個人用 Windows でのプログラミング環境構築

個人所有の Windows で C言語のプログラミングを行うための環境を構築する方法を説明します.

インストールと設定が簡単なのは, ソフトウェア開発に必要なツールがまとめられた「統合開発環境」です. Windows での代表的な統合開発環境として, Microsoft が提供する Visual Studio があります. C言語の学習に利用できる他の統合開発環境としては, Pleiades All in One もお勧めできます.

大学の演習室での環境になるべく近い環境にしたければ, Windows に Clang をインストールできます. 日本語を含んだプログラムで警告が出ますが, コンパイルはできます.

このページでは,Visual Studio の環境構築の方法と, Clang をインストールして利用する方法を示します.

1. Visual Studio Community を使う

Visual Studio は Microsoft が提供する統合開発です. いくつかのエディションがあります. 無償版には Visual Studio Express と Visual Studio Community があります. Visual Studio Express は誰でもが無償で使用できますが, Visual Studio Community は無償使用の条件があります. しかし,個人で使用するならまったく問題ありませんので, ここでは Visual Studio Community をインストールすることにします. Visual Studio Community は有償版と遜色ない機能を備えています.

以下に示すインストールの様子は,2018年6月13日に, Visual Studio Community 2017 を Windows 10 Enterprise (バージョン 1803)にインストールしたときのものです.

1.1 インストール

Visual Studio Community のインストーラをダウンロードします. Visual Studio のダウンロードページ にアクセスします.もしページの URL が変わってしまっていても, 検索すれば簡単に見つかるでしょう.

Visual Studio へのサインインで Microsoft アカウントを使用します. アカウントを持っていない場合はあらかじめ作成しておきましょう.

Visual Studio Community のインストーラへのリンク(下図の「無償ダウンロード」)をクリックします.

link to the installer

下図の [実行] ボタンを押して,インストーラのダウンロードと実行を行います.

download and execute the installer

ユーザーアカウント制御のメッセージが現れたら [はい] を押します.

User Account Control

下図の [続行] ボタンを押します.

installation of Visual Studio Community

インストール作業が始まります.

installation of Visual Studio Community

しばらくすると,インストールの設定を行うウィンドウが現れます. 「ワークロード」では Visual Studio で何を開発するのかを選択します. 「C++ によるデスクトップ開発」は必ず選択してください. あとは任意です. 下図では,「ユニバーサル Windows プラットフォーム開発」と, 「.NET デスクトップ開発」も選択しています.

installation of Visual Studio Community

「個別のコンポーネント」「言語パック」「インストールの場所」は, 何も設定しなくてかまいません. ウィンドウ右下の [インストール] ボタンを押してください.

installation of Visual Studio Community

Visual Studio Community のインストールが始まります. 15分から20分ほどかかると思います.しばらく待ちます.

installation of Visual Studio Community

PC の再起動を求めらます.[再起動] ボタンを押します.

installation of Visual Studio Community

PC が再起動したら,スタートメニューから Visual Studio 2017 を選んで起動してください.

installation of Visual Studio Community

Visual Studio へのサインイン画面が現れます. [サインイン] ボタンを押します.

installation of Visual Studio Community

Microsoft アカウントを使用してサインインします.

installation of Visual Studio Community

環境設定のウィンドウが開きます. 設定したいことが特になければ, [Visual Studio の開始] ボタンを押せばよいでしょう.

installation of Visual Studio Community

Visual Studio が起動します.

installation of Visual Studio Community

1.2 プログラムの作成と実行

Visual Studio で何かプログラムを書くには, 最初に「プロジェクト」を作成します. Visual Studio の「ファイル」メニューから, 「新規作成」「プロジェクト」を選択してください.

create a new project

「新しいプロジェクト」ダイアログが現れます. 下図のように,「Visual C++」の「空のプロジェクト」を選択してください. プロジェクトの名前は任意ですが, テキストの問題番号とあわせた名前にするとよいでしょう. たとえば,list 1-3 に取り組むのならば, list0103 とします. プロジェクトの保存場所は変更しなくてよいでしょう. 「ソリューションのディレクトリを作成」にチェックが入っていたら外してください. ここにチェックが入っていると, ソリューションのディレクトリ(フォルダ)が作成され, その下にプロジェクトのディレクトリが作成されます. チェックを外すと単一のディレクトリとなります. 最後に [OK] ボタンを押してください.

create a new project

プロジェクトが作成され, 「ソリューション エクスプローラー」にプロジェクト名が表示されます. ソリューション エクスプローラーには, プロジェクトに含まれるファイルの一覧が表示されます.

create a new project

ソースファイルを作成します. 「ソリューション エクスプローラー」で, 「ソースファイル」を右クリックします. 「追加」「新しい項目」を選択します.

create a new project

「新しい項目の追加」ダイアログが現れます. 「Visual C++」の「C++ ファイル(.cpp)」を選択します. ファイル名は任意ですが,プロジェクト名と合わせておくとよいでしょう. 拡張子はデフォルトで .cpp となっているので, .c に変更します. 最後に [追加] ボタンを押します.

create a new project

ソースファイルを編集するエディタが開かれます. ここでプログラムを書きます.

create a new project

テキストの list 1-3 をエディタで書くと, 以下のようになります.

create a new project

プログラムが書けたら保存します. 「ファイル」メニューから「list0103.c の保存」をクリックします.

create a new project

ソースファイルをコンパイルします. 「ビルド」メニューから「ソリューションのビルド」をクリックしてください.

create a new project

「出力」というウィンドウにメッセージが表示されます.


========== ビルド: 1 正常終了、0 失敗、0 更新不要、0 スキップ ==========

と表示されれば成功です. 表示されたメッセージ(下図)をよく見ると, list0103.exe というファイルができたことがわかります. これが実行プログラムです.

create a new project

ここで実行プログラムを実行すると, 黒いウィンドウが一瞬現れて消えてしまいます. このとき,コマンド・プロンプトが開いてプログラムが実行されているのですが, 実行が終わるとコマンド・プロンプトが閉じられているのです. ためしにやってみましょう. 「デバッグ」メニューから「デバッグなしで開始」をクリックします.

create a new project

プログラムの実行が終わってもコマンド・プロンプトが自動で閉じないように設定しましょう. 「ソリューション エクスプローラー」でプロジェクトを選択し, 「プロパティ」アイコンをクリックします. プロジェクトを右クリックして表示されるメニューから「プロパティ」を選択してもいいです.

create a new project

「プロパティ ページ」が現れます. 左側のペインで「リンカ―」の「システム」を選択します. 「サブシステム」をクリックし, 右側にある下向き矢印をクリックして表示されるメニューから 「コンソール(/SUBSYSTEM:CONSOLE)」を選択します. 最後に [OK] ボタンを押します.

create a new project

プログラムを実行しましょう. 「デバッグ」メニューから「デバッグなしで開始」をクリックします. コマンド・プロンプトが現れ,実行結果が表示されます. 下図では「15と32の和は47です.」と表示されています. その後のメッセージに従って何かキーを押すと, コマンド・プロンプトのウィンドウが閉じられます.

create a new project

次のプログラムに取り掛かるには,現在のプロジェクトを閉じます. 「ファイル」メニューから「ソリューションを閉じる」をクリックします.

create a new project

再びプロジェクトを開いて作業を行うには, 「ファイル」メニューから「開く」「プロジェクト/ソリューション」をクリックします.

create a new project

プロジェクトのフォルダ(下図では list0103)の中にある, 拡張子が sln のファイル(下図では list0103.sln)を選択し, [開く] ボタンを押します.

create a new project

以上で,テキストにある例題と演習問題を実行するための, 最小限の操作は説明しました. Visual Studio は高機能な統合開発環境ですので, もっといろいろなことができます. Visual Studio を扱った書籍やウェブサイトはたくさんありますので, それらをあたってみてください. たとえば,Visual Studio Community 2017 を使用したウェブ講座 簡単! Visual Studio 2017入門 が参考になります.

1.3 開発者コマンドプロンプトを使う

テキストの例題や演習問題に取り組むだけでしたら, Visual Studio はオーバースペックです. 大学の演習室での Emacs と Clang を使ったプログラミングのように, もっとシンプルな環境で学習を行いたいかもしれません.

そのように考えるなら,Visual Studio Community のインストールに含まれる, 「開発者コマンドプロンプト」を利用するとよいでしょう. テキストエディタでソースファイルを作成し, 開発者コマンドプロンプトでコンパイルと実行を行います.

使用するテキストエディタは, Windows に付属するメモ帳など何でもかまいませんが, できればプログラミング支援機能があるエディタを選ぶとよいでしょう. たとえば, サクラエディタ は人気のあるエディタのひとつです.無償です. 他には,有償ですが, 秀丸 も素晴らしいエディタです.

テキストエディタと開発者コマンドプロンプトを使って学習を行うなら, 大学の演習室での実習と同様に, 授業用のフォルダを作成しておきましょう. ここにプログラムを保存します. Windows のフォルダの階層で,あまり深くないところに作成しておくとよいでしょう, 下図では,Cドライブ > ユーザー > Atsushi の下に, densan2 というフォルダを作成しています.

programming with the command line tool

エディタでプログラムを書きます. 下図では,秀丸エディタを用いて,テキストの List 1-3 のプログラムを書いています. プログラムを書いたら授業用のフォルダに名前を付けて保存します. 文字コードは Shift-JIS(メモ帳では ANSI)で保存してください. 拡張子は .c にします. 下図のプログラムは list0103.c という名前で保存しました.

programming with the command line tool

スタートニューで「Visual Studio 2017」というフォルダをクリックすると, 「開発者コマンド プロンプト for VS 2017」という名前のプログラムが見つかります. これをクリックします.

programming with the command line tool

開発者コマンドプロンプトで,cd コマンドを使って, ソースファイルのあるフォルダに移動します. フォルダの階層と場所を明確に意識できているのなら,


cd C:\Users\Atsushi\desnan2

のように,cd の後に半角スペースを空け, 続いて移動先のフォルダを指定します. 階層構造に従って,フォルダ名を \ でつなぎます. ここで \ は,Windows では円マークで表示されます.

ソースファイルを置いたフォルダの階層と場所を明確に意識できていなければ, 下図のように,何段階かに分けて階層を降りて行ってください.

programming with the command line tool

上図では,最初に


cd C:\Users

として Cドライブ直下の Users フォルダに移動しています. Windows のエクスプローラーでは「ユーザー」と表示される場所です. ここで dir コマンドを使って, Users ディレクトリの下にあるフォルダとファイルを表示しています. Atsushi というフォルダがあるのがわかったので,


cd Atsushi\densan2

として,目的の densan2 フォルダに移動しています.

ソースファイルのあるフォルダ(ここでは densan2)に移動したら, dir コマンドでフォルダの内容を表示してみましょう. 下図では,list0103.c というファイルがあることがわかります.

programming with the command line tool

ソースファイルをコンパイルするには cl コマンドを使います. ソースファイルの名前が list0103.c ならば,


cl list0103.c

とします.

programming with the command line tool

ソースファイルを保存したフォルダの内容を再び dir コマンドで表示させると, 拡張子が .exe のファイル(下図では list0103.exe)ができていることがわかります. これが実行プログラムです.

programming with the command line tool

プログラムを実行するには,拡張子(.exe)をつけずに, 実行プログラムのファイル名をコマンドプロンプトで入力します. たとえば,list0103.exe を実行するなら,


list0103

と入力して [Enter] キーを押します. 下図のように実行結果が表示されます.

programming with the command line tool

開発者コマンドプロンプトを終了するには, exit と入力して [Enter] キーを押します.

programming with the command line tool

2. Clang を使う

Clang は電算機応用 (2) の授業で使用しているコンパイラです. C言語のソースファイルをコンパイルするには, コンパイラだけでなく,リンカやライブラリといったものが必要です. これらを先にインストールしてから, Clang をインストールします. 具体的には, MinGW という開発環境を先に構築し, そこからリンカやライブラリを借りることにします.

2.1 MinGW のインストール

MinGW のサイトにアクセスして, サイト内にあるインストーラーへのリンクをクリックします. MinGW のダウンロードサイト に直接アクセスしてもいいでしょう.

installation of MionGW

下図の [実行] ボタンを押して,インストーラのダウンロードと実行を行います.

installation of MionGW

[Install] ボタンを押します.

installation of MionGW

MinGW はデフォルトで C:\MinGW にインストールされます. 変更の必要はないので,このまま [Continue] ボタンを押します.

installation of MionGW

下図の画面になったら [Continue] ボタンを押します.

installation of MionGW

MinGW Installation Manager が起動します. インストールするパッケージを選択します. ここでは,

の4つを選択してください.

installation of MionGW

「installation」メニューの「Apply Changes」をクリックします.

installation of MionGW

Schedule of Pending Actions というウィンドウが現れます. [Apply] ボタンを押します.

installation of MionGW

パッケージのダウンロードとインストールが始まります.

installation of MionGW

installation of MionGW

All changes were applied successfully; you may now close this dialogue. というメッセージが表示されたら [Close] ボタンを押します.

installation of MionGW

MinGW Installation Manager を閉じます. これで MinGW のインストールは完了です.

installation of MionGW

2.2 Clang のインストール

MinGW をインストールしたら,続いて Clang をインストールします. Clang のサイトにアクセスして, サイト内にあるダウンロードページへのリンクをクリックします. MinGW のダウンロードページ に直接アクセスしてもいいでしょう.

installation of clang

ダウンロードページで,Clang for Windows (32-bit) (.sig) あるいは Clang for Windows (64-bit) (.sig) のリンクをクリックします. どちらを選ぶかはご自分の Windows にあわせてください. コントロールパネル > システムとセキュリティ > システム で確認できます([Windows] キーを押しながら [Break] キーを押すと表示されます).

installation of clang

installation of clang

下図の [実行] ボタンを押して,インストーラのダウンロードと実行を行います.

installation of MionGW

ユーザーアカウント制御のメッセージが現れたら [はい] を押します.

User Account Control

しばらくするとセットアップウィザードが起動します. [次へ] ボタンを押します.

installation of MionGW

ライセンス契約書が提示されます. [同意する] ボタンを押します.

installation of MionGW

パスの設定についてたずねられます. ここは注意が必要です. Add LLVM to the system PATH for all users にチェックを入れなおしてから, [次へ] ボタンを押してください. コマンドプロンプトから Clang を使うために, ここでのパスの設定が必要となります.

installation of MionGW

Clang のインストール先をたずねられます. ここも注意が必要です. インストール先フォルダを C:\MinGW に変更してください. これにより, Clang と MinGW を組み合わせて利用できるようになります.

installation of MionGW

[インストール] ボタンを押します.

installation of MionGW

「LLVM セットアップ ウィザードは完了しました。」というメッセージが表示されたら, [完了] ボタンを押します.これでインストールは完了です.

installation of MionGW

Clang のインストールが終了する直前に, マンドプロンプトが起動して, 下図のようなエラーメッセージが表示されることがあります. メッセージに従って,何かキーを押して閉じてください. このメッセージが表示されても, Clang のインストールは成功しています.

installation of MionGW

Clang がインストールされ, 使用可能になっているかどうかを確認しておきます. コマンドプロンプトを起動します. スタートメニューでは,「Windows システム ツール」の下にあります.

installation of MionGW

コマンドプロンプトで,


clang -v

と入力して [Enter] キーを押してください. 下図のようにバージョン情報が表示されれば, Clang は使用可能になっています.

installation of MionGW

2.3 プログラムの作成と実行

大学の演習室では Mac のターミナルで Clang を使用しています. 同様に,Windows ではコマンドプロンプトで Clang を使用します. テキストエディタでソースファイルを作成し, コマンドプロンプトでコンパイルと実行を行います.

使用するテキストエディタは, Windows に付属するメモ帳など何でもかまいませんが, できればプログラミング支援機能があるエディタを選ぶとよいでしょう. たとえば, サクラエディタ は人気のあるエディタのひとつです.無償です. 他には,有償ですが, 秀丸 も素晴らしいエディタです.

大学の演習室での実習と同様に, 授業用のフォルダを作成しておきましょう. ここにプログラムを保存します. Windows のフォルダの階層で,あまり深くないところに作成しておくとよいでしょう, 下図では,Cドライブ > ユーザー > Atsushi の下に, densan2 というフォルダを作成しています.

programming with the command line tool

エディタでプログラムを書きます. 下図では,秀丸エディタを用いて,テキストの List 1-3 のプログラムを書いています. プログラムを書いたら授業用のフォルダに名前を付けて保存します. 文字コードは Shift-JIS(メモ帳では ANSI)で保存してください. 拡張子は .c にします. 下図のプログラムは list0103.c という名前で保存しました.

programming with the command line tool

コマンドプロンプトを起動します. スタートメニューでは,「Windows システム ツール」の下にあります.

Start Command Prompt

タスクバーの検索ボックスに cmd と入力して [Enter] キーを押すという方法でも, コマンドプロンプトを起動できます.

Start Command Prompt

コマンドプロンプトで,cd コマンドを使って, ソースファイルのあるフォルダに移動します. たとえば,Cドライブ > ユーザー > Atsushi の下に, densan2 というフォルダを作成してあり, ここにソースファイルが保存されているならば,


cd C:\Users\Atsushi\desnan2

とします.cd の後に半角スペースを空け, 続いて移動先のフォルダを指定します. 階層構造に従って,フォルダ名を \ でつなぎます. ここで \ は,Windows では円マークで表示されます.

下図では,コマンドプロンプトが起動されたときのディレクトリがすでに C:\Users\Atsushi なので,単に cd densan2 としています.

move to the densan2 directory

ソースファイルのあるフォルダ(ここでは densan2)に移動したら, dir コマンドでフォルダの内容を表示してみましょう. 下図では,list0103.c というファイルがあることがわかります.

dir command

ソースファイルのコンパイル方法は大学の演習室で行っている方法とほとんど同じです. 実行ファイルの名前の拡張子を .exe とするところだけが異なります. ソースファイルの名前が list0103.c ならば,


clang -o list0101.exe list0103.c

とします.

compilation using clang

日本語を含んだソースファイルでは,上図のように警告が出ます. しかし,実行ファイルはできています. ソースファイルを保存したフォルダの内容を再び dir コマンドで表示させると, 拡張子が .exe のファイル(下図では list0103.exe)ができていることがわかります. これが実行プログラムです.

compilation using clang

プログラムを実行するには,拡張子(.exe)をつけずに, 実行プログラムのファイル名をコマンドプロンプトで入力します. たとえば,list0103.exe を実行するなら,


list0103

と入力して [Enter] キーを押します. 下図のように実行結果が表示されます.

compilation using clang

コマンドプロンプトを終了するには, exit と入力して [Enter] キーを押します.

compilation using clang