「干货分享」如何使用CLion轻松解决C++开发者的7大痛点

CLion是一款专为开发C及C++所设计的跨平台IDE，它是以IntelliJ为基础设计的，包含了许多智能功能来提高开发人员的生产力。这种强大的IDE帮助开发人员在Linux、OS X和Windows上来开发C/C++，同时它还使用智能编辑器来提高代码质量、自动代码重构并且深度整合CMake编译系统，从而提高开发人员的工作效率。

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在 C++ Foundation 开展的“2023 年度 C++ 开发者调查”中，社区确定了使用 C++ 时的一些主要痛点。

如本文所述，CLion可以通过多种方式帮助 C++ 开发者：

• 管理第三方库
• 缩短构建时间
• 搭建 CI 管道
• 管理 CMake 项目
• 实时检查代码中的线程、内存和类型安全问题
• 从头开始搭建开发环境
• 将代码现代化

管理第三方库

使用 C++ 时最大的挑战是管理 C++ 应用程序依赖的第三方库：47% 的用户认为这是一个主要痛点。与许多其他编程语言不同，C++ 没有标准的软件包管理器，并且使用了各种解决方案。 CLion具有对 vcpkg 的内置支持，这是最流行的 C++ 软件包管理器之一，您还可以将另一款流行的 C++ 软件包管理器 Conan 与 CLion 结合使用。适用于 CLion 的 Conan 插件目前与最新版本的 CLion 不兼容，修正正在进行中，但在此期间您仍然可以将 Conan 与 CLion 一起使用，因为 Conan 会输出与 CLion 兼容的 CMake 文件。

对于 CMake 已知的第三方软件包，CLion 现在提供 find_package 的代码补全。

缩短构建时间

根据用户反馈，第二大挑战是构建时间，43% 的受访者认为这是一个主要痛点。 虽然 CLion 不包含编译器，而只是调用工具链中配置的编译器（例如 GCC 或 Clang），不能直接影响构建时间，但使用 CLion 的 CMake 分析功能也可以优化 CMake 执行步骤。 CMake 分析能够识别 CMake 配置期间最耗时的操作，并在必要时优化 CMake 脚本，有助于减少项目的总体构建时间。

搭建 CI 管道

根据调查，第三大主要痛点是从头开始搭建持续集成管道（自动化构建、测试等）。CLion为此提供了很多工具， 内置了对所有主流 C++ 测试框架（Google Test、Boost.Test、Catch2、Doctest、CTest）的支持。 包括测试的专属运行和调试配置、用于运行或调试测试/套件/固定例程和检查其状态的装订区域图标、专属测试运行程序，以及测试和固定例程类的代码补全。

此外，还有适用于 TeamCity 的 CLion 插件、JetBrains 自己的自动化构建管理和 CI 工具，以及用于其他持续集成解决方案的插件。

管理 CMake 项目

31% 的用户表示，其主要痛点是管理 CMake 项目。 CMake 是最流行的 C 和 C++ 跨平台构建系统，CLion 捆绑了 CMake，并具有广泛的 CMake 集成，使 CMake 项目管理体验更为流畅。 CLion 搭载了一个强劲编辑器，这个编辑器具有完整的语法高亮显示、自动补全以及 CMake 脚本的快速文档、内置 CMake 调试器、针对添加配置、构建类型，创建 CMake 目标。在这些目标中添加或移除文件，以及重新加载 CMake 项目的内置 GUI 支持、CMake 预设和 CMake 配置文件支持以及其他功能。

但 CMake 并不是 CLion 唯一支持的项目模型，管理 Makefile 也是用户经常报告的一大痛点。 好消息是，CLion 还支持 Makefile 项目和 Makefile 语言，这大幅简化了 Makefile 的使用。

实时检查代码中的线程、内存和类型安全问题

用户报告的其他几个主要痛点与安全有关， 包括线程安全（竞争、死锁等）、内存安全（边界安全、释放后使用、内存泄漏等）和类型安全。 为了识别和修正这些常见问题，CLion向开发者提供了多种静态和动态代码分析选项。 对于静态分析，CLion 提供了许多实用的代码检查、Clang-Tidy 集成以及内置数据流分析。

CLion 的数据流分析 (DFA) 可以静态识别许多未定义行为和潜在漏洞的来源，例如无限循环、无限递归、缺少 return 语句、悬空指针、可能无效的迭代器和越界内存访问。 DFA 可以在单个函数内局部运作，也可以在整个翻译单元上全局运作。 在以下示例中，局部 DFA 识别出一个可能因调用 vector::push_back: 而失效的迭代器：

在以下示例中，全局 DFA 通过已在另一个函数中删除的指针发出释放后写入警告：

对于动态分析，CLion 与 Valgrind 以及众多 Sanitizer 完全集成，例如 AdressSanitizer、LeakSanitizer、ThreadSanitizer、UndefinedBehaviourSanitizer 和 MemorySanitizer。 我们最近还增加了更好的多线程调试支持，用于跟踪并发问题，例如并行堆栈视图以及调试期间冻结和解冻个别线程的功能。

开发环境

用户报告的另一个痛点是从头开始搭建开发环境（编译器、构建系统等）的困难，CLion 也可以为此提供帮助：如前文所述，CLion 已捆绑 CMake，但它还附有捆绑的调试器、Windows 上的捆绑 MinGW、通过专属 Docker 插件和 Docker 工具链实现的 Docker 支持以及其他功能。对于远程开发，CLion 支持 JetBrains Gateway，允许在远程主机上运行 CLion 并通过瘦客户端连接，以及搭建远程开发环境的各种其他方式。

将代码现代化

最后将现有代码迁移到最新的语言标准对于 8% 的用户来说是主要痛点，对于 27% 的用户来说是次要痛点。 为了轻松地将现有代码迁移到更现代的 C++ 标准，CLion直接在 IDE 中支持 Clang-Tidy 现代化检查。