C/C++編譯器的一些易混淆概念，總結(jié)一下。

關(guān)于什么是Unix-like操作系統(tǒng)，常見操作系統(tǒng)間差異，什么是操作系統(tǒng)接口等等，請參考《操作系統(tǒng)寶鑒》。

C/C++編譯器有哪些？

首先是如雷貫耳的這幾位仁兄，MSVC、GCC、Cygwin、MingW（Cygwin和MingW的英文發(fā)音），另外還有些小眾和新秀，像ICC（Intel C/C++ Compiler）、BCC（Borland C/C++ Compiler，快銷聲匿跡了）、RVCT（ARM的匯編/C/C++編譯器，內(nèi)置在ARM的IDE——RVDS中）、Pgi編譯器……其實(shí)有一大串，我們只要熟悉常用的最強(qiáng)大的幾款就可以了。

主流C/C++編譯器|編譯環(huán)境簡介

MSVC

MSVC是微軟Windows平臺Visual Studio自帶的C/C++編譯器。

優(yōu)點(diǎn)：對Windows平臺支持好，編譯快。

缺點(diǎn)：對C++的新標(biāo)準(zhǔn)支持得少。

GCC

GCC原名GNU C Compiler，后來逐漸支持更多的語言編譯（C++、Fortran、Pascal、Objective-C、Java、Ada、Go等），所以變成了GNU Compiler Collection（GNU編譯器套裝），是一套由GNU工程開發(fā)的支持多種編程語言的編譯器。GCC是自由軟件發(fā)展過程中的著名例子，由自由軟件基金會以GPL協(xié)議發(fā)布，是大多數(shù)類Unix（如Linux、BSD、Mac OS X等）的標(biāo)準(zhǔn)編譯器，而且適用于Windows（借助其他移植項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的，比如MingW、Cygwin等）。GCC支持多種計(jì)算機(jī)體系芯片，如x86、ARM，并已移植到其他多種硬件平臺。

優(yōu)點(diǎn)：類Unix下的標(biāo)準(zhǔn)編譯器，支持眾多語言，支持交叉編譯。

缺點(diǎn)：默認(rèn)不支持Windows，需要第三方移植才可用于Windows。

Cygwin

Cygwin是一個(gè)Windows下Unix-like模擬環(huán)境，具體說就是Unix-like接口（OS API，命令行）重定向?qū)樱淠康氖遣恍薷能浖创a僅重新編譯就可以將Unix-like系統(tǒng)上的軟件移植到Windows上（這個(gè)移植也許還算不上嚴(yán)格意義上的無縫移植）。始于1995年，最初作為Cygnus軟件公司工程師Steve Chamberlain的一個(gè)項(xiàng)目。

和GCC的關(guān)系：Cygwin是讓W(xué)indows擁有Unix-like環(huán)境的軟件而不是編譯器，GCC是安裝在Cygwin上的編譯器。

優(yōu)點(diǎn)：可以比MingW移植更多的軟件到Windows上，對Linux接口模擬比MingW全面。

缺點(diǎn)：軟件運(yùn)行依賴cygwin1.dll，速度受點(diǎn)影響。

 注意：Unix-like模擬環(huán)境不是Unix虛擬環(huán)境，很多論述中都聲稱Cygwin是在Windows上盡可能模擬類Unix環(huán)境，這容易造成誤解，好像類Unix的elf程序可以直接運(yùn)行在安裝了Cygwin的Windows上一樣。Cygwin和Wine的思路是不同的。在Windows+Cygwin上你可以像類Unix那樣使用命令行和編程，但elf等非exe格式的程序是不能被Cygwin運(yùn)行的，所以Cygwin和Unix虛擬機(jī)、Wine是完全不同的，叫Unix-like環(huán)境，模擬非虛擬，是有限的選擇性的模擬，請不要誤解。

MingW

MingW（Minimalist GNU on Windows）是一個(gè)Linux/Windows下的可以把軟件源碼中Unix-like OS API調(diào)用通過頭文件翻譯替換成相應(yīng)的Windows API調(diào)用的編譯環(huán)境，其目的和Cygwin相同。從而把Linux上的軟件在不修改源碼的情況下編譯為可直接在Win下執(zhí)行的exe。

和GCC的關(guān)系：MingW是編譯環(huán)境，不是編譯器，GCC是MingW中的核心組成。

優(yōu)點(diǎn)：在Win下可以和Linux一樣的方式編譯C/C++源碼，可以說是Win版的GCC，其生產(chǎn)的Windows PE程序相比Cygwin不依賴任何第三方庫，比Cygwin純粹，理論上也更快速。

缺點(diǎn)：編譯速度、編譯出的程序在算法上可能都比MSVC慢。

注意：與Windows下其它編譯器不同的是，MinGW與Linux下廣泛使用的GNU近乎完全兼容，這意味著，在Linux下如何編譯源代碼，在MinGW中也可以以完全相同的方式編譯。有些Linux下的開發(fā)人員（比如開源陣營）發(fā)布的源代碼通常只提供Linux下的編譯方式，而不提供Windows下的編譯方式（這可能與其不熟悉windows操作系統(tǒng)有關(guān)），但確實(shí)有不少用戶需要在在Windows下編譯使用此源代碼。這在種情況下，如果Windows用戶想用VC、BC等編譯器編譯該源代碼，必須重寫Makefile（各種編譯器所支持的Makefile不盡相同），工作量比較大不說，還很難保證不出錯(cuò)。MinGW的出現(xiàn)，提供了兩個(gè)平臺下的“跨平臺編譯方案”。MinGW與MSYS相配合，連./configure都有了。與GNU不同的是，MinGW編譯生成的是Windows下的可執(zhí)行文件（.exe）或庫文件（.dll,.lib）——不過編譯過程中的的中間文件仍然是.o文件，而不是.obj文件（這當(dāng)然無所謂了，中間文件嘛，編譯完成后就沒有用了）。

在我們對比Cygwin和MingW之前，請先理清一件事，那就是，

如何從Unix-like系統(tǒng)向Windows系統(tǒng)移植軟件？

現(xiàn)代操作系統(tǒng)包括Windows和Linux的基本設(shè)計(jì)概念，像進(jìn)程線程地址空間虛擬內(nèi)存這些都大同小異，二者之上的程序之所以不兼容，主要是它們對這些功能具體實(shí)現(xiàn)上的差異：

首先，是可執(zhí)行文件的格式，Window使用PE的格式，并且要求以.EXE為后綴名，Linux則使用Elf。

其次，操作系統(tǒng)API也同，比如，Windows用CreateProcess()創(chuàng)建進(jìn)程，而Unix-like系統(tǒng)則使用fork()，其他還有很多諸如spawn、signals、select、sockets等。

分析之后可知，要把Unix-like系統(tǒng)上的軟件移植到Windows上，有幾種思路：

第一種：修改軟件源碼并重新編譯，這個(gè)方法最笨，類Unix下大量的軟件要修改工作量很大，編譯生成目標(biāo)平臺可執(zhí)行文件格式。

第二種：不修改軟件源碼但把類Unix接口調(diào)用悄悄替換為WinAPI，還是需要重新編譯，編譯生成目標(biāo)平臺可執(zhí)行文件格式。

第三種，無縫移植的運(yùn)行環(huán)境，無需重新編譯，在一種OS上建立另一中OS的應(yīng)用軟件虛擬環(huán)境（和虛擬機(jī)不一樣），比如Wine（把Windows上的可執(zhí)行程序直接原樣移植到Linux上）。

Cygwin和MingW的對比

作為編譯環(huán)境時(shí)，都依賴于GCC

用它們作編譯環(huán)境、交叉編譯，根本上都是因?yàn)镚CC編譯器的支持，它們做的工作是為GCC的編譯掃除Unix-like、Windows間OS API的差異這個(gè)障礙。

二者都必須重新編譯后實(shí)現(xiàn)移植，生成的程序都是PE格式

二者都不能讓Linux下的程序直接運(yùn)行在Windows上（無縫移植），必須通過源代碼重新編譯。有些人聲稱cygwin支持rpm的壓縮包，注意，rpm壓縮包其實(shí)是src.rpm，內(nèi)部還是源碼而非elf格式，cygwin不支持常規(guī)rpm包的安裝。

Cygwin運(yùn)行在Windows上，MingW運(yùn)行在Linux或者Windows上

Cygwin是Windows上運(yùn)行的Unix-like環(huán)境，MingW是運(yùn)行在Linux或者Windows上的Windows PE編譯環(huán)境。

MingW中的子項(xiàng)目MSys和Cygwin更像

Cygwin除了全面模擬Linux的接口（命令行，OS API），提供給運(yùn)行在它上面的的Windows程序使用，并提供了大量現(xiàn)成的軟件，更像是一個(gè)平臺。MingW也有一個(gè)叫MSys（Minimal SYStem）的子項(xiàng)目，主要是提供了一個(gè)模擬Linux的Shell和一些基本的Linux工具。因?yàn)榫幾g一個(gè)大型程序，光靠一個(gè)GCC是不夠的，還需要有Autoconf等工具來配置項(xiàng)目，所以一般在Windows下編譯ffmpeg等Linux下的大型項(xiàng)目都是通過Msys來完成的，當(dāng)然Msys只是一個(gè)輔助環(huán)境，根本的工作還是MingW來做的。

實(shí)現(xiàn)思路有同有異

Cygwin和MingW都是第二種軟件移植思路，當(dāng)然，二者還是有區(qū)別，區(qū)別就在于“替換”方式，Cygwin編譯時(shí)，程序依然以Linux的方式調(diào)用系統(tǒng)API，只不過把Unix-like接口link到自己的cygwin1.dll上，然后在cygwin1.dll中重新調(diào)用Windows API，cygwin1.dll再調(diào)用Windows對應(yīng)的實(shí)現(xiàn)，來把結(jié)果返回給程序。也就是說，他們基于Win32 API中寫了一個(gè)Unix系統(tǒng)API的重定向?qū)?，所以用它移植的軟件都依賴于cygwin1.dll，MingW編譯時(shí)通過特有的WinAPI頭文件把類Unix-like調(diào)用替換為WinAPI，用它移植的軟件無需依賴第三方庫，可直接運(yùn)行在Windows平臺。為了達(dá)到類Unix軟件僅通過重新編譯移植到Win的目的，Cygwin在運(yùn)行時(shí)偷梁換柱，MingW在編譯時(shí)偷梁換柱。

用一個(gè)PE格式查看工具檢查一下就能發(fā)現(xiàn)，Cygwin生成的程序依然有fork()這樣的Linux系統(tǒng)調(diào)用，但目標(biāo)庫是cygwin1。而MingW生成的程序，則全部使用從KERNEL32導(dǎo)出的標(biāo)準(zhǔn)Windows系統(tǒng)API。

使用方式有同有異

把類Unix上的軟件移植到Windows是二者的主要目標(biāo)，除此之外，順帶的，MingW和Cygwin都可以用來跨平臺開發(fā)等等其他事情，

Windows + Cygwin：可以在Windows上學(xué)習(xí)Linux命令，還可以在Windows上做Linux軟件的開發(fā)，包括用GCC編譯elf（交叉編譯）。

Linux + MingW：可以在Linux上做Windows軟件的開發(fā)，包括用GCC編譯exe（交叉編譯）。

Windows/Linux + MingW：可以擺脫MSVC的“束縛”，用GNU的自由軟件來編譯生成不依賴第三方庫的純粹Windows PE格式（exe）二進(jìn)制程序。

Cygwin重量級，MingW輕量級

與MingW思路一致的，兩者相比，Cygwin是重量級的（需下載50M以上直至數(shù)百兆不等，安裝后占用空間可達(dá)1G），MinGW是輕量級的（需下載的文件只有20M，安裝后70M左右），這是單純從體積上說的，另外Cygwin現(xiàn)在據(jù)說也不是完全免費(fèi)的了。

網(wǎng)絡(luò)上的對比列表（UnxUtils自行無視，僅供參考）

小拓展

一個(gè)編譯器編譯時(shí)能否調(diào)用編譯其他編譯器產(chǎn)生的lib、dll？

不可以，name***不同，也就是名字混淆方式不同。

http://rendao.org/blog/1071/