Cygwin или MinGW? Собираем программы для Windows без Windows

Содержание статьи

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. В этой статье 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:

  1. у среднего пользователя эта система вряд ли установлена;
  2. у нативных приложений возможностей по интеграции с Windows все равно больше.

Во многих случаях главный камень преткновения — не сам код программы, а система сборки. Если ты используешь кроссплатформенные 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. Можно переложить проблему ее развертывания и лицензирования на кого-то другого и использовать сервис вроде Appveyor… Но можно вместо этого воспользоваться способностью GCC к кросскомпиляции 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, которые 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 соглашениями 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.

Кросскомпиляция 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 mac OS, 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 <stdio.h> int main(void){ printf("hello world\n");
} $ i686-w64-mingw32-gcc -o hello32 ./hello.c $ file ./hello32.exe
./hello32.exe: PE32 executable (console) Intel 80386, 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

Читать новость в источнике Xakep

0