Вопрос или проблема
Я ищу рабочую среду “как в Matlab” для разработки проектов на C++.
Что подразумевается под рабочей средой “как в Matlab”?
Это означает программу, которая имеет как минимум 3 основных окна:
- Папка проекта.
- Командное окно, где пишется код.
- Пространство переменных, куда помещаются результаты вычислений после выполнения кода.
На самом деле, больше всего меня интересует 3-е окно. То есть, в процессе разработки я хочу вносить изменения в код, запускать его и сразу видеть значения всех переменных, полученных в результате вычислений, без использования процедур логирования и т.д.
Насколько я знаю, Qt, Visual Studio и подобные программы не имеют таких возможностей.
Ответ или решение
Для разработки C++ проектов в среде, аналогичной MATLAB, необходимо найти программное обеспечение, которое предлагает интегрированную среду с тремя основными окнами: окно проекта, командное окно и пространство переменных. MATLAB известен своей удобной средой, позволяющей пользователям мгновенно видеть результаты вычислений и переменные, что приводит к более эффективному отладке и улучшению рабочего процесса. Рассмотрим возможности создания подобной среды для разработки на C++.
Теоретическая часть
MATLAB предлагает уникальную высокоуровневую среду, где пользователи могут сразу видеть значения всех переменных после выполнения кода, что становится неотъемлемой частью процесса разработки. Однако, в C++ таких возможностей, как правило, нет в стандартных средах разработки (IDE), таких как Qt или Visual Studio. Там акцент сделан на стандартной компиляции и отладке. В большинстве таких IDE, чтобы увидеть значения переменных, необходимо ставить точки останова и смотреть отладочные окна, что может быть не столь интерактивно.
В идеале среда разработки C++ должна включать:
- Окно проекта: доступ к структуре файлов проекта и их организация.
- Командное окно: быстрого написания и исполнения кода.
- Окно переменных: где сразу видны вычисленные значения всех переменных, как в MATLAB.
Примеры
Существуют среды и инструменты, которые приближаются к данной концепции:
-
JUCE – это фреймворк, который предоставляет обширные возможности для разработки на C++ с акцентом на мультимедиа и аудио приложения. Он позволяет создавать достаточно кастомизированные приложения, включая консольные окна.
-
Eclipse CDT с интеграцией GDB: здесь можно настроить автоматическое отображение переменных в специальном окне. Хотя это не совсем окно переменных как в MATLAB, возможности GDB можно расширить скриптами для автоматического вывода состояния переменных.
-
Jupyter Notebooks с использованием C++ через kernal, как Cling (интерпретируемая версия C++), предоставляет аналог в виде интерактивных блоков для написания кода и получения мгновенных выходных данных, что концептуально ближе к работе MATLAB-вского command window и workspace.
Практическое применение
Существует несколько подходов для создания "матлабоподобной" среды на C++:
-
Интеграция Cling в Jupyter: Cling — это интерактивный C++ интерпретатор, созданный на базе компилятора clang. Объединив его с Jupyter Notebook, можно получать интерактивные введения и выводы, схожие с MATLAB. Эта комбинация позволяет вводить фрагменты кода, выполнять их и немедленно видеть результаты. Также существует возможность визуализации данных с помощью библиотек, таких как matplotlib-cpp.
-
Кастомные IDE на основе существующих: Взяв такую IDE как Qt Creator, можно расширить её плагины и настройки для автоматической визуализации переменных после выполнения кода, хотя это потребует существенной настройки от разработчиков.
-
Использование Emacs с интеграцией GDB и org-mode: здесь можно выстроить рабочую среду, которая будет автоматически обновлять состояние переменных в отдельном окне при компиляции и выполнении программы.
-
Разработка собственной среды: Если ни одно из вышеперечисленных решений не подходит, можно рассмотреть разработку собственного приложения с использованием фреймворков, таких как Qt или JUCE, которые позволят построить кастомизированные интерфейсы. Это требует значительных ресурсов и умений, но обеспечит полную кастомизацию под потребности.
Заключение
Создание среды разработки для C++, аналогичной MATLAB, требует как внедрения новых инструментов, так и перенастройки существующих решений. Задействуя интерпретаторы, такие как Cling, и гибкие фреймворки, можно создать интерактивную рабочую среду с требуемым функционалом. Это позволит больше сосредоточиться на разработке алгоритмов и анализе данных, минимизируя временные затраты на отладку и верификацию кода.