Cygwin или MinGW? Собираем программы для Windows без Windows

Эта статья будет полезна начинающим пользователям Cygwin. Начнем с того, что нам для начала нужно ответить на простой вопрос. Что же такое Cygwin? Cygwin — это UNIX-подобная среда и интерфейс командной строки для Microsoft Windows. В системе Microsoft Windows уже существует подобный интерфейс cmd. Вызвать командную строку можно сочетанием клавиш Win+R. Но зачастую большую часть работы Windows пользователям приходится делать вручную. По другую сторону Linux пользователь уже давно написал bash-скрипт и сидит пьет пиво в сторонке от автоматизированного рабочего процесса. Так что же мешает сделать это и в ОС Windows? Правильно, абсолютно ничего не мешает. Но для этого нужны дополнительные программы и библиотеки. Программа Cygwin расширяет возможности стандартной командной строки Windows, позволяя автоматизировать некоторые процессы и разрабатывать программы для Linux и других систем. Программу Cygwin можно качать с официального сайта: Ссылка на 32 битную версию программы и Ссылка на 64 битную версию программы. Выбираем нужную версию, скачиваем и запускаем исполнительный файл setup-x86.exe и setup-x86_64.exe соответственно.Окно установки 64 битной версии программыОкно выбор способа установкиОкно выбора пакетов Окно установки 32 битной версии программы выглядит точно так же как и 64 битной. Следующим шагом будет окно выбора. Откуда устанавливать или скачивать программу. Всего есть три варианта. Первый вариант Install from Internet (downloaded files will be kept for future re-use) установка из интернета причем загруженные файлы будут храниться до следующего повторного использования. Второй вариант Download Without Installing скачать без установки. Третий вариант Install from Local Directory установка из локального каталога. Т.к. у нас нет локальной копии и нам нужно установить то выбираем первый вариант. Следующее окно будет выбор пути установки. Рекомендую выбрать системный диск, к примеру у меня путь установки Cygwin это C:cygwin64. Следующее окно это выбор пути где будут храниться временный файлы которые будут скачиваться в процессе установки. У меня это C:cygwin64package. Потом нужно выбрать как скачивать через прокси или напрямую. Следующим шагом будет выбор репозитория скачки выбираем любой попавшийся или тот что по умолчанию и жмем Далее. После нажатия кнопки далее начнется процесс скачивания основных конфигов. Следом вы сможете выбрать что устанавливать. Чтобы выбрать пакет нужно нажать Skip около названия пакета. Список пакетов которые вам пригодятся:

• gcc-core (в разделе Devel)
• gcc-g++ (в разделе Devel)
• make (в разделе Devel)
• cmake (в разделе Devel)
• automake (в разделе Devel)
• wget (в разделе Web)
• libiconv (в разделах Devel и Libs)
• openssh (в разделе Net)
• nano (в разделе Editors)
• bash (из раздела Base)
• base-cygwin (из раздела Base)
• base-files (из раздела Base)
• cygwin (из раздела Base)
• file (из раздела Base)
• gzip (из раздела Base)
• login (из раздела Base)
• mintty (из раздела Base)
• openssl (из раздела Base)
• run (из раздела Base)
• tar (из раздела Base)
• vim-minimal (из раздела Base)
• cron (из раздела Admin)
• shutdown (из раздела Admin)
• git (все пакеты из раздела Devel)

Также рекомендую полностью установить раздел Perl и Python. После этого жмем далее и произойдет установка нужных пакетов и их зависимостей. После конца установки можно будет запустить сам Cygwin и начать работу. Мне не симпатизировал ни цвет фона, ни встроенный шрифт и цвет текста поэтому я кастомизировал его. На этих словах я закончу эту статью. Большая часть разработчиков свободного софта работает на Linux или Mac, а вот поддержка Windows обычно реализована по остаточному принципу. Заработало — хорошо, не заработало — пускай портирует тот, кому это нужно. Я покажу, как создавать нативные исполняемые файлы для Windows, не имея этой системы под рукой.

В общем-то, даже в Microsoft уже признали проблему и сделали WSL (Windows Subsystem for Linux), чтобы запускать те приложения, у которых нативных версий под Windows нет. Однако если ты хочешь сделать свою программу доступной для широкой аудитории, то WSL вовсе не панацея, поскольку у среднего пользователя эта система вряд ли установлена и у нативных приложений возможностей для интеграции с Windows все равно больше.

Во многих случаях камень преткновения — не сам код программы, а система сборки. Если ты используешь кросс-платформенные библиотеки и не вызываешь специфичные функции POSIX, портирование может вообще не требоваться. Главное — собрать исполняемые файлы.

Сборка-то обычно и зависит от окружения POSIX. Если ты используешь GNU autotools, то скрипт ./configure у тебя на Bourne shell. CMake и ряд других систем сборки умеют генерировать скрипты под целевую ОС, но остается последняя «маленькая» проблема — нужна проприетарная и не бесплатная ОС. Есть вариант переложить задачу ее развертывания и лицензирования на кого-то другого и обратиться к сервису вроде Appveyor… Но можно вместо этого воспользоваться способностью GCC к кросс-компиляции и собирать программы на хосте с Linux (или macOS).

GNU и Windows

Для сборки программ с помощью GNU toolchain на Windows часто используют два проекта: Cygwin и MinGW + MSYS. У них схожие цели, но разные детали реализации. Давай разбираться.

Cygwin

Cygwin — самая полная реализация окружения GNU для Windows. Он предоставляет большую часть POSIX API в виде библиотеки, что позволяет собирать программы из UNIX без портирования, если только им не требуется семантика UNIX. Яркий пример — демоны, им нужен fork() и сигналы, которых нет в Windows, да и службы Windows устроены совсем иначе.

Кроме библиотеки, дистрибутив содержит набор классических команд UNIX и терминал. Реализации команд используют эту библиотеку и поддерживают некоторые возможности UNIX, такие как регистрозависимые имена файлов.

Целевой способ использования: если нет желания или возможности портировать программу на Windows или использовать только платформенно независимые API, ее можно собрать «под Cygwin», ценой зависимости от cygwin1.dll и относительной изоляции от всей остальной системы.

Многие люди ставили и продолжают ставить окружение Cygwin, чтобы иметь возможность использовать классические команды UNIX на Windows. Некоторые разработчики также включают Cygwin в инструкции для сборки своих программ под Windows, хотя сама программа не связывается с cygwin1.dll. Для этой цели может быть более правильно использовать MSYS.

MinGW и MSYS

Если цель Cygwin — сделать возможной сборку немодифицированных приложений на Windows ценой внешней зависимости, то цель MinGW + MSYS — производить приложения без внешних зависимостей.

MinGW и MSYS — это независимые пакеты, но их часто путают и смешивают друг с другом (а часто путают и с Cygwin). Можно сказать, что MinGW — это эквивалент GCC и binutils, а MSYS — расширенный эквивалент coreutils.

Начнем с MSYS. MSYS — это более «нативная» и легковесная альтернатива Cygwin. Этот пакет включает библиотеку с реализациями функций POSIX, но она предназначена для внутреннего пользования, и авторы категорически не рекомендуют связывать с ней свои приложения.

Библиотека MSYS не реализует UNIX поверх Windows, а следует соглашениям Windows — к примеру, сознательно не учитывает регистр букв в путях к файлам. Главная цель MSYS — предоставить нужные для скриптов сборки программы вроде Bourne shell, make и прочее, что обычно требуется для autotools.

MinGW содержит версии GCC и binutils (ассемблер as, компоновщик ld и так далее), которые производят исполняемые файлы для Windows в формате PE/COFF. Здесь мы и подходим к ключевому моменту: MinGW, как и все остальные части GNU toolchain, такой же платформенно независимый проект.

Кросс-компиляция в GNU toolchain уже давно обычное дело, и в GCC целевая платформа и хост независимы друг от друга. Можно запускать GCC на Linux для x86 и собирать программы для Linux на ARM, или наоборот. Совпадать не обязаны не только рабочая и целевая архитектуры процессора. Точно так же не обязаны совпадать даже ОС и формат исполняемого файла.

Ставим MinGW

Авторы многих дистрибутивов GNU/Linux уже постарались за нас, так что многие кросс-версии GCC, включая MinGW, можно поставить из репозиториев.

Например, в Fedora:

$ sudo dnf install mingw32-gcc $ sudo dnf install mingw64-gcc 

Или в Debian:

$ sudo apt-get install gcc-mingw-w64-i686 $ sudo apt-get install gcc-mingw-w64-x86-64 

Если ты используешь macOS, то MinGW можно поставить из Homebrew: brew install mingw-w64.

INFO

MinGW-w64, несмотря на название, поддерживает и Win32, и Win64. Это форк MinGW, который создали в первую очередь для реализации недостающей в оригинальном проекте поддержки Win64, отсюда и название.

В Fedora также присутствует ряд готовых кросс-версий популярных библиотек, например mingw32-qt.

Hello World

Для демонстрации соберем традиционный hello world. У кросс-версий GCC всегда есть префикс, для MinGW используются префиксы i686-w64-mingw32 и x86_64-w64-mingw32.

$ cat ./hello.c  #include <stdi main="" printf="" world="" i686-w64-mingw32-gcc="" hello32="" .="" file="" pe32="" executable="" intel="" for="" ms="" windows="">

Тестирование кросс-компилированных программ для других архитектур — непростая задача, но, поскольку наша целевая платформа — Windows на x86, мы легко можем протестировать их в Wine:

Продолжение доступно только участникам

Материалы из последних выпусков становятся доступны по отдельности только через два месяца после публикации. Чтобы продолжить чтение, необходимо стать участником сообщества «Xakep.ru».

Присоединяйся к сообществу «Xakep.ru»!

Членство в сообществе в течение указанного срока откроет тебе доступ ко ВСЕМ материалам «Хакера», увеличит личную накопительную скидку и позволит накапливать профессиональный рейтинг Xakep Score! Подробнее

Я уже участник «Xakep.ru»Используемые источники:

• https://habr.com/sandbox/93077/
• https://xakep.ru/2020/02/07/windows-cygwin-mingw/