前言

常见的在Windows系统中开发Linux C/C++程序的方法，是在Windows系统中安装配置Cygwin或MinGW，构建GCC编译环境，然后在Eclipse/CLion等IDE中配置相应的GCC工具链，以此实现在Windows环境中编译运行Linux C/C++程序。

这种方法可用，但也有很多缺陷：

• 安装比较复杂，尤其是如何选择安装组件，对新手上手难度很高；
• 扩展性较差，Linux环境编程往往依赖于很多动态库或者头文件，原生Linux系统如CentOS、Ubuntu都有较好的安装包工具；

这些原因都使得Cygwin/MinGW仅适用于一些较轻量级的编程和调试。对于复杂的开源程序，解决编译问题就足以让人焦头烂额。

时代在进步，开发工具也在发展，Win10推出原生Linux子系统，CLion v2018.3开始支持远程开发。这使得在Windows系统中开发Linux C/C++程序有了新的路线。

下面逐一阐述配置CLion和Linux子系统工具链的相关操作，并尽可能提示可能出现的问题及解决方法。

1 启用Linux子系统

Windows Subsystem for Linux（简称WSL），即Windows环境下的Linux子系统。WSL并非默认启用，请参考《启用Windows10的Linux子系统并安装图形界面》¹进行开启。

基本步骤：

1. 控制面版中启用Linux子系统功能；
2. 设置中启用开发人员模式；
3. Windows应用商店安装一个Linux发行版本，下以Ubuntu系统为例。

2 配置Ubuntu子系统

连接CLion和Ubuntu子系统需要对Ubuntu子系统进行一些环境配置，比如开启ssh服务（CLion通过SFTP协议完成远程调试）、安装GCC和CMake环境（CLion依赖的编译工具链）。

2.1 配置apt国内源

使用官方源，软件下载和更新会比较慢，可以参考《Linux——Ubuntu 18.04 LTS更换国内apt更新源》²更换国内源。

基本步骤：

1. 备份原官方源

sudo mv /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bk

1. 编写新的更新源（以清华源为例）

sudo vi /etc/apt/sources.list

复制以下内容到sources.list

# 默认注释了源码镜像以提高 apt update 速度，如有需要可自行取消注释
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse

# 预发布软件源，不建议启用
# deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse

保存后退出

1. 对新源进行更新

sudo apt-get update

2.2 配置ssh服务

配置ssh服务参考《windows 下使用Linux子系统》³

基本步骤：

1. 安装OpenSSH

sudo apt-get install openssh-server

1. 修改ssh配置文件

备份原ssh配置文件

sudo cp /etc/ssh/sshd_config /etc/ssh/sshd_config.bk

修改ssh配置文件

sudo vi /etc/ssh/sshd_config

编辑调整以下 ssh 相关的设置项

Port 8022					# 更换新的端口
ListenAddress 0.0.0.0		# 去掉前面的'#'
UsePrivilegeSeparation no
PermitRootLogin yes
#StrictModes yes # 在前面加上'#'
PasswordAuthentication yes

更换端口号是必要的，因为Linux子系统与Win10系统使用相同的IP地址，默认端口号可能会与Win10系统的ssh服务产生冲突。

1. 生成ssh key

生成host key

sudo ssh-keygen -t rsa -b 2048 -f /etc/ssh/ssh_host_rsa_key

生成user key

ssh-keygen -t rsa

1. 启动ssh服务

sudo /etc/init.d/ssh start

验证ssh服务状态

/etc/init.d/ssh status

确认ssh服务已启动

 * sshd is running

1. 设置ssh服务自启动

如果不设置ssh服务自启动，每次电脑重启后都需要手动启动Linux子系统ssh服务。

常用的Ubuntu设置ssh服务自启动方法，如“sudo update-rc.d ssh enable”、“sudo systemctl enable ssh”、修改“/etc/rc.d/rc.local”等，均不适用于Linux子系统。

可用的方法参考《Win10 wsl linux子系统ssh服务自启动设置》⁴

2.3 安装GCC编译环境

sudo apt-get install build-essential

2.4 安装CMake

通过“sudo apt-get install cmake”安装的CMake版本较低，可能不满足开发需求，推荐通过源码编译安装。

基本步骤：

1. 下载CMake安装包

到CMake官网选择需要的版本，注意版本不一定选择最新，CLion可能不支持。

wget https://cmake.org/files/v3.14/cmake-3.14.3.tar.gz

1. 解压并编译安装

依次执行

tar zxvf cmake-3.14.3.tar.gz
cd cmake-3.14.3/
./bootstrap
make
sudo make install

2.5 配置远程桌面/Xming*

如果有使用Linux子系统图形化界面的需求，可以配置Windows远程桌面连接或Xming，具体请参考《Windows10 Linux子系统安装图形化界面的两种方法及其对比》⁵

3 配置CLion工具链远程调试Ubuntu子系统程序

CLion从v2018.3版本才开始全面支持远程开发，详情参见release note，因此需要安装v2018.3或更高版本。配置过程参考《使用Clion优雅的完全远程自动同步和远程调试c++》⁶

3.1 安装CLion

从CLion官网下载Windows版安装包，安装过程不赘述。

3.2 设置编译工具链（Toolchains）

因为是远程调试，CLion的工具链就要配置为远程主机的工具链，而Ubuntu子系统就是我们这个案例中的远程主机。

打开CLion的设置界面（File -> Setings），添加一个工具链，环境选择Rmote Host，也可以选择WSL。其实WSL也算是远程主机，并且远程主机的配置能够完全兼容WSL模式。考虑兼容远程主机调试模式，所以下面以远程主机配置方式配置工具链。

点击右侧图标配置登录信息，Host填localhost或127.0.0.1，端口设置为8022（本文2.2节配置的ssh端口号），设置Ubuntu子系统的用户名和密码。

如果登录证书配置成功会显示Connected，将CMake配置为2.4节中安装的cmake命令路径，软件会自动检测Make和C/C++编译器，如果没有检测到可以自行配置。可以给工具链起一个名字保存。

3.3 设置CMake编译时使用的环境变量（Build）

在CMake页面的Environment栏中填入编译时所依赖的环境变量。注意是Ubuntu系统的环境变量（远程编译时无法加载Ubuntu系统的profile和bashrc等文件）。

为什么要设置编译时环境变量？举个例子，在CMakeList.txt中如果使用find_program()查找一个叫“aocl”的程序。

如果该程序不在默认的PATH搜索路径中，则会在加载CMakeList.txt时报错：

此时，就要按照上面的方法，将此程序的路径添加到PATH环境变量中。

跑个题，如果对ssh环境变量问题感兴趣的朋友，可以参考《ssh连接远程主机执行脚本的环境变量问题》⁷。但可惜的是，CLion通过ssh调用cmake编译时并不会启动bash或sh，因此无法加载bashrc等文件获取环境变量，因此必须在IDE中进行配置。

3.4 设置远程同步（Deployment）

CLion远程调试的基本原理是将本地工程同步到远程主机，然后使用配置好的远程主机工具链对远程工程进行编译和调试。同时CLion会将远程主机上的依赖头文件同步到本地，以便在本地解析头文件⁸。默认情况下，CLion将工程同步到/tmp目录下，我们也可以手动配置同步目录（ Setings->Deployment）。

1. 设置远程主机连接（Connection）

在已经配置好远程主机工具链后，同步的连接默认也是配置好的。如果没有配置，可以手动添加一个连接，注意协议选择SFTP。

1. 设置工程映射的路径（Mappings）

Mappings页面可以配置映射路径（Deployment path），注意这个路径是一个相对路径，其父目录由Connection页面的“Root path”指定。

至此CLion的远程编译环境就算是配好了。不出意外，就可以正常编译了。

3.5 设置程序运行时使用的环境变量（Run）

程序编译成功后，运行或调试时可能依赖于某些Ubuntu子系统的环境变量，比如依赖某些动态库（LD_LIBRARY_PATH），或需要调用某些可执行程序（PATH）。基于3.3节中提到的相同原因，我们必须将这些环境变量显式配给CLion。

3.6 设置CLion中使用的Terminal为Ubuntu子系统Terminal*

我们是将CLion安装在Windows系统中的，所以默认情况下，CLion中使用的Terminal就是Windows系统的cmd。如果有需要，我们可以将这个Terminal改为Ubuntu子系统的Terminal。（ Setings->Tools->Terminal）

到这里配置就全部完成了~

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