MSYS2，最佳Windows编程平台

0. 为什么要使用 Linux 环境下的工具链进行编程

习惯使用 Linux 进行编程之后，我最喜欢 Linux 的几个特点就是

1. 对编程语言完整的工具链

   GNU 工具链，Python包管理器，各种各样的工具，提供对C/C++、Python、Bash等语言极度友好的支持。

   各种工具链基本上能做到对语言标准的及时支持。 相关的库都基本上可以做到一条命令安装下载。

2. 脚本与自动化

   基本上所有的操作，都可以编写脚本进行自动化。如果你有一些经常需要做的重复任务，脚本是提高效率唯一的选择。

3. 软件包的自动升级

   主流的Linux版本均有各自的包管理器（pacman，apt/apt-get），简单的命令即可对系统软件进行升级。有些编程语言，比如Python也有自己的包管理器。

一旦习惯了Linux下的编程环境（这里特指编程环境），那基本上就回不去了。尽管VS、CLion等IDE提供的开发环境是卓越的，但在熟练Linux下的开发之后，Linux独特的软件协作开发模式依然具有巨大的吸引力。

即使到了 Windows 和 Mac 上，程序员们也整出了不少方案来模拟Linux的编程环境，比如虚拟机/HomeBrew等等。如果你想在Window下获得类似Linux的编程体验，基本上有以下选择

• WSL1/2 虚拟机
• Virtualbox/Vmware虚拟机
• Windows 下原生的 Linux 软件
  1. Python3 for Windows：提供python程序包
  2. Git for Windows：除了提供git，还提供ls，grep、find等必要的软件

如果本机上可以使用虚拟机，且性能足够，那么WSL和VBox、VM虚拟机方案其实差不多。其使用也与Linux真机没有区别，这就不多说了。

对于Python和Git，我们不仅要手动下载，而且Python只能保证Python脚本的操作是一致的。 Git则可以实现一些简单的Linux操作。但两者也是只在自己的需求范围内增加了一下常用的Linux 系统命令而已，不太够用。

但是如果

- 本机性能不足，或者本机禁止使用虚拟机（公司电脑禁止开始虚拟化）
- 本机只能使用Windows系统进行编程，但是代码最好能够多平台运行，且最小改动。
- 需要在windos下进行一系列的重复性操作，且需要多个软件进行协作、比如下载、解压、处理、分析、绘图这一整套的流程。
- 省掉配置虚拟机的麻烦，直接配置编程环境

那么， MSYS2 是唯一的选择。尽管有一些不足，MSYS2事实上是跨平台程度最高，Linux编程体验最好的通用编程平台。

1. MSYS2 简介

Cygwin是Windows下最早的类Linux环境，目标是使Windows兼容大部分的Linux程序，且不需要修改源码。但其编译的程序并非原生，Cygwin的程序安装体积巨大，某些程序运行效率较低。

MinGW 则从Cygwin（1.3.3版）基础上发展而来，主要针对32 位WIndows应用开发，但不能很好的支持较新的Windows API。MinGW-W64则是新一代的MinGW，支持更多的API，支持64位应用开发，甚至支持32位host编译64位应用以及反过来的”交叉”编译。

MSYS 则专注于辅助Windows版MinGW进行命令行开发的配套软件包。但是MinGW 和MSYS的更新太慢，因此Cygwin的许多新功能MSYS没有同步过来。

MSYS2（Minimal SYStem 2）是一个基于MSYS的独立改写版本， 准确的说是集成了pacman和Mingw-w64的Cygwin升级版，提供了bash shell等linux环境、版本控制软件（git/hg）和MinGW-w64工具链。

MSYS2 主要优点如下

• MSYS2提供了大量开发组件，包括GCC，Mingw-w64，CPython,CMake,OpenSSL, FFmpeg, Rust, Ruby等等，是完整的开发环境。
• MSYS2 专注于开发环境的配置，软件体积更小。
• 提供原生的Windows 32/64位支持，程序运行速度更快
• MSYS2 使用Pacman作为包管理器，在 Windows 下方便地进行软件包的更新，且更新较为频繁。

2. MSYS2 环境选择

MSYS2 拥有以下几种开发环境。主要是不同的工具链和库的组合。

	Name	Prefix	Toolchain	Architecture	C Library	C++ Library
	MSYS	/usr	gcc	x86_64	cygwin	libstdc++
	UCRT64	/ucrt64	gcc	x86_64	ucrt	libstdc++
	CLANG64	/clang64	llvm	x86_64	ucrt	libc++
	CLANGARM64	/clangarm64	llvm	aarch64	ucrt	libc++
	MINGW64	/mingw64	gcc	x86_64	msvcrt	libstdc++

Environments - MSYS2

由于我的需求是跨平台开发，且需要交叉编译。因此选择 UCRT64 环境。

3. 使用 UCRT

UCRT 是微软在 Windows10 以后主推的新版Windows环境的 C 运行时库，仅提供64位版本。好处是该环境下编译的程序，可以直接在Window10/11上直接运行，不需要任何附加dll。程序再也不依赖万恶的 msvcrt.dll了。

通用 CRT 部署

安装 UCRT 编译工具链

pacman -S mingw-w64-ucrt-x86_64-toolchain

相比MSVC，UCRT能够提供更好的C语言标准支持。结合gcc，MSYS2的编程环境及编译输出基本上与Linux相同。最大程度实现了一处编写，处处运行。

4. 主要设置

MSYS2 下载

首先，下载MSYS2 的安装包进行安装。 Index of msys2distribx86_64 清华大学开源软件镜像站 Tsinghua Open Source Mirror

一般默认安装位置为C:\msys64，最好不要装在别的目录中，更不能装在中文名称的目录中。

安装路径要求：要求卷类型为NTFS，路径只有ascii字符，没有重音，没有空格，没有符号链接，没有subst或网络驱动器，不能是FAT。

MSYS2 添加国内源

默认的源速度其实挺快的。但如果你所在的网络环境使得默认源的下载速度较慢，则可以手动修改源的地址。

msys2 镜像站使用帮助 清华大学开源软件镜像站 Tsinghua Open Source Mirror

将pacman 的默认源修改成清华大学开源镜像网站。

sed -i "s#https\?://mirror.msys2.org/#https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/msys2/#g" /etc/pacman.d/mirrorlist*

或者直接使用Vscode或者记事本修改对应的mirrorlist

C:\msys64\etc\pacman.d\mirrorlist.ucrt64

MSYS2 安装相关软件

我主要使用三种软件

1. gcc工具链，make 、cmake等等
2. python及其软件包，pandas、numpy、
3. Linux 系统指令软件，如ls、mkdir等等

MSYS2 几乎囊括了这三种软件。

pacman -S mingw-w64-ucrt-x86_64-cmake mingw-w64-ucrt-x86_64-extra-cmake-modules mingw-w64-ucrt-x86_64-make mingw-w64-ucrt-x86_64-gdb mingw-w64-ucrt-x86_64-toolchain

对于python，我没有在 MSYS2 中使用pyev。直接使用官方源中提供的包。

pacman -S mingw-w64-ucrt-x86_64-python-pandas mingw-w64-ucrt-x86_64-python-numpy mingw-w64-ucrt-x86_64-python-matplotlib 

安装完成之后，既可以使用 MSYS2 中的Vim直接进行开发工作，也可以安装Vscode，并调整设置使其使用MSYS2中的gcc、git、python作为开发后端。

pacman 的主要操作命令如下，最经常使用的就是pacman -Syu 和pacman -Ss

5. 重点推荐

• git windows版的git其实就是从MSYS中裁剪出来的。MSYS2中的git可以便利升级，基本上可以做到与官网同步。
• tmux 在mintty享受更加接近Linux的开发体验，多个窗口无缝切换
• parallel 既然要在Windows下运行脚本，必然要配合parallel，将现代CPU的多核优势发挥到极致。
• ncdu 快速查看指定目录下的文件夹体积占用情况。

6. 缺陷与不足

1. 由于 Windows系统本身的限制，sh/py 脚本无法直接运行，必须指定shell或者python版本，比如sh run.sh
2. 无法更改正在运行或者被其他程序独占的文件
3. 没有top、htop等
4. 软件数量总体偏少，几乎没有GUI程序。但这个缺点可以用 PortableApps 补足。

参考资料

• 不同平台的CC++标准库_msvcrt ucrt-CSDN博客
• 天上人间