Windows 下搭建开发跨平台 GUI 程序环境: Cygwin, MinGW, Eclipse, wxWidgets

最近使用Eclipse搭建了一个开发跨平台GUI程序的环境，其实是将一些开发包、开发库拼在一起使用，它们相互之间没有什么紧密的联系，不过这样也保留了它们自有的特点。

下面首先说明一下这个开发环境中，几个组成部分的特点，这也表明了我为什么选择并组合使用它们的原因。随后在后续文章中逐步说明搭建这个环境的步骤。

Cygwin

这个项目的名字来源于：GNU、Cygnus、Windows，3者的缩写。Cygwin的目标是：构建一套Windows下的Linux模拟环境。因此，Cygwin是一个庞大的项目，不只包括Linux下的开发环境，也包括工作环境，和各种各样的Linux下的软件。

在早期，Cygwin的核心是cygwin1.dll，可以认为它是一个POSIX界面的实现，依靠这个动态链接库，Unix/Linux下的软件可以很容易的移植到Windows下，并且风格保持原有的不变。不过随着Cygwin的发展，越来越多的Unix/Linux程序的移植，建立基于Cygwin的复杂程序依赖的库也越来越多，现在装完默认配置的Cygwin后，就会发现有很多cyg打头的动态链接库。

目前Cygwin由RedHat维护和支持。在版权上，由于Cygwin不是一个软件，而是由成百上千的软件堆砌起来的系统，里面有商业软件的成分/概念，所以它的许可证有开源性质的（GPL）和商业性质的（从RedHat购买）两种。

MinGW

这个项目的名字来源于：Minimalist GNU for Windows的缩写。

最初，MinGW的目标定位为：Windows下的开源的开发环境。它包括一系列软件：编译工具、链接工具、转储工具、调试工具、和其它开发工具等。另一方面，MinGW还提供一些开源的基础支持库，像GNU的C/C++ RT库（libc、libstdc++），POSIX的基本调用界面（包括pthread），甚至还有OpenGL和Windows API的调用接口等。几乎所有MinGW中的软件都是从GNU项目或Linux下移植到Windows下的。

后来MinGW有了一个子项目叫：MSYS，其中包括了更多的Linux工具，其目标类似Cygwin：构建一套Windows下的Linux模拟环境。

总之，MinGW中的东西很杂，和Cygwin之间有相当一部分是重复的（目前，Cygwin项目中已经集成MinGW了）。但MinGW和Cygwin的实现思路和设计思想是不同的：

Cygwin通过一个中间层的动态链接库，将位于下层的Windows API，和位于上层的使用POSIX界面的应用连接起来，好处是应用在Linux与Windows之间移植更加方便，风格更加一致；缺点是发布应用时一定要带上Cygwin的环境动态库，应用执行效率也略微有点低。
MinGW在基础支持库层次，使用静态链接的方式，这样生成的应用更加地本地化，应用执行效率也稍高一些。所以MinGW声明：基于MinGW开发的应用，不需要依赖任何第三方的C/C++ RT动态链接库，仅依赖Windows自身的运行环境：

MinGW provides a complete Open Source programming tool set which is suitable for the development of native MS-Windows applications, and which do not depend on any 3rd-party C-Runtime DLLs.

不过上面的结论不是绝对的，比如：

当你使用MinGW GCC的-mthreads选项（和线程安全异常处理有关）时，就会动态链接到 mingwm10.dll。
还有如果你使用MinGW GCC 4.4.0默认选项编译C++程序，就会动态链接到libgcc_s_dw2-1.dll，参考下面：

Dynamic linking with libgcc_s_dw2-1.dll is necessary to throw exceptions between different modules, such as between two DLLs or a DLL and an EXE. Consequently, it is the default for all languages other than C. To disable this dynamic linking, use -static-libgcc. To enable this dynamic linking in C, use -shared-libgcc.

MinGW的POSIX界面远没有Cygwin实现的那么全面（比如：连BSD/Linux Socket都没有，只能用Winsock），所以看起来MinGW只是用来开发Windows专属应用的工具集。

在版权上，MinGW比Cygwin更开放些。

我用过MSYS和Cygwin之后，发现MSYS相比Cygwin还有很多不足：

MSYS中的工具更像是Unix/Linux下的工具在Windows下的移植版，其中有些工具可以支持Windows的一些特征（比如：目录分隔用"/"），而有些并没有Unix/Linux下原始的版本那么好用（比如：bash、sed等）。而Cygwin是努力在Windows下构建一套完全参照Unix/Linux体验的环境。
MSYS中的工具很杂，和MinGW中的工具交织在一起（有时，开发工具和实用程序的界限并不是很截然，况且经常要配合使用），组织很松散，还有一些爱好者自己提供软件包。如此，搭建基于MSYS的Unix/Linux环境变得稍繁琐，你需要更加谨慎地考虑软件包的依赖关系。而使用Cygwin就方便多了，它的安装程序会归类显示软件包的组织关系，还能一定程度上帮你解决软件包的依赖关系。

最后我选择了下面这种方式搭建Windows下的Unix/Linux开发环境：

使用Cygwin的Unix/Linux工作环境，比如：bash、tar、awk、sed、od、man等。
使用MinGW的C/C++开发工具，比如：binutils、gcc、gdb、make、strip等；使用MinGW的基础支持库，比如：GNU的libc、libstdc++、POSIX的基本调用界面等。
根据需要，使用额外的支持/开发库，比如：pthread、openssl、libiconv、gettext、boost、wxWidgets等。

注意：

有些支持/开发库可以在MinGW项目的Sourceforge下载地址找到，像pthread（mingw gcc-4.4中包含）、openssl、libiconv、gettext等。也可以从这些库官方的项目地址，或其它的Windows移植版项目地址下载，总之，它们之间的联系比较松散。
如果有一些程序，在MinGW和Cygwin安装后有重复，可以用各种技巧设定它们被选择的优先级，比如：设置PATH环境变量中的搜索目录顺序，建立符号链接等方法。

Eclipse

开源的IDE环境，本身用Java实现，但绝不是只能作为Java的IDE，它有着丰富的扩展，当使用CDT后，Eclipse就成为强大的C/C++ IDE。Eclipse-CDT的源程序符号检索功能很强大，是我见过的最准确、最方便的C/C++符号检索功能，比SourceInsight、VC内置的Intellisense、VC的Visual Assist X插件都强大，比Emacs的CEDET模式中的Semantic的配置更方便。无论多么复杂的C/C++语法和工程配置管理，Eclipse-CDT都可以为你生成“当前工程的当前配置项”下的源程序符号索引数据库，帮你可以方便的查看/编辑源代码。不像SourceInsight和Visual Assist X，它们在解析像MFC那种“宏套宏”的奇怪语法时，或者在工程依赖、多配置项等复杂配置管理下就力不从心了。当然，Eclipse-CDT这种准确的符号检索功能是以“花费更长时间来生成索引数据库”为代价的：我为wxWidgets-2.8.10库工程建立源程序索引就用了1分钟左右，建立的索引数据库文件（.pdom）大小在35MB以上。当你频繁的在一个大工程的多个配置项之间切换时，这种速度慢的感觉就会更明显。不过一般来说，花费时间来建立准确的源程序索引数据库是值得的。

wxWidgets

开源的C++支持库，GUI开发支持是其重点，但不局限于此：也包括很多基础性的功能支持，像字符串、locale机制、Socket等。wxWidgets库的架构风格很像微软的MFC，并且都是包罗万象型的类库，适合熟悉MFC的开发者转型。支撑wxWidgets的下层运行环境/库有多种选择：Windows API、GTK、Motif、MacOS、X11、MGL等，所以wxWidgets应用可以很容易的移植到多种系统平台上。只要有可能，wxWidgets总是优先使用本地平台/库的API来实现其自身界面，这样保证了界面绘制的效率，例如：在Windows下，wxWidgets和MFC相似，通过调用Windows API来绘制窗口。但wxWidgets也有一个wxUniversal版本，是自己绘制界面元素的。wxWidgets库也有其它语言的调用界面，例如：Python、Perl、Ruby等。

这里有一些wxWidgets的入门参考：

官方Wiki中关于wxWidgets和其它库的对比：WxWidgets Compared To Other Toolkits

FinderCheng对上面文章的中文翻译：部分1，部分2
官方Wiki中对可用于wxWidgets应用开发的IDE列举：List of Integrated Development Environments
官方Wiki中对可用于wxWidgets应用开发的工具介绍：Tools

Windows 下搭建开发跨平台 GUI 程序环境: Cygwin, MinGW, Eclipse, wxWidgets