Windows上的gcc

在Windows上安装gcc，gcc官网上推荐我们了两种方式：

当然，除此之外还有其他的方式，我们先从mingw开始理解。

mingw-64

举个例子，c语言打开文件使用FILE *fopen( const char *filename, const char *mode );函数，而在c语言标准库中，这个函数的实现要与操作系统绑定，比如linux中最终会去调用int open(const char *path, int oflag, ...);而Windows中最终会去调用BOOL WINAPI GetOpenFileName(_Inout_ LPOPENFILENAME lpofn);这期间存在巨大的差异。gcc原生并不兼容Windows。

mingw：“GCC for Windows 64 & 32 bits”是把gcc的源代码移植到Windows平台，让gcc的代码直接去调用Windows API。
所以说，mingw的gcc编译出来的c/c++程序是可以原生在Windows上执行的。

注意mingw很多时候只做代码工作，发布编译好的gcc.exe会很懒，经常找不到合适的版本，除非自己下载源代码编译。
mingw-64是mingw的升级版，后边说道的mingw，都是指mingw-64。
mignw-64的官网 https://www.mingw-w64.org/

总结一下：mingw的工作是集成gcc源码与Windows API。用mingw的gcc.exe编译的程序可以在Windows上原生运行。他们命名方式一般如下：
winlibs-x86_64-posix-seh-gcc-12.1.0-llvm-14.0.4-mingw-w64ucrt-10.0.0-r2.zip
winlibs是编译发布的组织（实际上这也是个人做的）
x86_6464平台，可选i68632位
posix多线程方案，可选win32
seh异常处理方案，还有sjlj和dwarf
ucrtc运行时与c库，还有msvcrt，win10以前微软的c运行时是msvcrt，后来win10以后是ucrt替代，msvcrt对c99支持好像不太好。具体差别可以看这里 https://www.msys2.org/docs/environments/
c++的标准库也有好几个实现，有苹果的libc++还有gnu的libstdc++。
这些库与gcc编译器的链接就有不同的组合，于是就有了这么多的gcc版本，举个例子mingw-w64-x86_64-gcc就是gcc msvcrt libstdc++的组合，面向的平台是x86_64

winlibs

https://winlibs.com/
前边说了，migw只提供源码，偶尔会给个二进制包。
而winlibs专注发布二进制包，他会拿到mingw的源码，编译并发布，发布形式是压缩包，解压即可用，而且提供了非常多的版本：

winlibs首页上提供的只有大版本的最新版，比如9.5之前的都没有。如果这些还不够用的话，可以去GitHub上下载所有的小版本发布：
https://github.com/brechtsanders/winlibs_mingw/releases?page=1

tdm-gcc

与mingw64类似的存在
https://jmeubank.github.io/tdm-gcc/
更新好像不是特别快，都2022年了，才到gcc10.3

cygwin

mingw的工作是让gcc适应Windows，而cygwin则换个角度，让Windows适应gcc。cygwin不改变gcc代码，而是在Windows上为gcc提供了一整套Linux api。
cygwin做了一个库，把Windows api封装起来伪装成linux api，这个库编译后得到的就cygwin1.dll，由于cygwin1.dll提供了完整的Linux api，所以原本在linux能跑的程序只要链接cygwin1.dll就可以正常运行，这其中就包括gcc。
于是cygwin把很多Linux上的软件借助cygwin1.dll编译成exe让我们在Windows上也可以用（当然包括gcc），这些软件的共同点就是：都依赖于cygwin1.dll。

总结一下：cygwin从linux上移植很多软件到Windows，这些软件都需要依赖cygwin的核心组件cygwin1.dll
cygwin与mingw不同，mingw只开发代码，gcc.exe这种二进制包，一般是其他组织编译并发布的，通常只发布一个压缩包（比如winlib）。而cygwin则做的更多，cygwin提供了一个仓库，仓库中是cygwin提前编译好的二进制。
更重点来了：cygwin的软件包里，还包含了mingw的gcc。也就是说cygwin软件包里不只有依赖cygwin1.dll的gcc还有mingw的gcc（编译原生Windows程序而不依赖cygwin1.dll）还有其他很多Linux平台的软件。如下图所示：

缺点：
1.安装略麻烦，如果需要安装某个软件，都需要执行cygwin的setup程序
2.软件版本并不全，比如gcc：

msys2

mingw-64只做gcc移植，cygwin的核心是提供了cygwin1.dll并提供了类似软件商店一样的东西，而msys2更像是cygwin的加强版，他的优点如下：

• msys2做了一个msys-2.0.dll,我们完全可以把这玩意想象成cygwin1.dll
• msys2用包管理pacman，这就比cygwin方便得多。
• msys2还包含了mingw-64的gcc编译器。而且提供的组合非常多，比如mscrt、ucrt、clang等等这些都提供了，而cygwin相比就少的可怜
  可以说：cygwin提供了“商店”功能，但是msys2的“商店”更好用。

缺点：
比如gcc，使用pacman并不能安装所有版本的gcc。特定版本的msys2只能安装特定版本的gcc。cygwin这里做的就比msys2要好一点点。如下图，只有一个版本的gcc：

总结下

大概就是这个样子，省略部分细微差异

如何选择

• 如果只用gcc，并且是Windows原生执行，那么只需要去winlibs下载，cygwin和msys2都用不到。
• 如果想在Windows上用bash sed grep awk等等一系列强大的工具，那么cygwin和msys2还是非常有必要装一个的。
• 想得到linux兼容性比较高的程序就使用依赖msys-2.0.dll或者cygwin1.dll的gcc。

msys2在清华源（ https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/msys2/ ）可以找到所有版本的安装包，也还比较方便。

one more thing

其实一开始mingw也是把自家的所有gcc打包发布的，但是这个setup包发布更新太慢这才出来了mingw-64。mingw-64同样因为类似的问题才出来了msys2。mingw-64已经很久没发布gcc的setup包了，都是cygwin或者msys2拿到mingw的代码编译一份出来。