C/C++編譯器的一些易混淆概念，總結一下。

關于什么是Unix-like操作系統，常見操作系統間差異，什么是操作系統接口等等，請參考《操作系統寶鑒》。

C/C++編譯器有哪些？

首先是如雷貫耳的這幾位仁兄，MSVC、GCC、Cygwin、MingW（Cygwin和MingW的英文發音），另外還有些小眾和新秀，像ICC（Intel C/C++ Compiler）、BCC（Borland C/C++ Compiler，快銷聲匿跡了）、RVCT（ARM的匯編/C/C++編譯器，內置在ARM的IDE——RVDS中）、Pgi編譯器……其實有一大串，我們只要熟悉常用的最強大的幾款就可以了。

主流C/C++編譯器|編譯環境簡介

MSVC

MSVC是微軟Windows平臺Visual Studio自帶的C/C++編譯器。

優點：對Windows平臺支持好，編譯快。

缺點：對C++的新標準支持得少。

GCC

GCC原名GNU C Compiler，后來逐漸支持更多的語言編譯（C++、Fortran、Pascal、Objective-C、Java、Ada、Go等），所以變成了GNU Compiler Collection（GNU編譯器套裝），是一套由GNU工程開發的支持多種編程語言的編譯器。GCC是自由軟件發展過程中的著名例子，由自由軟件基金會以GPL協議發布，是大多數類Unix（如Linux、BSD、Mac OS X等）的標準編譯器，而且適用于Windows（借助其他移植項目實現的，比如MingW、Cygwin等）。GCC支持多種計算機體系芯片，如x86、ARM，并已移植到其他多種硬件平臺。

優點：類Unix下的標準編譯器，支持眾多語言，支持交叉編譯。

缺點：默認不支持Windows，需要第三方移植才可用于Windows。

Cygwin

Cygwin是一個Windows下Unix-like模擬環境，具體說就是Unix-like接口（OS API，命令行）重定向層，其目的是不修改軟件源碼僅重新編譯就可以將Unix-like系統上的軟件移植到Windows上（這個移植也許還算不上嚴格意義上的無縫移植）。始于1995年，最初作為Cygnus軟件公司工程師Steve Chamberlain的一個項目。

和GCC的關系：Cygwin是讓Windows擁有Unix-like環境的軟件而不是編譯器，GCC是安裝在Cygwin上的編譯器。

優點：可以比MingW移植更多的軟件到Windows上，對Linux接口模擬比MingW全面。

缺點：軟件運行依賴cygwin1.dll，速度受點影響。

 注意：Unix-like模擬環境不是Unix虛擬環境，很多論述中都聲稱Cygwin是在Windows上盡可能模擬類Unix環境，這容易造成誤解，好像類Unix的elf程序可以直接運行在安裝了Cygwin的Windows上一樣。Cygwin和Wine的思路是不同的。在Windows+Cygwin上你可以像類Unix那樣使用命令行和編程，但elf等非exe格式的程序是不能被Cygwin運行的，所以Cygwin和Unix虛擬機、Wine是完全不同的，叫Unix-like環境，模擬非虛擬，是有限的選擇性的模擬，請不要誤解。

MingW

MingW（Minimalist GNU on Windows）是一個Linux/Windows下的可以把軟件源碼中Unix-like OS API調用通過頭文件翻譯替換成相應的Windows API調用的編譯環境，其目的和Cygwin相同。從而把Linux上的軟件在不修改源碼的情況下編譯為可直接在Win下執行的exe。

和GCC的關系：MingW是編譯環境，不是編譯器，GCC是MingW中的核心組成。

優點：在Win下可以和Linux一樣的方式編譯C/C++源碼，可以說是Win版的GCC，其生產的Windows PE程序相比Cygwin不依賴任何第三方庫，比Cygwin純粹，理論上也更快速。

缺點：編譯速度、編譯出的程序在算法上可能都比MSVC慢。

注意：與Windows下其它編譯器不同的是，MinGW與Linux下廣泛使用的GNU近乎完全兼容，這意味著，在Linux下如何編譯源代碼，在MinGW中也可以以完全相同的方式編譯。有些Linux下的開發人員（比如開源陣營）發布的源代碼通常只提供Linux下的編譯方式，而不提供Windows下的編譯方式（這可能與其不熟悉windows操作系統有關），但確實有不少用戶需要在在Windows下編譯使用此源代碼。這在種情況下，如果Windows用戶想用VC、BC等編譯器編譯該源代碼，必須重寫Makefile（各種編譯器所支持的Makefile不盡相同），工作量比較大不說，還很難保證不出錯。MinGW的出現，提供了兩個平臺下的“跨平臺編譯方案”。MinGW與MSYS相配合，連./configure都有了。與GNU不同的是，MinGW編譯生成的是Windows下的可執行文件（.exe）或庫文件（.dll,.lib）——不過編譯過程中的的中間文件仍然是.o文件，而不是.obj文件（這當然無所謂了，中間文件嘛，編譯完成后就沒有用了）。

在我們對比Cygwin和MingW之前，請先理清一件事，那就是，

如何從Unix-like系統向Windows系統移植軟件？

現代操作系統包括Windows和Linux的基本設計概念，像進程線程地址空間虛擬內存這些都大同小異，二者之上的程序之所以不兼容，主要是它們對這些功能具體實現上的差異：

首先，是可執行文件的格式，Window使用PE的格式，并且要求以.EXE為后綴名，Linux則使用Elf。

其次，操作系統API也同，比如，Windows用CreateProcess()創建進程，而Unix-like系統則使用fork()，其他還有很多諸如spawn、signals、select、sockets等。

分析之后可知，要把Unix-like系統上的軟件移植到Windows上，有幾種思路：

第一種：修改軟件源碼并重新編譯，這個方法最笨，類Unix下大量的軟件要修改工作量很大，編譯生成目標平臺可執行文件格式。

第二種：不修改軟件源碼但把類Unix接口調用悄悄替換為WinAPI，還是需要重新編譯，編譯生成目標平臺可執行文件格式。

第三種，無縫移植的運行環境，無需重新編譯，在一種OS上建立另一中OS的應用軟件虛擬環境（和虛擬機不一樣），比如Wine（把Windows上的可執行程序直接原樣移植到Linux上）。

Cygwin和MingW的對比

作為編譯環境時，都依賴于GCC

用它們作編譯環境、交叉編譯，根本上都是因為GCC編譯器的支持，它們做的工作是為GCC的編譯掃除Unix-like、Windows間OS API的差異這個障礙。

二者都必須重新編譯后實現移植，生成的程序都是PE格式

二者都不能讓Linux下的程序直接運行在Windows上（無縫移植），必須通過源代碼重新編譯。有些人聲稱cygwin支持rpm的壓縮包，注意，rpm壓縮包其實是src.rpm，內部還是源碼而非elf格式，cygwin不支持常規rpm包的安裝。

Cygwin運行在Windows上，MingW運行在Linux或者Windows上

Cygwin是Windows上運行的Unix-like環境，MingW是運行在Linux或者Windows上的Windows PE編譯環境。

MingW中的子項目MSys和Cygwin更像

Cygwin除了全面模擬Linux的接口（命令行，OS API），提供給運行在它上面的的Windows程序使用，并提供了大量現成的軟件，更像是一個平臺。MingW也有一個叫MSys（Minimal SYStem）的子項目，主要是提供了一個模擬Linux的Shell和一些基本的Linux工具。因為編譯一個大型程序，光靠一個GCC是不夠的，還需要有Autoconf等工具來配置項目，所以一般在Windows下編譯ffmpeg等Linux下的大型項目都是通過Msys來完成的，當然Msys只是一個輔助環境，根本的工作還是MingW來做的。

實現思路有同有異

Cygwin和MingW都是第二種軟件移植思路，當然，二者還是有區別，區別就在于“替換”方式，Cygwin編譯時，程序依然以Linux的方式調用系統API，只不過把Unix-like接口link到自己的cygwin1.dll上，然后在cygwin1.dll中重新調用Windows API，cygwin1.dll再調用Windows對應的實現，來把結果返回給程序。也就是說，他們基于Win32 API中寫了一個Unix系統API的重定向層，所以用它移植的軟件都依賴于cygwin1.dll，MingW編譯時通過特有的WinAPI頭文件把類Unix-like調用替換為WinAPI，用它移植的軟件無需依賴第三方庫，可直接運行在Windows平臺。為了達到類Unix軟件僅通過重新編譯移植到Win的目的，Cygwin在運行時偷梁換柱，MingW在編譯時偷梁換柱。

用一個PE格式查看工具檢查一下就能發現，Cygwin生成的程序依然有fork()這樣的Linux系統調用，但目標庫是cygwin1。而MingW生成的程序，則全部使用從KERNEL32導出的標準Windows系統API。

使用方式有同有異

把類Unix上的軟件移植到Windows是二者的主要目標，除此之外，順帶的，MingW和Cygwin都可以用來跨平臺開發等等其他事情，

Windows + Cygwin：可以在Windows上學習Linux命令，還可以在Windows上做Linux軟件的開發，包括用GCC編譯elf（交叉編譯）。

Linux + MingW：可以在Linux上做Windows軟件的開發，包括用GCC編譯exe（交叉編譯）。

Windows/Linux + MingW：可以擺脫MSVC的“束縛”，用GNU的自由軟件來編譯生成不依賴第三方庫的純粹Windows PE格式（exe）二進制程序。

Cygwin重量級，MingW輕量級

與MingW思路一致的，兩者相比，Cygwin是重量級的（需下載50M以上直至數百兆不等，安裝后占用空間可達1G），MinGW是輕量級的（需下載的文件只有20M，安裝后70M左右），這是單純從體積上說的，另外Cygwin現在據說也不是完全免費的了。

網絡上的對比列表（UnxUtils自行無視，僅供參考）

小拓展

一個編譯器編譯時能否調用編譯其他編譯器產生的lib、dll？

不可以，name***不同，也就是名字混淆方式不同。

http://rendao.org/blog/1071/