はじめに

C++環境を構築したので、その時の備忘録を残す。競プロにおいて、C++のコンパイラは、Mac標準でインストールされているClangよりも、GCCの方が便利である。なので、今回はGCCをインストールした。

環境

MacOS BigSur
VSCode

1. コンパイラ（GCC）のインストール等

(1) gccコンパイラのインストール

% brew install gcc

(2) インストールされたGCCのバージョン確認

% ls -l /usr/local/bin | grep g++
g++ -> /usr/local/bin/g++-11
g++-11 -> ../Cellar/gcc/11.2.0_3/bin/g++-11
x86_64-apple-darwin20-g++-11 -> ../Cellar/gcc/11.2.0_3/bin/x86_64-apple-darwin20-g++-11

この段階で、下記コマンドを実行すると、コンパイルされて実行ファイルが生成される。

% /usr/local/bin/g++-{num} main.cpp

(3) シンボリック作成によるバージョン省略

/usr/local/bin内にg++をシンボリックリンクとして作成し、リンク先に/usr/local/bin内のg++-{num}を指定することで、バージョンを省略。

% ln -s /usr/local/bin/g++-{num} /usr/local/bin/g++

この段階で、gccのバージョンを省略した下記コマンドを実行すると、同様に、コンパイルされて実行ファイルが生成される。

% /usr/local/bin/g++ main.cpp

(4) コマンド検索パスの設定

以下のコマンドを実行したときの出力が、/usr/local/bin/g++ではなく、/usr/bin/g++だった場合は下記の設定をする必要がある。これはg++コマンドを実行した場合、インストールしたGCCではなく、mac標準でインストールされているClangが実行されてしまうことを意味する。

GCCが検索されている場合（所望）

% which g++
/usr/local/bin/g++

Clangが検索されている場合 -> 下記の設定を行う

% which g++
/usr/bin/g++

ClangではなくGCCが検索されるための設定

下記のコマンドを実行したときの出力で、/usr/local/binが/usr/binよりも上位にある場合、検索優先順位は/usr/local/binの方が高いので何もする必要はないので、次節に行ってok。もし、この状態でGCCが検索されないときはターミナルを再起動する。

% echo $PATH
/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin

/usr/binの方が上位にある場合は、~/.zshrcにexport PATH=/usr/local/bin:$PATHを書き込んで、下記のコマンドを実行。

% source ~/.zshrc

以上より、下記コマンドを実行することで、gccが検索されるようになっているはず。

% which g++
/usr/local/bin/g++

また、下記コマンドでも確認可能。

% g++ -v

そして、最終的にg++コマンドで、GCCコンパイラを呼び出せるようになる。

% g++ main.cpp

2. VSCodeのExtensionのインストール

C/C++ : コード整形、タグジャンプ、自動補完を行ってくれる。
Code-Runner : 言語（ファイル拡張子）ごとに実行するスクリプトの設定が可能 -> ショートカットキー（[ctrl] + [opt] + [n] キーで、コンパイルから実行まで一度にできる）

(1) コード整形をファイル保存時に行うように設定

C/C++ Extensionにformatterが含まれているので、これでコード整形が可能になる。
コード整形するために[Alt] + [Shift] + [F]を毎回押すのはめんどくさいので、[cmd] + [s]でファイル保存時に整形されるように設定する。

手順

[ファイル] ＞ [基本設定] ＞ [設定] で設定画面を開く。
検索ボックスに『formaton』と入力すると、
『Editor: Format On Save』があるので、これにチェックを入れる。

(2) Code-Runnerの設定

左側のExtensionタブを選択し、install済のCode Runnerを探す。
Code Runnerの歯車のマークをクリックし、Extension Settingsを選択。

右画面に設定画面が出てくるので
Code-Runner: Run In Terminalのチェックボックスを入れる。

3. stdc++.hを利用できるようにする

ヘッダファイルのstdc++.h をincludeすることで、競プロに必要なライブラリを一括でincludeすることができる。
なので、このヘッダファイルincludeできるようにする。
ただ現状では、
#include <bits/stdc++.h> を書くと下記のような破線で警告がでるハズ。（赤破線）
また、コンパイルしようとすると、stdc++.hが見つからず、エラーになる。

(1) stdc++.hをコンパイラが認識できる場所にコピー

stdc++.hは、GCCをインストールする後、/usr/local/下の奥深くの階層に存在する。
下記コマンドで場所がわかる。（バージョンは各自異なる）

$ cd /usr/local/
$ find . -name "stdc++.h"
./Cellar/gcc/11.2.0_3/include/c++/11/x86_64-apple-darwin20/bits/stdc++.h

コンパイラが認識できる階層は、/usr/local/下である。
なので、下記コマンドで/usr/local/include/下にbitsディレクトリを作成し、stdc++.hをコピー。

$ mkdir /usr/local/include/bits
$ cp ./Cellar/gcc/11.2.0_3/include/c++/11/x86_64-apple-darwin20/bits/stdc++.h /usr/local/include/bits/

これで、#includeをつけてコンパイル可能になる。
しかし、vscodeのIntellisense機能がstdc++.hを認識出来ていないため、
まだ緑破線で警告が出てしまう。

(2) C/C++ Intellisenseの設定

次に、インストールしたC/C++ Intellisense機能に/usr/local/include/bits/stdc++.hの存在を教えてあげる必要がある。

Command+Shift+P でコマンドパレットを開き、
「C/Cpp: Edit configurations」を選択する。

{
    "configurations": [
        {
            "name": "Mac",
            "includePath": [
                "${workspaceFolder}/**",
                "/usr/local/include/**"
            ],
            "defines": [],
            "macFrameworkPath": [],
            "compilerPath": "/usr/local/bin/g++",
            "cStandard": "gnu17",
            "cppStandard": "gnu++17",
            "intelliSenseMode": "macos-gcc-x64"
        }
    ],
    "version": 4
}

includePathに"/usr/local/include/**"を追加し、
compilePathを"/usr/local/bin/g++"に変更すればok。

以上で、#include が正常に認識されるようになる。
ダメな場合は、vscodeを再起動してみると良い。

終わりに

やっぱり環境構築は、ちょっとめんどいですね。

参考