级详细在Mac OS上的VScode配置OpenGL环境并编译

安装环境

机器：macbook air

芯片： M1芯片（arm64）

macOS：macOS Ventura 13.4

VScode version：April 2023 1.78

下载GLAD与GLFW

一、下载GLAD

1. 从GLAD的在线服务下载所需的文件，参数选择如下，可根据自己的需要进行更换：

2. 点击GENERATE生成

3. 下载相应的压缩包

4. 解压缩，正确的目录结构如下所示：

  glad
  ├── include
  │   ├── KHR
  │   │   └── khrplatform.h
  │   └── glad
  │       └── glad.h
  └── src
      └── glad.c

至此，GLAD的下载结束。

二、下载GLFW

1. GLFW官网处下载，可以选择下载源码然后自己进行编译，也可以选择直接下载编译好的库文件。从源码开始编译的话更加灵活，能够灵活适配不同的操作系统，也能让自己对GLFW的源码结构有一个基本的了解。出于方便起见本文选择了后者。

2. 下载下来的压缩包如下所示，

3. 解压压缩包，得到目录结构如下的文件：

├── LICENSE.md
├── README.md
├── docs
├── include
├── lib-arm64
├── lib-universal
└── lib-x86_64

该目录下主要用到两个目录。

首先，根据自己的芯片型号选择lib-xxx，如果你是intel（x86）的芯片，那么就选择lib-x86-64，如果你是新版的m1或者m2芯片（arm）那么就选择lib-arm64。除此之外，lib-universal据说是两种芯片类型都能兼容，但由于没有机器，作者并未进行测试，有兴趣的同学可以自行测试一下。

其次，除了lib-xxx外，还需要用到的一个目录是include目录中的文件，剩下的文件和目录可以删除，不予保留。

至此，GLFW的下载结束。

项目结构配置

创建工作目录new_openGL，并创建include、lib和src三个文件夹，并将GLAD和GLFW目录下的文件移动到相应的目录下：

glfw-3.3.8.bin.MACOS/include/GLFW/  ->  new_openGL/include/GLFW/
glfw-3.3.8.bin.MACOS/lib-arm64/*   ->  new_openGL/lib/
glad/include/glad/  ->  new_openGL/include/glad/
glad/include/KHR/   ->  new_openGL/include/KHR/
glad/src/glad.c  ->. new_openGL/src/glad.c

移动完成后，正确的文件目录结构如下所示：

new_openGL
├── include
│   ├── GLFW
│   │   ├── glfw3.h
│   │   └── glfw3native.h
│   ├── KHR
│   │   └── khrplatform.h
│   └── glad
│       └── glad.h
├── lib
│   ├── libglfw.3.dylib
│   └── libglfw3.a
└── src
    └── glad.c

至此，项目结构配置完成。

测试程序与项目的编译

1. 项目的src/目录下创建文件main.cpp，并写入以下程序：

#include <glad/glad.h>
#include <GLFW/glfw3.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <iostream>

void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height)
{
    glViewport(0, 0, width, height);
} 

void processInput(GLFWwindow *window)
{
    if(glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)
        glfwSetWindowShouldClose(window, true);
}
int main()
{
    glfwInit();
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE); //MAC OSX needs

    GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(800, 600, "LearnOpenGL", NULL, NULL);
    if (window == NULL)
    {
        std::cout << "Failed to create GLFW window" << std::endl;
        glfwTerminate();
        return -1;
    }
    glfwMakeContextCurrent(window);

    if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
    {
        std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;
        return -1;
    }   

    glViewport(0, 0, 800, 600);
    while(!glfwWindowShouldClose(window))
    {
        processInput(window);

        glClearColor(0.9f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
        glfwSwapBuffers(window);
        glfwPollEvents();    
    }
    glfwTerminate();
    
    return 0;
}

2. 项目的根目录下创建CMakeLists.txt文件，并将下面的语句复制进去：

cmake_minimum_required(VERSION 3.0.0)
project(HelloGL VERSION 0.1.0)

# 使用 C   17 标准
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)

# 设置代码文件
set(SRC_DIR ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/)

# 添加头文件
set(HEADER_DIR ${PROJECT_SOURCE_DIR}/include/)
set(LIB_DIR ${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib/)
include_directories(${HEADER_DIR} ${LIB_DIR})

# 添加目标链接
set(GLFW_LINK ${LIB_DIR}libglfw.3.dylib)
link_libraries(${GLFW_LINK})

# 执行编译命令
set(SOURCES ${SRC_DIR}glad.c ${SRC_DIR}main.cpp)
add_executable(HelloGL ${SOURCES})

# 链接系统的 OpenGL 框架
if (APPLE)
    target_link_libraries(HelloGL "-framework OpenGL")
endif()

include(CTest)
enable_testing()

set(CPACK_PROJECT_NAME ${PROJECT_NAME})
set(CPACK_PROJECT_VERSION ${PROJECT_VERSION})
include(CPack)

此时项目的目录结构如下：

new_openGL
├── CMakeLists.txt
├── include
│   ├── GLFW
│   │   ├── glfw3.h
│   │   └── glfw3native.h
│   ├── KHR
│   │   └── khrplatform.h
│   └── glad
│       └── glad.h
├── lib
│   ├── libglfw.3.dylib
│   └── libglfw3.a
└── src
    ├── glad.c
    └── main.cpp

3. 项目根目录下创建build目录，进入build目录并执行：

mkdir build
cd build
cmake ..

如需安装cmake 请至：Download | CMake

得到以下结果：

(base) liushanlin@192 build % cmake ..
-- The C compiler identification is AppleClang 14.0.3.14030022
-- The CXX compiler identification is AppleClang 14.0.3.14030022
-- Detecting C compiler ABI info
-- Detecting C compiler ABI info - done
-- Check for working C compiler: /Library/Developer/CommandLineTools/usr/bin/cc - skipped
-- Detecting C compile features
-- Detecting C compile features - done
-- Detecting CXX compiler ABI info
-- Detecting CXX compiler ABI info - done
-- Check for working CXX compiler: /Library/Developer/CommandLineTools/usr/bin/c   - skipped
-- Detecting CXX compile features
-- Detecting CXX compile features - done
-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: /Users/liushanlin/cpp_directory/new_openGL/build

可以看到cmake指令在build目录下为我们生成了许多新的文件和目录，包括CMakeFiles 、Testing等等，这些都是中间文件，不需要管。

创建build目录的目的使这些生成的中间文件不会影响源代码的结构，如果需要删除所有生成的文件，只需要删除build目录，就可以还原原始的目录结构。

cmake最终的目的就是为了生成Makefile文件，即下图中最后一个文件，该文件用于后续make命令的执行。

然后，在build目录下执行:

make

得到以下输出结果，并生成了HelloGL可执行文件：

(base) liushanlin@192 build % make
[ 33%] Building C object CMakeFiles/HelloGL.dir/src/glad.c.o
[ 66%] Building CXX object CMakeFiles/HelloGL.dir/src/main.cpp.o
[100%] Linking CXX executable HelloGL
[100%] Built target HelloGL

至此，测试文件的编译已经全部结束。

测试可执行文件HelloGL

在build目录中执行下面的命令：

./HelloGL

得到下面的结果说明一切都正确：

至此，Mac环境下VScode中OpenGL环境搭建与测试就已经全部完成了。

参考文章：

1. 十分钟最简便配置mac OpenGL vscode_mac vscode opengl_seewed的博客-CSDN博客

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