客製化順手的開發環境（1）——套件管理軟體

Published on 2025-02-02

套件管理軟體 - Homebrew

Homebrew

剛拿到一台電腦要建立開發環境之前，第一步就是安裝日後必要的軟體與套件。在 macOS 上常見的套件管理軟體是 Homebrew 與 MacPorts，而兩者之中最多人使用的是 Homebrew，也是我目前正在使用的套件管理軟體，因此本節以 Homebrew 為主要介紹對象。對於 Linux 系統只需要使用各個 Linux distro 的內建套件管理軟體即可，因為內建軟體的相容度一般來說會比較高，所以不推薦再使用其他套件管理軟體。

幾乎所有有關程式開發的函式庫、軟體都可以在 Homebrew 上安裝，因此每次我要安裝函式庫時第一步就是先檢查 Homebrew 上有沒有該函式庫，把所有東西都用 Homebrew 管理真的很舒爽。安裝 Homebrew 很容易，只需要到 Homebrew 的網站上複製安裝指令，並貼上至終端機執行即可，記得下載完後要在輸出文字中找到 Next steps，照做完成 PATH 設定就算是安裝成功了。

安裝套件

接著以安裝 GCC 為例來展示 Homebrew 的常見用法，我們先搜尋在 Homebrew 上有哪些安裝選項：（我已經安裝好 gcc 了所以旁邊有個勾）

讀者可能會有疑問，在 macOS 上可以使用 gcc 指令來編譯 C 程式，為什麼還要安裝 GCC？這是因為 macOS 中的 gcc 指令預設指向 Clang 編譯器（macOS 因為 GCC 條款問題而自行開發的 C 編譯器），如果使用 gcc --version 指令就能觀察到這一點。下方會告訴讀者如何將 gcc 指令指向 GCC 而不是 Clang。

brew search gcc

search

這時候會看到很多輸出訊息，我來解釋這些訊息是什麼意思。Formulae 中的套件通常是編譯而成、不帶有 GUI 的 CLI 軟體，如 Python、GCC；而 Casks 中的套件通常是透過官方網站下載的安裝包安裝而成的 GUI 軟體，如 WireShark（沒錯，WireShark 可以透過 Homebrew 安裝）。

從中可以看到 gcc 以及標有版本號的 gcc@13 等套件，gcc 會指向最新版本的 GCC，未來如果 GCC 更新了 GCC 15、GCC 16，gcc 也會自動更新上去，而 gcc@13 就只會停在 GCC 13。

最後我們確認一下 gcc 是不是我們所期望的 GCC，使用指令查看套件訊息：

brew info gcc

info

在輸出中可以看到套件的完整名稱 GNU compiler collection、官方網站連結、來源以及授權條款等資訊，也可以看到最近的總安裝次數。決定好要安裝的套件後，使用指令安裝該套件：

brew install gcc

此時 GCC 就安裝成功了。

Homebrew 安裝原理

使用 brew list 可以看到目前已經安裝的套件以及預設安裝的套件，其中應該包含 gcc：（我的套件很多沒辦法完整截圖，gcc 在更下方）

brew list

list

如果要查看一個套件中的所有可執行檔：

brew list gcc

list gcc

此時會輸出許多可執行檔，而其中我想要使用的 gcc 是：

/opt/homebrew/Cellar/gcc/14.2.0_1/bin/gcc-14

Homebrew 安裝完套件後，會將套件的指令放在 /opt/homebrew/bin 中，並指向真正的位置。例如我想使用的 gcc-14 就會位於 /opt/homebrew/bin/gcc-14 並指向 /opt/homebrew/Cellar/gcc/14.2.0_1/bin/gcc-14，使用以下指令可以驗證這一點：

ls -l /opt/homebrew/bin/gcc-14

// Output
... /opt/homebrew/bin/gcc-14 -> ../Cellar/gcc/14.2.0_1/bin/gcc-14

而 /opt/homebrew/bin 在安裝 Homebrew 時就已經加入 PATH 環境變數中了，所以我們只需要使用 gcc-14 就可以用 GCC 編譯 C 程式了。

簡單整理一下，當我們使用 gcc-14 指令時，作業系統會在 PATH 中尋找 gcc-14，此時作業系統在 PATH 中的 /opt/homebrew/bin 找到了 gcc-14 於是執行它，而這個 gcc-14 實際上指向 /opt/homebrew/Cellar/gcc/14.2.0_1/bin/gcc-14，所以被執行的是後者的 gcc-14 也就是真正安裝的 gcc-14。

gcc-14
 ↓ (OS find gcc-14 in PATH)
PATH
 ↓ (OS found gcc-14)
/opt/homebrew/bin/gcc-14
 ↓ (Links to real gcc-14)
/opt/homebrew/Cellar/gcc/14.2.0_1/bin/gcc-14

讓 GCC 指向真正的 GCC

現在如果使用 gcc --version，輸出依舊是 macOS 的內建編譯器 Clang。有不同方法可以將 gcc 指向我們剛安裝的 GCC，我這裡使用最溫和而不破壞環境的方法：alias gcc=gcc-14，讓 shell 在讀取到 gcc 指令時自動轉換成 gcc-14，如果想要取消的話，使用 unalias gcc 即可。如果要使用 Clang 編譯器的話可以使用 clang 指令。

其實安裝的 GCC 中也包括了 G++，可以使用相同的方法將 g++ 指向 g++-14。

常用指令

  • brew search gcc：搜尋名稱包含 gcc 的所有套件
  • brew info gcc：查看套件 gcc 的訊息
  • brew install gcc：安裝 gcc
  • brew uninstall gcc：解除安裝 gcc
  • brew list：列出已安裝的套件
  • brew list gcc：列出 gcc 的可執行檔
  • brew update：更新 Homebrew 套件資料庫
  • brew upgrade：更新所有套件
  • brew upgrade gcc：更新 gcc