ 生成活动文件",  //  在任务列表中看到的内容，可以任意命名
        
        "command": "/usr/bin/g++",  // 指定要运行的程序（命令），即 g++
        
        // 此任务告诉 g++ 获取活动文件
        // 对其进行编译，然后在当前目录中创建一个与活动文件同名
        // 但没有扩展名的可执行文件
        // 其实该部分参数就是g++编译器对应的参数设置
        "args": // g++ helloworld.cpp -o helloworld
        [ 
            "-fdiagnostics-color=always",
            "-g",
            "${file}",  //  要编译的cpp文件，可改为"${workspaceFolder}/*.cpp"，则编译所有cpp文件
            "-o",
            "${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}" // 输出名字
        ],
        "options": {
            "cwd": "${fileDirname}"
        },
        "problemMatcher": [
            "$gcc"
        ],
        "group": "build",
        "detail": "调试器生成的任务。"  // 在任务列表中对任务进行描述，建议重命名此值，以将其与类似任务区分开来。
    }
],
"version": "2.0.0"
}
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2.配置 launch.json

launch.json（Debug helloworld.cpp）
该部分主要有两个：launch.json（Debug helloworld.cpp）

2.1 默认调试

返回到helloworld.cpp程序中，以便它是活动文件。
通过单击编辑器边距或在当前行上使用 F9 来设置断点。
从播放按钮旁边的下拉列表中，选择“调试 C/C++文件”。播放按钮有两种模式：
- 运行 C/C++ 文件：从开头运行到结尾
- 调试 C/C++ 文件，可以一步一步调试
从系统上检测到的编译器列表中选择 C/C++：g++ 生成和调试活动文件（只有在首次运行/调试时，系统才会要求您选择编译器，和1.3步骤一样）。
调试的时候，可以在左侧变量窗口查看变量，也可以在watch窗口添加变量，观察某个变量。

2.2 配置launch自定义调试！很重要！

生成launch文件方法：点击设置，再次选择 g++ 生成和调试活动文件即可产生该文件，或者按下图创建launch文件，然后点右下角添加配置，选第一个C/C++:(gdb)启动
然后会创建一个文件，如下所示：launch.json
一般需要配置：program、args和cwd
常见变量：
- ${workspaceFolder} :表示当前workspace文件夹路径，也即/home/Coding/Test

{
  "version": "0.2.0",
   "configurations": [
       {
           "name": "(gdb) 启动",
           "type": "cppdbg",
           "request": "launch",
           "program": "输入程序名称，例如 ${workspaceFolder}/a.out",  // 指定要调试的程序，很关键！
           "args": [], // 程序运行时，传递给程序的参数！比如：["./ubuntu.png"]
           "stopAtEntry": false, // 目标开头处是否停止，一般false
           "cwd": "${fileDirname}", // 目标的工作目录,相当于在终端里哪个路径位置，运行的程序
           "environment": [],
           "externalConsole": false,  // 是否在外部终端显示输出
           "MIMode": "gdb",
           "setupCommands": [
               {
                   "description": "为 gdb 启用整齐打印",
                   "text": "-enable-pretty-printing",
                   "ignoreFailures": true
               },
               {
                   "description":  "将反汇编风格设置为 Intel",
                   "text": "-gdb-set disassembly-flavor intel",
                   "ignoreFailures": true
               }
           ],
           "preLaunchTask": "C/C++: g++ build active file"
       }
   ]
}
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3 C/C++ 配置

如果想要更好控制 C/C++ extension，可以创建c_cpp_properties.json文件，去更改编译路径、头文件路径、C++标准等设置。

打开方式：

按Ctrl+Shift+P，输入 C/C++: Edit Configurations，可以在json文件修改，也可使用ui界面编辑

{
  "configurations": [
    {
      "name": "Linux",
      "includePath": ["${workspaceFolder}/**"],   // 头文件路径
      "defines": [],
      "compilerPath": "/usr/bin/gcc",  // 编译器路径
      "cStandard": "c11",  // c 标准
      "cppStandard": "c++17",   // c++ 标准
      "intelliSenseMode": "clang-x64"
    }
  ],
  "version": 4
}
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二、配置VS code运行cmake文件

整体流程

建立CmakeLists.txt和cpp文件
选择 kit（选择编译器，如gcc）
选择variant（程序编译方式：debug、relase等）
生成build文件，CMake: Configure
Build cpp代码
运行或调试程序

1.建立CmakeLists.txt和cpp文件

2. 选择 kit

在使用CMake Tools 扩展插件之前，先通过对其进行配置，使其了解电脑上的编译器。首先需要查找kits，kit用于生成项目的编译器、链接器和其他工具。步骤：

打开命令面板（Ctrl+Shift+P）并运行 CMake: Select a Kit。该扩展将自动扫描计算机上的工具包，并创建在系统上找到的编译器列表。
选择要使用的编译器。例如，根据安装的编译器，可能会看到如下内容：

完成之后底部会显示：

如果要更改设置，可以点击绿框或者按照刚才的步骤重新设置一遍

3.选择variant（选择程序编译方式）

共有四种方式：Debug, Release, MinRelSize, and RelWithDebInfo，一般常用前两个。
- Debug: disables optimizations and includes debug info.
- Release : Includes optimizations but no debug info.
要选择variant，打开命令面板（Ctrl+Shift+P）运行 CMake:Select Variant 命令。
选择具体程序编译方式

4. 生成build文件，CMake: Configure

打开(Ctrl+Shift+P)命令行，运行CMake: Configure，配置整个project，生成build文件。

5.Build cpp代码

打开(Ctrl+Shift+P) 命令行
运行CMake: Build command, 或者选择底部的Build按钮，快捷键(Ctrl+Shift+B)

注意：可以选择编译所有cpp文件，也可以编译单个文件（选择需要生成可执行文件的cpp文件）。

6.程序运行或调试

程序运行可以是运行模式，也可以是debug模式。

如果是直接运行程序，可以直接点击底部状态里的播放按钮。播放按钮旁边可以选择具体运行的程序。
如果是想调试程序，按照下面流程来。

6.1 选择运行程序

关键需要的配置的文件就是launch.json，只需要在第一部分的配置中，把需要调试的文件和可执行文件需要输入的参数（imageBasics ubuntu.png,imageBasics是可执行文件、ubuntu.png为输入参数）进行修改即可。一般为：

"program": "${workspaceFolder}/build/helloworld",  // 指定要调试的程序，很关键！
"args": [], // 程序运行时，传递给程序的参数！比如：["./ubuntu.png"]
"cwd": "${workspaceFolder}", // 目标的工作目录
 // 删除 "preLaunchTask": "C/C++: g++ build active file"
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删除task文件，这里关键部分是对g++ 编译参数确定(args[])，但该部分也可以通过cmake进行设置，因此也不需要了，删除之前，记得把launch文件里preLaunchTask删除。
c_cpp_properties文件，一般也可以删除，这里关键是添加头文件的路径，该路径也可以通过cmake进行添加，c++标准也可通过cmake设置，因此也就不需要了。

6.2 启动运行或者调试

调试方式可以直接按F5或者点运行-启动调试，或者打开命令面板（Ctrl+Shift+P）并运行 CMake：Debug

注意：不要直接点底部的蜘蛛和播放按钮进行调试和运行，从那里好像与launch文件就无关了。

三、VScode运行和调试ros程序

方式一：vscode直接运行ros节点

启动roscore：通过按Ctrl + Shift + P,输入ros:start core启动roscore。
快捷键 ctrl + shift + B 调用编译，选择:catkin_make:build，生成编译文件并编译所有代码
运行节点：通过按Ctrl + Shift + P,输入ros:run a rose executable，依次输入对应的package及节点、参数。或者直接在终端rosrun … …

方式二、调试ros节点debug

快捷键 ctrl + shift + B 调用编译，选择:catkin_make:build，生成编译文件并编译所有代码
在未配置过调试前，没有launch.json文件。
通过Ctrl + Shift + D，下拉添加配置，自动生成该文件。
断点调试有如下几种方式，主要采用c/c++ gdb启动，使用调试方法，不需要先运行节点。该方式会生成launch.json:
需要修改其中program为需要调试的可执行程序。更改为编译后的可执行文件的路径下的文件（需要二进制文件），对应ROS通过catkin_make生产可执行文件的路径通常在　/devel/lib/　下，后面跟上你设置好的package名和可执行文件名
然后正式调试:
- 启动roscore：通过按Ctrl + Shift + P,输入ros:start core启动roscore。
- 设置断点，运行调试（F5）
- 如果系统像没有断点一样运行，需要配置一下。在CMakeLists.txt中，project后添加参数SET(CMAKE_BUILD_TYPE Debug)
- 然后重新catkin_make:

方式三、调试用launch启动节点

在launch.json文件中，在右下角选择添加配置，然后选择ROS：Launch
然后在target中，输入要运行的launch节点。
按F5进入调试
注意需要在cmakelist中设置为debug模式，不然代码进行了不同等级的优化后，不利于观察每一步的输出。set(CMAKE_BUILD_TYPE "Debug")
在这里插入图片描述

{
    "configurations": [
    {
        "name": "ROS: Launch",
        "type": "ros",
        "request": "launch",
        "target": "/home/th/ws/src/fusion/launch/fusion.launch"
    }
    ]
}
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参考博客

四、配置VS code编译运行多个执行文件

该部分的步骤和单个文件一样（kit-variant-Configure-build-F5调试），最后调试的时候，需要在launch文件选择好需要执行的文件。
《slam14讲》ch5中，有三个子cmake工程，一个主工程，

请添加图片描述
对其进行编译之后，会在build文件夹下，每个不同分类文件夹下生成可执行文件。

当我们需要对其中某个进行调试的时候，只需要修改launch文件中以下项目即可：

以imageBasics文件夹下undistortImage可执行文件为例：

// ${workspaceFolder} --- the path of the folder opened in VS Code
 "program": "${workspaceFolder}/build/imageBasics/undistortImage", // 可执行文件位置以及名字
"args": [], // 传入参数
"cwd": "${workspaceFolder}/imageBasics", // 目标的工作目录
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以imageBasics文件夹下imageBasics可执行文件为例：

 "program": "${workspaceFolder}/build/imageBasics/imageBasics", // 可执行文件位置以及名字
"args":["${workspaceFolder}/imageBasics/ubuntu.png"], // 传入参数
"cwd": "${workspaceFolder}/imageBasics", // 目标的工作目录
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参考教程：

最好的教程还是在官网，上述仅是我个人了理解。

VS code官网：

https://code.visualstudio.com/docs/cpp/config-linux
https://code.visualstudio.com/docs/cpp/cmake-linux
https://github.com/microsoft/vscode-cmake-tools/blob/main/docs/README.md（我觉得这个也有用，但目前没看）
https://code.visualstudio.com/docs/editor/variables-reference（json文件配置，所有路径介绍）

博客

https://blog.csdn.net/weixin_41877339/article/details/115006881
https://blog.csdn.net/qq_37264323/article/details/109898929
https://blog.csdn.net/qq_28598203/article/details/52911007

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