利用Vcpkg轻松集成开源第三方库
1. 为什么要用Vcpkg
1.1. 传统使用开源库的方法
1.1.1. 编译工具
1.1.2. 编译类型
1.1.3. 工程目录设定
1.2. Vcpkg的优点
2. 获取Vcpkg
2.1. 下载Vcpkg
2.2. 编译Vcpkg
3. 使用Vcpkg
3.1. 查看Vcpkg支持的开源库列表
3.2. 安装一个开源库
3.3. 指定编译某种架构的程序库
3.4. 移除一个已经安装（编译）的开源库
3.5. 列出已经安装的开源库
3.6. 更新已经安装的开源库
3.7. 导出已经安装的开源库
3.8. 导入备份的开源库
4. Vcpkg和Visual Studio的集成
4.1. 什么是集成？
4.2. 集成到全局
4.3. 移除全局集成
4.4. 集成到工程
4.4.1. 生成配置
4.4.2. 基本配置
4.4.3. 工程配置
4.5. 集成到CMake
4.6. 集成静态库
5. 使用Vcpkg时的注意点
6. 小结
1. 为什么要用Vcpkg
1.1. 传统使用开源库的方法
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。但是使用这些库必须要处理以下问题。
1.1.1. 编译工具
由于这些开源库绝大部分都来源于Linux系统，导致其工程文件、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。尽管最近几年很多开源库都支持了跨平台的cmake，但是编译过程仍然复杂和多样化。
常见的编译方式有：
1.1.2. 编译类型
当了解了这些还不够，我们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。管理起来很麻烦。
1.1.3. 工程目录设定
由于多样的编译类型，工程目录也必须仔细设定才能保证自己的软件项目能够正常编译。
1.2. Vcpkg的优点
自动下载开源库源代码
源码包的缓存管理和版本管理，可以升级版本
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，不仅支持Debug/Release、x86/x64编译，还支持UWP、ARM平台的编译。
2. 获取Vcpkg
2.1. 下载Vcpkg
Vcpkg的官方源码站点为：
https://github.com/microsoft/vcpkg
2.2. 编译Vcpkg
注意：
Vcpkg大量使用的psl脚本，所以官方强烈推荐使用PowerShell而不时CMD命令行来执行各种操作。尽管在使用的时候兼容CMD，但是在编译这一步，请使用PowerShell。
编译很简单，使用PowerShell执行Vcpkg工程目录下的“bootstrap-vcpkg.bat”命令，即可编译。编译好以后会在同级目录下生成vcpkg.exe文件。编译期间，脚本会自动下载vswhere组件。
3. 使用Vcpkg
3.1. 查看Vcpkg支持的开源库列表
执行命令
.\vcpkg.exe search
输出：
The following packages will be built and installed: jsoncpp[core]:x86-windows Starting package 1/1: jsoncpp:x86-windows Building package jsoncpp[core]:x86-windows... -- CURRENT_INSTALLED_DIR=H:/Repos/vcpkg/installed/x86-windows -- DOWNLOADS=H:/Repos/vcpkg/downloads -- CURRENT_PACKAGES_DIR=H:/Repos/vcpkg/packages/jsoncpp_x86-windows -- CURRENT_BUILDTREES_DIR=H:/Repos/vcpkg/buildtrees/jsoncpp -- CURRENT_PORT_DIR=H:/Repos/vcpkg/ports/jsoncpp/. -- Downloading https://github.com/open-source-parsers/jsoncpp/archive/1.8.1.tar.gz... -- Downloading https://github.com/open-source-parsers/jsoncpp/archive/1.8.1.tar.gz... OK -- Testing integrity of downloaded file... -- Testing integrity of downloaded file... OK -- Extracting source H:/Repos/vcpkg/downloads/open-source-parsers-jsoncpp-1.8.1.tar.gz -- Extracting done -- Configuring x86-windows-rel -- Configuring x86-windows-rel done -- Configuring x86-windows-dbg -- Configuring x86-windows-dbg done -- Build x86-windows-rel -- Build x86-windows-rel done -- Build x86-windows-dbg -- Build x86-windows-dbg done -- Performing post-build validation -- Performing post-build validation done Building package jsoncpp[core]:x86-windows... done Installing package jsoncpp[core]:x86-windows... Installing package jsoncpp[core]:x86-windows... done Elapsed time for package jsoncpp:x86-windows: 47.81 s Total elapsed time: 47.81 s The package jsoncpp:x86-windows provides CMake targets: find_package(jsoncpp REQUIRED) target_link_libraries(main PRIVATE jsoncpp_lib)
我们大致可以了解到install会经历这几个过程：
环境初始化
下载源代码（如果已经在cache中，则不下载）
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，在这里是使用的是cmake（如果是ffmpeg，则用msys2）
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）
注意点：
如果电脑中没有安装cmake，vcpkg会自动下载portable版本的cmake。但是由于各种原因，下载的网速很慢，所以建议先自行下载安装msi版本的cmake。最好是下载最新版本的cmake。
3.3. 指定编译某种架构的程序库
如果不指定安装的架构，vcpkg默认把开源库编译成x86的Windows版本的库。那vcpkg总共支持多少种架构呢？我们可以使用如下命令便知：
.\vcpkg.exe help triplet
我们可以看到会列出如下清单：
arm-uwp
arm-windows
arm64-uwp
arm64-windows
x64-uwp
x64-windows-static
x64-windows
x86-uwp
x86-windows-static
x86-windows
这个清单以后随着版本的迭代还会再增加。vcpkg不仅支持x86架构，还支持arm架构。注意：这里的arm架构特指类似于surface这种运行在arm处理器上的Win10平台，而并非我们传统意义上的Linux或android的ARM平台。
那如果要安装编译某一个架构的开源库，我们该怎么写呢？我们只需要在需要安装的包后面指定相应的triplet即可。例如我们需要编译64位版本的jsoncpp，那么执行如下命令即可。
.\vcpkg.exe install jsoncpp:x64-windows
3.4. 移除一个已经安装（编译）的开源库
如果移除一个已经安装的开源库，那么执行remove指令即可。比如我们要移除jsoncpp，那么执行命令：
.\vcpkg.exe remove jsoncpp
注意：
- 这个时候只是移除了默认的x86-winodws版本的文件，如果有其他平台的版本需要移除，需要制定相应的triplet。
- 移除也只是移除了二进制程序库而已，源码包和解压缩的源码并没有删除。
如果想要一键移除“过时”的包，执行命令：
.\vcpkg.exe remove --outdated
3.5. 列出已经安装的开源库
执行list指令即可，例如：
.\vcpkg.exe list
3.6. 更新已经安装的开源库
一般有两种更新方式。一个是update指令，可以显示可以升级的开源库的列表。另一个是upgrade的指令，会重新编译所有需要更新的包。
3.7. 导出已经安装的开源库
有的时候，一个项目组中有很多人，不需要每个人都参与编译。一个人编译好所有开源库后到处给别人即可。有的时候也是出于备份的目的，也会导出已经安装的开源库。导出可以执行export指令。例如，我要导出jsoncpp库，那么执行：
.\vcpkg.exe export jsoncpp --7zip
一般地，导出包的格式为：vcpkg-export-<日期>-<时间>
默认情况下只会导出x86-windows的包，如果要导出所有包，那需要制定相应的triplet。比如，如果同时导出x86和x64版本的jsoncpp，那执行命令：
.\vcpkg.exe export jsoncpp jsoncpp:x64-windows --7zip
这个命令等价于：
.\vcpkg.exe export jsoncpp:x86-windows jsoncpp:x64-windows --7zip
如果要指定输出目录和特定文件名，需使用"–output="参数
3.8. 导入备份的开源库
导入比较简单，执行import指令即可。例如：
.\vcpkg.exe import xxx.7z
4. Vcpkg和Visual Studio的集成
4.1. 什么是集成？
上面我们已经安装了一些第三方库，那如何使用呢？常规情况下，我们需要设置include目录、lib目录等，会有很多工作量。Vcpkg提供了一套机制，可以全自动的适配目录，而开发者不需要关心已安装的库的目录在哪里，也不需要设置。这是Vcpkg的一大优势。
4.2. 集成到全局
“集成到全局”适用于Visual Studio开发环境和msbuild命令行。执行命令：
.\vcpkg integrate install
当出现“Applied user-wide integration for this vcpkg root.”字样的时候，说明已经集成成功。这时候可以在任意的工程中使用安装好的第三方库。
4.3. 移除全局集成
移除全局集成只要执行下列命令即可：
.\vcpkg integrate remove
4.4. 集成到工程
上面已经可以集成到全局，为什么还要“集成到工程”呢？因为在大部分情况下，我们不希望集成到全局，毕竟有很多第三方库我们希望自定义处理一下，或者干脆不想集成第三方库。那么集成到工程是最灵活的处理方式。也是工程级项目推荐的处理方式。
“集成到工程”是整个vcpkg中最复杂的一项，它需要利用Visual Studio 中的nuget插件来实现。我们接下来一步一步来说。
4.4.1. 生成配置
执行命令
.\vcpkg integrate project
这时候会在“<vcpkg_dir>\scripts\buildsystems”目录下，生成nuget配置文件.
其中<vcpkg_dir>是指vcpkg实际所在目录。
4.4.2. 基本配置
打开Visual Studio，点击菜单“工具->NuGet包管理器->程序包管理器设置”，进入设置界面，点击“程序包源”。
点击“加号”增加一个源。修改源的名字为vcpkg。在“源”的选项中点击右侧的"…"选择vcpkg目录下的“scripts\buildsystems”目录，然后点击右侧的“更新按钮”。
点击“确定”，关闭设置对话框。
到此，全局性的设置已经完成，以后不必再重复设置了。
4.4.3. 工程配置
用Visual Studio 打开一个工程或解决方案。右键点击需要设置的工程，选择“管理NuGet程序包”。在右上角的“程序包源”中选择刚刚设置的“vcpkg”。这样在“浏览”选项卡中就可以看到“vcpkg.H.Repos.vcpkg”。点击最右侧的“安装”。这样就可以集成到某个工程了。
4.5. 集成到CMake
最新的Visual Studio 2015和2017大力支持CMake工程，所以对cmake的支持当然不能少。在cmake中集成只要在cmake文件中加入下面这句话即可。
"-DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=<vcpkg_dir>/scripts/buildsystems/vcpkg.cmake" --好像不好使 20220326
SET(CMAKE_TOOLCHAIN_FILE "D:/code/github/vcpkg/scripts/buildsystems/vcpkg.cmake")
其中<vcpkg_dir>是指vcpkg实际所在目录。
4.6. 集成静态库
Vcpkg默认编译链接的是动态库，如果要链接静态库，目前还没有简便的方法。需要做如下操作
- 用文本方式打开vcxproj工程文件
- 在xml的段里面增加如下两句话即可
<VcpkgTriplet>x86-windows-static</VcpkgTriplet> <VcpkgEnabled>true</VcpkgEnabled>
在CMake中集成静态库，需要额外指令
cmake .. -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=.../vcpkg.cmake -DVCPKG_TARGET_TRIPLET=x86-windows-static
5. 使用Vcpkg时的注意点
Vcpkg仅支持Visual Studio 2015 update 3及以上版本（包括Visual Studio 2017），究其原因，很可能和c++11的支持度以及集成原理有关系。
目前Vcpkg编译静态库，默认只支持MT模式。
6. 小结
Vcpkg目前还在不断的完善中，但不可否认，它已经极大的减少了我们在项目启动时，准备第三方库的时间。提高了工作效率。按照时髦的话来说，就是避免了重复造轮子。目前Vcpkg已经集成了上百个常用的开源库，而且数量还在不停增长。毕竟是微软旗下的开源项目，质量还是可以得到保障的，完全可以在工业级项目中得以使用。源代码托管在github上，github社区很活跃，有兴趣的朋友也可以参与进来。
