0. 问题

上一节课我们新建了一个名为 “CS-CPP-Simple” 的C++简捷项目专用配置，简单是简单，但只能编译一个源文件。

刚开始学习 C/C++ 语言，确实会有一段不长不短的时间，我们可以把所有的功能写到同一个源文件里去；不过，随着学习的深入，我们需要将代码以某种形式划分，分成多个源文件中去，这时候，要如何继续在 vscode 里愉快地写 C/C++ 项目呢？

第一种方法，当然可以为 vscode 引入更强大，自然也更复杂的软件构建系统，比如下一节课我们要讲的 CMake，它也是软件行业中，C/C++ 项目事实上的 “工业标准”；但我们并不推荐学习者一步到位。

且不说，引入 CMake （或其它类似的构建工具）后，我们创建的每个项目日常所占用的磁盘空间，都会有近百倍的增长（哪怕你仍然只是在写学习上的一些小练习）；更主要的是，创建一个 CMake项目，比较费时间——如果是工作，那倒无所谓，因为实际工作中，一年写的项目可能不会超过十个（很多人甚至好几年都在维护同一个项目）；但对于学习者，一天开十个项目的情况都不少见，假设每个项目光准备就需要花我们十分钟……太低效了……

为此，我们决定在 “中杯” 和 “超大杯” 之间，推出一个 “大杯” 。方法很简单，修改 task.json 和 launch.json 中的个别字段即可，关键是：既要知其然，更要知其所以然。

1 课堂视频

请先花不到十分钟，看视频。友情提醒：不要边看视频边跟着操作。完整地，流畅地看完视频才能对完整操作产生感性认识，然后对整体操作建立基本概念。最后再跟着本课堂的图文内容操作，更高效，更不容易出错。

视频主要包含以下操作：

写一个包含三个源文件的项目；
如何基于 C/C++ 扩展，生成默认的tasks.json与launch.json，并做必要的修改（复习上一节课）；
如何在第2步的基础上，继续修改前述两个文件，以实现多文件编译、运行、调试。

2. C/C++ 扩展为什么只肯编译一个源文件？

原因在于，微软官方的 C/C++ VSCode 扩展，使用时会默认生成用于编译的任务，这个任务配置写在 tasks.json 中，其中为 g++ 编译器指定的命令行参数如下：

      "args": [
                "-fdiagnostics-color=always",
                "-g",
                "${file}", // <-- 这个就是要编译的文件
                "-o",
                "${fileDirname}\\${fileBasenameNoExtension}.exe"
            ],

问题就在上面我加了注释的那一行：${file} 在 vscode 中，代表用户当前打开的文件——注意，不是用户已经打开的文件，而是 “活动文件”，也就是用户正在查看或编写的那个文件。所以它带给我们的麻烦，不仅是只能编译一个文件，而且是你必须正好打开你想要编译的那个文件，假设你打开的是 tasks.json，然后你按下 Ctrl + Shfit + B 以调用编译任务，就会在 vscode 底部的终端内，看到一句 “无法生成和调试，因为活动文件不是 C 或 C++ 源文件。”

3. 辅助知识 : VSCODE 内置变量

tasks.json 中，除了用到 ${file} 这个vscode内置变量（这里的变量和C/C++代码中的变量没有关系）外，还用到 ${fileDirname} 和 ${fileBasenameNoExtension}。三者的解释如下：

${file} 当前打开的文件（也称活动文件）的完整路径与文件名称（含扩展名）；
${fileDirname} 上述文件的所在路径；
${fileBasenameNoExtension} 上述文件的文件名，且不含扩展名。

这三者用在 “args” 数组中，最终就是让 g++.exe 编译 ${file} ，然后生成和源文件相同路径、相同文件名，但扩展名变成 .exe 的可执行文件。

假设你当前打开的源文件是 “c:\myProjects\Hello\main.cpp”，那么：

${file} 是： c:\myProjects\Hello\main.cpp；
${fileDirname} 是： c:\myProjects\Hello；
${fileBasenameNoExtension} 是 main；

再看 “args” 中的最后一行，显而易见，在编译成功后，你将得到 c:\myProjects\Hello\main.exe。

我们把一些常用的 vscode 变量列出来（包括上面三项）：

${workspaceFolder} ：当前 vscode 打开的最顶级文件夹（称为工作文件夹）的完整路径（在Windows中也称为绝对路径）；
${workspaceFolderBasename}：工作文件夹的名称；
${file} ：当前打开的文件的完整路径与文件名称（含扩展名）；
${fileDirname}：当前打开的文件的完整路径（不含文件名）；
${fileBasenameNoExtension} ：当前打开的文件的名称（不含扩展名）；
{fileExtname}：当前打开文件的扩展名；
${relativeFile} ：当前打开文件相对于工作目录（即${workspaceFolder} ）的相对路径；
${relativeFileDirname}：当前打开文件当前打开文件相对于工作目录（即${workspaceFolder} ）的路径部分；
${cwd}：当前任务启动时工作目录（即在哪个目录下运行该任务）；
${defaultBuildTask}：上一节课 “5.3.2 只编译，不调试，不运行”小节里，我们演示的，当我们按下Ctrl + Shift + B 热键可直接执行的任务。

4. 解决方法

4.1 支持编译多个源文件

答案呼之欲出：想要一次编译多个C++源文件，只要指定编译器的编译源文件，是当前工作文件夹（${workspaceFolder}）的所有 .cpp 文件即可，而 Windows 又允许（其实其它操作系统也允许）我们用 “*.cpp” 来代表所有扩展名为 .cpp 的文件……

听起来是如此的自然而然，但我记得，老的 GCC 编译器并不允许我们使用文件通配符……幸好，现在是肯定支持的。

因此，想要编译多个源文件，请修改 tasks.json 中，“args” 数组内，原来是："${file}", 那一行，改为：${workspaceFolder}\\*.cpp 即可。

4.2 修改编译生成文件的名字

还没完，现在我们有多个源文件，如果仍然使用“活动文件”的名字作为生成的可执行文件名，岂不在打开 main.cpp 时会生成 main.exe，而一旦打开的是 another.cpp，这回生成的就是 another.exe 了，这可太乱了！

所以，我们还要把 "-o" 后面的那行参数：
"${fileDirname}\\${fileBasenameNoExtension}.exe"，修改成
"${workspaceFolder}\\${workspaceFolderBasename}.exe"

这样，假设你打开的工作文件夹是：c:\myProjects\Hello，编译成功后，你将得到：c:\myProjects\Hello\Hello.exe。

路径分隔符

上述设置中出现的 \ ，多半也可以写成 / ，此时不需要转义符，且通用于 Windows、Linux、iMac 等操作系统；不过，更正规的写法，是使用 vscode 的另一个变量：${/}，这样，在Windows下，我们将得到 \ ，在Unix/Linux系的操作系统，则为 / 。

4.3 修改启动文件

生成的可执行文件名字被我们改了，这下当我们按下 F5 准备调试可执行文件，或者按下 Ctrl + F5 准备直接运行可执行文件时，vscode 就该报：找不到可执行文件 XXXX 了。

这回请打开 “launch.json” 文件，查看 “configurations” 数组中，“program” 字段的值，它原本是这样一行内容：

"program": "${fileDirname}\\${fileBasenameNoExtension}.exe",
把它改成我们刚刚在 tasks.json 中配置的目标文件：
"program": "${workspaceFolder}\\${workspaceFolderBasename}.exe",

4.4 处女座的坚持：修改任务和启动名称

这属于“处女座”的坚持——我不是，但我日常确实会这么做，只是一会儿演示时，为节省时间，我会跳过下面三个步骤。

默认生成的 tasks.json 的 label 字段是 “C/C++: g++.exe 生成活动文件”，显然，“生成活动文件”已经名不副实，所以建议将该字段值改为：“C/C++: g++.exe 生成多文件项目”；
默认生成的 launch.json 的name 字段是 “C/C++: g++.exe 生成和调试活动文件”，显然，“生成和调试活动文件”已经名不副实，所以建议将该字段值改为：“C/C++: g++.exe 生成和调试多文件项目”
在启动调试或运行前，启动任务会调用前置任务——也就是生成任务，二者之间的，竟然是通过任务的 label 字段来建立关联，而我们刚修改了任务的 label，所以，还是在 launch.json 里面，请找到 “preLaunchTask” 字段，然后将它精准地修改成：“C/C++: g++.exe 生成多文件项目”；

显然，你可以选择1、2、3都不做；但如果你做了 1，那你就一定要做 3。

附相关文件

附1 main.cpp

#include <cstdlib> // std::system(...)
#include <iostream>

#include <string>

#include "input.hpp" // Input()
#include "hello.hpp" // Hello()

using namespace std; 

int main()
{
    std::system("chcp 65001 > nul"); // 修改所在控制台编码为 utf-8

    std::string name = Input(); // 让用户输入姓名
    std::cout << Hello(name) << std::endl; // 调用 Hello() 生成问候语，然后输出

    std::system("pause");  // 让程序在退出前暂停
}

附2 input.hpp / input.cpp

input.hpp

#ifndef _HELLO_INPUT_HPP_
#define _HELLO_INPUT_HPP_

#include <string>

// Input 函数，用于提示并接受用户输入的姓名，并返回
std::string Input();

#endif // _HELLO_INPUT_HPP_

input.cpp

#include "input.hpp"

#include <iostream>

std::string Input()
{
    std::string name;
    std::cout << "请输入您的尊姓大名：";
    std::getline(std::cin, name);

    return name;
}

附3 hello.hpp / hellp.cpp

hello.hpp

#ifndef _HELLO_HELLO_HPP_
#define _HELLO_HELLO_HPP_

#include <string>

// 依据姓名参数，生成问候语
std::string Hello(std::string const& name);

#endif // _HELLO_HELLO_HPP_

hello.cpp

#include "hello.hpp"

std::string Hello(std::string const& name)
{
    return "你好，亲爱的 " + name + "！";  // 因为有 name （类型是 std::string），
					 // 所以（才）可以前后通过 + 来拼接字符串
}

附4 tasks.json

{
    "tasks": [
        {
            "type": "cppbuild",
            "label": "C/C++: g++.exe 生成多文件项目",
            "command": "C:\\msys64\\ucrt64\\bin\\g++.exe",
            "args": [
                "-fdiagnostics-color=always",
                "-g",
		// 待编译的文件，由当前活动文件改成项目下的 *.cpp
                "${workspaceFolder}\\*.cpp", 
                "-o",
  	        // 编译后生成的可执行文件，改用目录名
                "${workspaceFolder}\\${workspaceFolderBasename}.exe" 
            ],
            "options": {
                "cwd": "C:\\msys64\\ucrt64\\bin"
            },
            "problemMatcher": [
                "$gcc"
            ],
            "group": {
                "kind": "build", 
                "isDefault": true // 本任务被设为默认生成（编译，构建）任务
            },
            "detail": "调试器生成的任务。"
        }
    ],
    "version": "2.0.0"
}

附5 launch.json

{
    "configurations": [
        {
            "name": "C/C++: g++.exe 生成和调试多文件项目",
            "type": "cppdbg",
            "request": "launch",
            "program": "${workspaceFolder}\\${workspaceFolderBasename}.exe", // 待启动的程序
            "args": [],
            "stopAtEntry": false,
            "cwd": "C:\\msys64\\ucrt64\\bin",
            "environment": [],
            "externalConsole": true, // 在外部独立控制台内运行程序
            "MIMode": "gdb",
            "miDebuggerPath": "C:\\msys64\\ucrt64\\bin\\gdb.exe",
            "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
                },
                {
                    "description": "让 GDB 使用 UTF-8 编码",
                    "text": "-gdb-set charset UTF-8",
                    "ignoreFailures": false
                }
            ],
            "preLaunchTask": "C/C++: g++.exe 生成多文件项目"
        }
    ],
    "version": "2.0.0"
}