VSCode打造Linux C++开发环境

本文将分享我的C++编码环境，基于vscode构建，并通过vscode远程连接到Linux系统（remote Linux）。在Linux环境中，有两种可选的方式：

WSL（Windows Subsystem for Linux）与虚拟机。WSL有许多优点，它与Windows 10紧密结合。例如，可以随时通过快捷键shift + 右击启动Linux shell，并使用Linux命令来操作Windows。

然而，WSL也有一些缺点，例如无法使用某些网络调试工具，如tcpdump。这个bug自WSL推出以来一直未解决：

$ tcpdump
tcpdump: socket: Socket type not supported  # 无法启动
$ date
Sun Mar  7 22:01:11 CST 2021

在这种情况下，需要借助虚拟机来完成相关操作。我的使用场景如下：

当WSL能满足需求时，我通常使用WSL；当WSL无法满足需求时，我则转向使用虚拟机。当然，如果觉得麻烦，也可以只使用虚拟机，除了无法在Windows 10上随时启动Linux shell外，基本无差别。下面将详细介绍如何在vscode中结合WSL和虚拟机构建C++编码环境。

vscode + WSL

1. 安装WSL。微软官方文档提供了详细的WSL安装教程，按照步骤即可完成安装。地址：

  https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/wsl/install-win10

2. 在vscode中安装Remote-WSL插件。打开vscode，按快捷键ctr + shift + X或直接点击左侧栏的Extensions，然后在插件商店中搜索并安装Remote-WSL插件：

3. 在正式介绍之前，先介绍一个vscode的快捷键ctr + shift + p。按下后，会显示一个对话框（如下图），可以在其中输入命令来设置vscode的选项。

此时，在对话框中输入Remote-WSL，下方列表会显示相关的选项，选择第一个Remote-WSL:New Windows：

无需任何配置或输入密码的过程，即可自动进入WSL环境：在左下角的状态栏中会显示WSL:Ubuntu-x标志，表示已进入WSL环境，此时按快捷键：

  ctr + `   # 注意后面还有个 `

可直接唤起终端，如图中的TERMINAL：

4. 安装编译、调试等必要软件。到此，vscode环境已基本配置完毕。此时WSL中没有软件，甚至不支持基本的make命令，需要手动安装C++编译器和调试器：gcc/g++：sudo apt install g++make：sudo apt install makecmake：sudo apt install cmakegdb：sudo apt install gdb

由于vscode本身可以作为终端使用，因此进入WSL环境后，直接在vscode-terminal中输入上述安装命令。由于我已安装上述软件，因此再次安装会显示如下：

5. 创建文件夹。下面先编写一个简单的demo来测试如何继续使用。首先创建一个名为demo的文件夹：

  szza@szza:~$ mkdir demo  
  szza@szza:~$ cd demo/  
  szza@szza:~/demo$ 

如何打开刚创建的demo文件夹？有两种方法：1）直接点击vscode左侧的Open Folder按钮，然后选择刚才创建的/home/szza/demo文件夹即可。

2）按下快捷键ctr + shift + P，然后输入Open Folder，再选择/home/szza/demo文件夹即可。

6. 安装C++相关插件。主要有以下插件：

C/C++C++ IntellisenseVisual Studio Intellisense Insider这样在编写C++代码时，才会提供智能提示、自动调整等功能。上述是基本插件，其他插件可以自己探索发现。

编写程序后，可以直接在TERMINAL中使用g++编译运行，结果如下：

至此，从安装WSL到在WSL中编译运行C++程序，基本讲解完毕，整个过程无需复杂配置，易于使用。你可能注意到，还缺少一个环节：调试。

在步骤【4】中已安装gdb调试软件。如果你熟悉gdb，可以直接使用gdb进行调试。如果不熟悉，可以先学习，也可以等我的gdb调试专题文章，预计在毕业答辩后发布。我在阅读开源项目redis6.0、libuv时，都是靠gdb帮我理清了回调函数链路。

虚拟机 + vscode

继续提供一个【虚拟机+vscode】的方案，最终可实现与WSL几乎一致的体验。顺便提一下，Windows 10 20H1之前版本不允许同时开启WSL和虚拟机，必须升级到Windows 10 20H1或更高版本，才能同时开启。

关于虚拟机，本文以Ubuntu为例。具体安装方法不介绍了，网上搜索即可。

个人建议：为方便起见，可以直接安装Ubuntu-Studio 2020，它包含了常用的编译器和软件，无需自己下载和安装，省事且相对稳定。我自己安装的Ubuntu-2020简洁版虚拟机经常断开连接，但同学们的却没问题。

开启SSH服务并查看虚拟机的IP地址：

$ ifconfig
ens33: flags=4163  mtu 1500
        inet 192.168.183.130  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.183.255
        inet6 fe80::e8ab:d905:32f5:729e  prefixlen 64  scopeid 0x20
        ether 00:0c:29:cb:4a:97  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 575  bytes 452238 (452.2 KB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 446  bytes 150254 (150.2 KB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
lo: flags=73  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0x10
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
        RX packets 337  bytes 259455 (259.4 KB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 337  bytes 259455 (259.4 KB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

如果安装的是简洁版，可能连ifconfig命令都不支持，需要安装网络工具：

sudo apt install net-tools

在安装SSH服务之前，先使用ps -e | grep ssh命令查看虚拟机上是否已安装SSH服务：

$ ps -e | grep ssh
1017 ?        00:00:00 sshd   # OK
1294 ?        00:00:00 ssh-agent
1757 ?        00:00:00 sshd
1836 ?        00:00:00 sshd

否则，下面开始安装、启动SSH服务：

$ sudo apt install openssh-server  # 安装SSH服务
$ sudo service ssh start           # 启动SSH服务

对于之前没有开启SSH服务的，现在可以再次查看是否启动了SSH服务：

$ ps -e | grep ssh
1017 ?        00:00:00 sshd
1294 ?        00:00:00 ssh-agent
1757 ?        00:00:00 sshd
1836 ?        00:00:00 sshd

至此，SSH服务器已开启，下面讲解如何从vscode远程连接到虚拟机中。

vscode连接虚拟机

1. 在Extensions中，安装Remote-SSH插件。

2. 按住快捷键ctr + shift + P，在对话框中输入connect，然后选择第一个Remote-SSH:Connect to Host选项即可：

3. 配置虚拟机的IP和端口。在步骤【2】后，会弹出下面的窗口。

如果你已连接过虚拟机，该虚拟机的IP地址会直接显示在下方。如果确定虚拟机已开启，可以直接连接。否则，需要添加新的虚拟机配置，有两种添加方法：Add New SSH Host选项会引导用户完成Configure SSH Hosts...选项，因此本文直接讲解Configure SSH Hosts...选项。Configure SSH Hosts...选项的作用是直接将虚拟机的IP地址添加到配置文件C:\Users\szza\.ssh\config中。在C:\Users\szza\.ssh\config文件中，添加虚拟机的信息：

设置好后，重复【2】的步骤，再次向虚拟机发起连接，就会发现新添加的虚拟机信息已显示在下方，直接点击连接即可：

然后进入下面的界面，输入虚拟机的登录密码即可：

输入完毕，则会进入虚拟机的Linux系统，至此连接任务完成。安装软件的步骤与WSL的步骤【4】【5】【6】一致，按步骤操作即可。

免密登录虚拟机

vscode连接WSL无需输入密码，后续任何操作也不需要输入密码。但是vscode和虚拟机的任何操作每次都需要输入密码，会影响使用体验，下面讲解如何免密登录虚拟机。

1）Windows侧

首先在Windows上的vscode终端上，输入如下命令，其中"这里任意输入"部分建议使用GitHub账号的邮箱。

ssh-keygen -t rsa -C "这里任意输入"

一直按enter即可，最终会在C:\Users\szza\.ssh目录下生成两个文件：

id_rsa
id_rsa.pub

2）虚拟机侧

在vscode的虚拟终端中输入同样的命令，在/home/codespace/.ssh文件下也会生成id_rsa 和id_rsa.pub文件。

ssh-keygen -t rsa -C "这里任意输入"

然后在/home/codespace/.ssh文件下，新建一个文件，名字是authorized_keys，直接将Windows侧目录C:\Users\szza\.ssh下的id_rsa.pub文件内容复制到authorized_keys中，整个免密设置就完成了。

顺便提一下

如何将Windows侧的C:\Users\szza\.ssh\id_rsa.pub文件内容复制到虚拟机的/home/codespace/.ssh/authorized_keys中？

很简单，分别用vscode打开两个文件夹，然后直接复制即可，不需要安装VMWare Tools就能完成。

这种方式，也适用于想将Windows的文件传输到虚拟机中，用vscode打开Windows侧的文件，另一个vscode连接上虚拟机并打开到相应的文件夹，直接复制文件。

至此，整个vscode免密登录虚拟机的过程讲解完毕，以后任何操作都不需要输入密码了。

过程中可能出现的问题

vscode + WSL一般都没问题，都是Windows原生产品。在remote到虚拟机时，可能会出现问题，我之前遇到过vscode一直连接不上虚拟机，发现是Windows自带的SSH-Client有问题，自己下载一个git客户端，然后重复上述配置，就完成了。