Linux下使用EasyX库
GUN/Linux 下使用 EasyX
一、EasyX 与 CLion 简介
（一）、EasyX
EasyX，全名：“EasyX Graphics Library for C++”。由于其采用静态编译，并不依赖任何 dll，超低的学习成本，深受许多开发者喜欢，在下面列举一些 EasyX 的特点：
- EasyX 是针对 C++ 的图形库，可以帮助 C/C++ 开发者快速上手图形设计。
- 由于其简单的操作，在进行一些 C/C++、图形学等课程设计实验时，可以专注在课程知识上，不被绘图部分牵扯太多精力。
- EasyX 能够在 Visual Studio 上完美使用，为很多开发者节约适配时间。
- EasyX 在 C/C++ 学习、编写小游戏、图形学、粒子系统、物理模拟等多种场景下均有运用。「EasyX 作品」
EasyX 具有如此多的优点，但是在早期仅支持 MVSC 编译器。对于使用 GNU/Linux 发行版的开发的开发者来说造成很多的困扰。终于，在 2022 年 6 月 10 号，EasyX 提供适配 MinGW 的 库文件，从这开始 EasyX 正式支持使用 minGW 编译器，这就为使用 GNU/Linux 开发的开发者提供切入点！
（二）、CLion
CLion 是由 JetBrains 出品的专门为开发 C 以及 C++ 所设计的跨平台集成开发环境（IDE）。其以 IntelliJ 为基础设计，包含许多智能功能来提高开发者的生产力。同时其强大的跨平台能力使之 CLion 能够在 GNU/Linux、OS X 和 Windows 上开发 C 和 C++。
注意：在这里笔者仅仅以 CLion 为 IDE 开发环境开发 EasyX，但同时在 VScode 上也能成功开发 EasyX。其根本是 EasyX 支持使用 MinGW 编译器，与所使用的 C/C++ 开发工具无关。
那么接下来就开始学习如何通过 MinGW 与 CLion 使用 EasyX 吧！
二、GNU/Linux 下的 MinGW
（一）、安装 MinGW
假如所使用的 GNU/Linux 发行版为 Debian 系，及 Debian、Ubuntu 等，则可直接使用以下命令安装 MinGW 编译器。
sudo apt-get update
sudo apt-get install mingw-w64
若您使用的是其他 GNU/Linux 发行版，则可以参考 MinGW 官网「MinGW」
（二）、使用 MinGW-W64 编译器
MinGW，即 “Minimalist GNU for Windows”。译为适用于 Windows 的极简主义 GNU。
它是一个可自由使用和自由发布的 Windows 特定头文件和使用 GNU 工具集导入库的集合，允许在 GNU/Linux 和 Windows 平台生成本地的 Windows 程序而不需要第三方 C 运行时（C Runtime）库。[1]
简单来说：它实际上是将经典的开源 C 语言编译器 GCC 通过添加 Windows 独有的头文件、Win32 API 等其他集合，从而移植到 Windows 上。使之在 Windows 上也可以使用 GCC。
在这里，我们使用 MinGW-w64 编译器，区别于过去的只能编译 32 位可执行文件的 MinGW。MinGW-w64 既可编译 32 位可执行文件也可编译 64 位可执行文件。[2] 现如今使用的 MinGW 已经被 MinGW-w64 所取代, 所以在下面笔者所述的 MinGW 皆为 MinGW-w64。
MinGW 特点
- MinGW-w64 位开源软件 [3]。
- MinGW-w64 拥有一个活跃的开源社区。
- 支持 C、C++、Ada, Obj-C, Obj-C++, OCaml 在内的一系列语言。
- MinGW-w64 直接使用 Windows 的 C 语言运行库，编译下的可执行程序可以直接在 Windows 下运行。
- 许多 IDE 都支持 MinGW-w64，比如 Dev-Cpp、CLion、Code::Blocks、CFree 等。
那么在上一步我们已经成功安装了 MinGW，该如何去使用它呢？
1、CLion 构建工作链
CLion 工具链简介：
对于 CLion 中的 CMake 项目，工具链是构建和运行应用程序所需的所有必要工具的集合：工作环境，CMake 可执行文件，make 和编译器以及调试器。
您始终可以为一个项目拥有多个工具链，并在需要时在它们之间轻松切换。
当您开始使用 CLion 时，您已经有了默认的工具链。尽管可以在开发中使用它，但您可能还需要根据项目需要调整工具集（例如，更改工作环境或切换到其他编译器）。[4]
首先，我们需要去 /usr/bin 目录下寻找一下两个程序：
- x86_64-w64-mingw32-gcc
- x86_64-w64-mingw32-g++
如果成功找到，那么接下来笔者将通过在 CLion 上设置 MinGW 工具链的方式在 CLion 上使用 MinGW。
如图：
解释：
1、首先点击 “+” 创建新的工具链
2、将工具链名设置为 “mingw”
3、设置 C/C++ 编译器，如图所示。
注意：
在 CLion 中已经自带有构建工具 ninja、CMake 和调试器 GDB。如果读者在其他开发环境使用，如 nvim、VScode 等，需要自行安装。在接下来的使用中会用到上文程序。
2、CMake 构建编译环境
CMake 简介：
CMake 是一个跨平台的安装（编译）工具，可以用简单的语句来描述所有平台的安装 (编译过程)。
他能够输出各种各样的 makefile 或者 project 文件，能测试编译器所支持的 C++ 特性, 类似 UNIX 下的 automake。只是 CMake 的组态档取名为 CMakeLists.txt。Cmake 并不直接建构出最终的软件，而是产生标准的建构档（如 Unix 的 Makefile 或 Windows Visual C++ 的 projects/workspaces），然后再依一般的建构方式使用。
这使得熟悉某个集成开发环境（IDE）的开发者可以用标准的方式建构他的软件，这种可以使用各平台的原生建构系统的能力是 CMake 和 SCons 等其他类似系统的区别之处。[5]
解释：
1、首先如上文步骤一样，点击 “+” 创建新的 CMake
2、修改 CMake 文件名
3、修改工具链，在 GNU/Linux 下默认使用 gcc，这里使用在上文构建的工具链。
至此，我们已经在 CLion 上做好的 MinGWd 的基础环境配置。那么开始码代码吧:)
三、CMake 构建开发环境
注意：在接下来所介绍的 CMake 使用皆为依据笔者所使用的 CMakeList 文件内容，简单介绍 CMake 命令。若想要深入理解 CMake，可以阅读「CMake Reference Documentation」，望见谅。
（一）、理解 CMake 基本工作原理
首先，我们在 CLion 新建项目，其基本结构如下：
解释：
第一项：在 CLion 官方文档下描述为 “在这里指定生成的 CMake 文件所需的位置”。在原生的 CMake 编译下通过 CMakeLists.txt 文件生成 CMakeFile 等一系列文件，CLion 则直接将其汇合为一个文件夹 “Build directory”。注意：这里仅代表 CLion，若在 VScode 下使用则还需更加深入了解 CMake 工作原理。
第二项：为 CMake 配置文件
了解了，基本项目架构，那么我们便开始简单解释 CMake 工作原理吧！😄
首先，我们打开 CMakeLists.txt 文件，其原生内容（这里指 CLion 初始化内容）如下：
cmake_minimum_required(VERSION 3.24)
project(Test)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
add_executable(Test main.cpp)
解释：
第一项参数：cmake_minimum_required，原意为 “cmake 最低要求”。指在您所构建的环境下，cmake 所使用版本必须大于或等于您所设置的 cmake 版本。
第二项参数：project指的是该项目名，注意该项参数很重要。后续许多命令都会使用该参数。
第三项参数：set作用是用来给变量设置值。变量一般分为三种：
- 一般变量
- 缓存变量
- 环境变量
在这里我们通过
set()命令设置 C++ 标准为 C++17
第四项参数：add_executable原意为 “添加可执行文件”，作用为：使用指定的源文件来生成目标可执行文件。这里 CLion 自动生成 main.cpp 文件，并设置运行 / 调试程序名为 Test（即是前面说设置的 project 项目名）
其次，我们再来看看 main.cpp 文件：
#include <iostream>
int main() {
std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
return 0;
}
这仅一个生成 “Hello,World!” 的简单代码。
我们关注其生成原理：
在 CLion 中，我们只需点击 “绿色三角形按键” 即可。
若使用命令行方式，这执行：
cmake .
make
./Test
具体过程：
$ ls
CMakeLists.txt main.cpp
$ cmake .
-- The C compiler identification is GNU 8.3.0
-- The CXX compiler identification is GNU 8.3.0
-- Detecting C compiler ABI info
-- Detecting C compiler ABI info - done
-- Check for working C compiler: /usr/bin/cc - skipped
-- Detecting C compile features
-- Detecting C compile features - done
-- Detecting CXX compiler ABI info
-- Detecting CXX compiler ABI info - done
-- Check for working CXX compiler: /usr/bin/c++ - skipped
-- Detecting CXX compile features
-- Detecting CXX compile features - done
-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: ~/Downloads
$ make
[50%] Building CXX object CMakeFiles/Test.dir/main.cpp.o
[100%] Linking CXX executable Test
[100%] Built target Test
$ ls
CMakeCache.txt CMakeFiles cmake_install.cmake CMakeLists.txt main.cpp Makefile Test
$ ./Test
Hello, World!
即可得到 “Hello World!” O(∩_∩)O 哈哈~
OK!，我们已经成功通过 cmake 编译生成 C++ 可执行文件了，那么我们开始进阶操作吧！↖(^ ω ^)↗
（二）、通过 CLion 与 CMakeLists 创建项目开发环境
我们分别在 Test 项目目录下创建以下文件夹：
- bin
- include
- lib
- src
解释：
bin：bin 是 Binaries (二进制文件) 的缩写，用于存放 cmake 编译源代码生成的可执行文件。
include：用于存放 C++ 头文件
lib：lib 是 library（库文件）的缩写，用于存放库文件，比如我们之后需要使用的 “libeasyx.a” 静态链接库
src：src 是 source（源文件） 的缩写，用于存放源文件。
注意：不设置这些文件，依旧可以使用 cmake 编译源文件，但是为了项目的完整性和可持续发展，笔者建议读者尽量遵守项目开发基本规则。
创建结果如下：
四、安装 EasyX 库
首先，我们需要安装的是「easyx-for-mingw」。目前，截止到现在（2023.2.13）最新的版本为 20220901。点击这里下载 easyx4mingw_20220901
下载完成，我们可以看到 easyx 文件夹内具体内容为：
├── include
│ ├── easyx.h // 头文件（提供当前最新版本接口）
│ └── graphics.h // 头文件（在 easyx.h 基础上，保留若干旧接口）
├── lib32
│ └── libeasyx.a // 针对 TDM-GCC 4.8.1 及以上版本的 32 位库文件
├── lib64
│ └── libeasyx.a // 针对 TDM-GCC 4.8.1 及以上版本的 64 位库文件
├── lib-for-devcpp_5.4.0
│ └── libeasyx.a // 适用于 DevCpp 5.4.0 GCC MinGW 4.7.2 和 C-Free 5.0
└── readme.txt
将 easyx.h 和 graphics.h 分别拷贝到我们之前新建项目的 include 目录，如果您想要使用 64 位的库文件，则将 libeasy.a 文件拷贝到 lib 目录，同理，使用 32 位库文件一样。
至此，EasyX 已经安装完成，下面便是最重要的 CMakeLists 配置！
五、CMakeLists 配置
注意：
在接下来，笔者仅以自己的配置为例，如果读者想要实现其他功能，则参考「CMake Reference Documentation」。
配置如下：
cmake_minimum_required(VERSION 3.24)
project(Test)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS "-static-libgcc -static-libstdc++")
SET(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)
link_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib)
set(SOURCES
src/main.cpp
)
#------------------------------------
add_executable(Test ${SOURCES})
target_link_libraries(Test easyx)
target_include_directories(Test
PRIVATE
${PROJECT_SOURCE_DIR}/include
)
解释：
前三项我们已经解释了，那么从第四项开始吧
set()命令的用法我们已经介绍过了，简单来说就是为变量赋值。
i. 命令set(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS "-static-libgcc -static-libstdc++")用意就是让 cmake 采用静态编译的方式，否则单纯运行 exe 文件并不能运行。有关静态编译命令的简介可看「cmake 静态编译 简介」
ii. 命令SET(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)作用：设置bin目录为可执行文件存放目录，其中${PROJECT_SOURCE_DIR}表示项目目录，即上文设置的Test项目目录。
iii. 命令link_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib)作用为为 cmake 提供存放库文件存放目录的地址，即上文设置的lib目录。
iv. 命令：set(SOURCES src/main.cpp )表示将 src 下所有文件共用一个名字
SOURCES，这样后面我们如果再想要添加新的源文件，可以直接接着src/main.cpp写，比如：笔者希望添加test.cpp源文件，这可以这么写：set(SOURCES src/main.cpp src/test.cpp )但是，请注意：一个
SOURCES下只能存在一个main程序。接着往下看：
v. 命令add_executable(Test ${SOURCES})，作用在上文我们说过，这里我们直接将src目录下所有源程序都使用一个运行 / 调试程序Test来运行，提高开发效率。
vi. 命令target_link_libraries(Test easyx)，target_link_libraries命令用来链接导入库，即按照 header file + .a + .so 方式隐式调用动态库的. a 库。详细介绍可以查看官方文档 「target_link_libraries」
注意：
target_link_libraries必须用在add_executable之后。
使用该命令对应的库文件名是相对随意的，cmake 会自动去寻找您存放在项目下的 lib 文件。
比如：# 链接 libeasyX.so 库 # 以下写法都可以： target_link_libraries(Test easyx) target_link_libraries(Test libeasyx.a) # 显示指定链接静态库 target_link_libraries(Test libeasyx.so) # 显示指定链接动态库，这里只是作比较，其实并没有 libeasyx.so 动态库 # 再比如： target_link_libraries(Test libeasyx.so) target_link_libraries(Test easyx) target_link_libraries(Test -leasyx)vii. 命令：
target_include_directories(Test PRIVATE ${PROJECT_SOURCE_DIR}/include )为 cmake 提供头文件存放位置，该命令类似于上面的
target_link_libraries。其中用到了关键词PRIVATE，除此之外还有INTERFACE、PUBLIC。
OK!, 很棒 \(^ o ^)/YES!
我们总算可以开始使用 EasyX 库了！
开始吧！
六、使用 EasyX 库
首先，我们还是从代码出发吧！
我们修改 main.cpp 文件中的内容为：
#include<graphics.h>
#include<conio.h>
int main()
{
initgraph(666, 666); // 初始化为 666*666 的画布
/* circle */
setcolor(BLUE); //circle 的线条为蓝色
setfillcolor(RED); //circle 内红色填充
setbkcolor(GREEN);
fillcircle(100, 100, 20); //circle center 为（100，100）半径 20
getch(); // 按任意键继续
closegraph(); // 关闭图形界面
return 0;
}
解释：
这里笔者仅仅只是通过绘画出一个圆的方式，来简单使用 EasyX 库。
如果在 CLion 中出现：
我们可以通过 wine 程序运行该 exe 文件。
运行结果如下：
解释：
笔者使用的操作系统为 Deepin，所以笔者使用的wine为deepin-wine6-stable，当然 Debian 系也可以直接通过sudo apt update && sudo apt install wine安装wine。至于其他操作系统笔者并未接触，望谅解。
可以通过查看「WineHQ」，获得最新的wine。
