VcPkg & MinGW GCC

VCpkg 开源库管理工具

• Manage C and C++ libraries on Windows
• Tips for VCpkg

Windows 下开发 C/C++ 程序，少不了编译开源的第三方库。比如用于网络连接的高性能库 libcurl、用于压缩解压的 zlib 等等。使用这些库开发极大的方便了程序员，使得我们不必重复造轮子。由于这些开源库绝大部分都来源于 Linux 系统，其工程文件、编译系统都使用 gnu 系列工具，使得将其移植到 Windows 的 VC 开发环境下一直是难点。

还需要考虑预先编译出哪种类型的开源库程序，比如：Debug 还是 Release、动态库还是静态库、MD 还是 MT、32 位还是 64 位。光是这三种组合就有 16 种可能性。如果像 libcurl 这种还要考虑是否引用其他开源库的功能，那么编译类型的组合会更多。

VCpkg 就是解决这个问题的：

• 自动调用 git 等工具下载开源库源代码；
• 源码包的缓存管理和版本管理，可以升级版本；
• 紧密结合 CMake 轻松编译；
• 依赖关系检查，比如编译 libcurl，会自动下载 zlib、openssl 进行编译；
• 无缝集成 Visual Studio，不需要设置库文件、头文件的所在目录，自动集成。
• Visual Studio 全平台支持，支持 Debug/Release、x86/x64 编译，还支持 UWP、ARM 平台的编译。

一般使用流程：

• 执行 vcpkg 安装模块，等待编译动作完成；
• 执行 vcpkg integrate 集成到项目或者 Visual Studio，又或者全局集成；
• 在代码中通过头文件使用安装好的模块；

vcpkg 主目录文件夹结构：

| buildtrees | 所有下载好的 library 源代码和构建目录 |
| docs | 文档与示例 |
| downloads | 下载缓冲文件夹，执行安装命令时会先查询这里 |
| installed | 包含安装好的 library 头文件和编译文件 |
| packages | 内部文件夹，在安装时用到 |
| ports | 包含分类中的库描述文件，包含版本、下载地址等 |
| scripts | 脚本目录，如 cmake, powershell 脚本 |
| toolsrc | VcPkg C++ 源代码和组件 |
| triplets | 包含支持架构配置文件，如 x86-windows、x64-uwp |

vcpkg 安装依赖模块的基本执行流程：

• 环境初始化
• 下载源代码，如果已经在 cache 中，则跳过下载环节
• 校验文件有效性
• 解压缩源代码
• 利用配套工具配置源码工程，如 cmake，如果是 ffmpeg 则用 msys2
• 执行 MSBuild 编译源码，一般会同时编译 Release 和 Debug 版本。
• 把编译好的文件拷贝到相关目录中去，一般是 installed 目录

如果没有在 vcpkg 主目录运行，可能会遇到 Error: Could not detect vcpkg-root。

使用 PowerShell 执行 Vcpkg 工程目录下的 bootstrap-vcpkg.bat 进行编译，会在同级目录下生成 vcpkg.exe 文件。

命令使用示范：

>vcpkg --help
Commands:
  vcpkg search [pat]              Search for packages available to be built
  vcpkg install <pkg>...          Install a package
  vcpkg remove <pkg>...           Uninstall a package
  vcpkg remove --outdated         Uninstall all out-of-date packages
  vcpkg list                      List installed packages
  vcpkg update                    Display list of packages for updating
  vcpkg upgrade                   Rebuild all outdated packages
  vcpkg x-history <pkg>           (Experimental) Shows the history of CONTROL versions of a package
  vcpkg hash <file> [alg]         Hash a file by specific algorithm, default SHA512
  vcpkg help topics               Display the list of help topics
  vcpkg help <topic>              Display help for a specific topic

  vcpkg integrate install         Make installed packages available user-wide. Requires admin
                                  privileges on first use
  vcpkg integrate remove          Remove user-wide integration
  vcpkg integrate project         Generate a referencing nuget package for individual VS project use
  vcpkg integrate powershell      Enable PowerShell tab-completion

  vcpkg export <pkg>... [opt]...  Exports a package
  vcpkg edit <pkg>                Open up a port for editing (uses %EDITOR%, default 'code')
  vcpkg import <pkg>              Import a pre-built library
  vcpkg create <pkg> <url> [archivename]
                                  Create a new package
  vcpkg owns <pat>                Search for files in installed packages
  vcpkg depend-info <pkg>...      Display a list of dependencies for packages
  vcpkg env                       Creates a clean shell environment for development or compiling
  vcpkg version                   Display version information
  vcpkg contact                   Display contact information to send feedback
  ...

>vcpkg search assimp
>vcpkg search | findstr assimp
assimp               5.0.1            The Open Asset import library
magnum-plugins[assimpimporter]        AssimpImporter plugin

>vcpkg search | findstr glu
aws-sdk-cpp[glue]                     C++ SDK for the AWS glue service
freeglut             3.2.1-4          Open source implementation of GLUT with source and binary backwards compatibil...
glui                 2019-11-30       GLUI is a GLUT-based C++ user interface library
mathgl[glut]                          glut module

>vcpkg install assimp:
Computing installation plan...
The following packages will be built and installed:
    assimp[core]:x86-windows
  * minizip[core]:x86-windows
  * rapidjson[core]:x86-windows
  * zlib[core]:x86-windows
Additional packages (*) will be modified to complete this operation.
Warning: The following VS instances are excluded because the English language pack is unavailable.
    C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Community
Please install the English language pack.

安装具有 Cuda 加速的 opencv 库：

vcpkg search opencv
vcpkg install opencv[cuda]:x64-windows 
vcpkg --triplet x64-windows install opencv[cuda]

支持的架构组合查询：

>vcpkg help triplet

作为 MinGW 的用户，我非愿意看到 triplet 列表中有 x64-mingw 和 x86-mingw 的身影。

可以设置默认的架构：

VCPKG_DEFAULT_TRIPLET=x64-windows

vcpkg 的 Triplet files 是用来记录和库相关的 OS、CPU、Compiler、Runtime 等信息的文件，它包含了编译模块时使用的工具链。

安装第三方的 MinGW 架构依赖库时出现错误：

>vcpkg install assimp:x64-mingw
Computing installation plan...
The following packages will be built and installed:
    assimp[core]:x64-mingw
  * minizip[core]:x64-mingw
  * rapidjson[core]:x64-mingw
  * zlib[core]:x64-mingw
Additional packages (*) will be modified to complete this operation.
Unable to determine toolchain to use for triplet x64-mingw with CMAKE_SYSTEM_NAME MinGW

提示信息表明，vcpkg 无法从 CMAKE_SYSTEM_NAME 指定的 x64-mingw 架构确定需要用到的工具链：

triplets/community/x64-mingw.cmake

这个问题有点恶心，因为 vcpkg 的源代码忽略了 MinGW，解决方法是修改 build.cpp 重新编译 vcpkg：

diff --git a/toolsrc/src/vcpkg/build.cpp b/toolsrc/src/vcpkg/build.cpp
index c61c6b7..d7c78aa 100644
--- a/toolsrc/src/vcpkg/build.cpp
+++ b/toolsrc/src/vcpkg/build.cpp
@@ -558,6 +558,10 @@ namespace vcpkg::Build
         else if (cmake_system_name == "Android")
         {
             return m_paths.scripts / fs::u8path("toolchains/android.cmake");
+        }
+        else if (cmake_system_name == "MinGW")
+        {
+            return m_paths.scripts / fs::u8path("toolchains/mingw.cmake");
         }
         else if (cmake_system_name.empty() || cmake_system_name == "Windows" || cmake_system_name == "WindowsStore")
         {
--

参考 https://github.com/microsoft/vcpkg/issues/12065

安装好依赖模块后，接着是将 vcpkg 集成到项目或进行全局集成：

>vcpkg integrate install
Applied user-wide integration for this vcpkg root.

All MSBuild C++ projects can now #include any installed libraries.
Linking will be handled automatically.
Installing new libraries will make them instantly available.

CMake projects should use: "-DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=C:/vcpkg/scripts/buildsystems/vcpkg.cmake"

使用 CMake 的编译项目中使用 vcpkg 安装的库，最佳方式指定 CMake (Toolchain File) 工具链文件 scripts/buildsystems/vcpkg.cmake，让 find_package() 命令发现安装的库。

要使用这个文件，通过命令参数传入 CMake 即可：

cmake .. -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=vcpkg/scripts/buildsystems/vcpkg.cmake (Linux/MacOS)
cmake .. -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=vcpkg\scripts\buildsystems\vcpkg.cmake (Windows)

再比如，如果要用 VS2017 编译器，输入下面命令即可：

cmake .. -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=D:\vcpkg\scripts\buildsystems\vcpkg.cmake -G "Visual Studio 15 2017 Win64"

还有一种方法，直接在 CMakeLists.txt 文件中指定 CMAKE_TOOLCHAIN_FILE 变量，即：

set(CMAKE_TOOLCHAIN_FILE "D:\vcpkg\scripts\buildsystems\vcpkg.cmake")
project(PROJECT_NAME)

注意，要在 project() 命令之前设置。另外，类似 CMAKE_SYSTEM_NAME,CMAKE_C_COMPILER 等这些变量都要在 project()命令之前设定，不然 CMake 会按照默认的设置处理。

如果电脑中没有安装 cmake，vcpkg 会自动下载 cmake portable 版本。

集成安装：

依赖包的管理：

vcpkg.exe remove assimp
vcpkg.exe remove --outdated
vcpkg.exe list
vcpkg.exe export assimp --7zip

导出时必须指定导出的包格式。vcpkg支持5种导出包格式，有：