MSYS2

MSYS2 是一个适用于 Windows 的软件分发和构建平台。

此页面旨在提供使用 MSYS2 所需知识的简要概述和一站式导航。建议首次使用 MSYS2 的读者先通读全文再开始操作。

获取和配置

下载 MSYS2 基本系统

IMPORTANT

你可以直接按照快速上手中的说明，使用安装程序安装 MSYS2，但是只能使用安装程序完成初始安装，而不能使用安装程序进行“升级”，因此会出现在 WinGet 等程序包管理器中提示可以“升级”但是又没有办法“升级”的情况。

事实上，MSYS2 是“绿色软件”，因此下面描述的安装方法基于自解压程序。

下载 https://repo.msys2.org/distrib/msys2-x86_64-latest.sfx.exe 到安装磁盘的根目录，例如 C:\。如果需要放置在子目录内，需要确保路径是本地普通 NTFS 卷上的仅 ASCII 短路径。

TIP

在中国大陆，可以选用地理位置较近的镜像来获得更快的下载速度。下面是一些例子。

• 教育网联合镜像站智能重定向服务
• 华中地区
  • 上海交通大学 Linux 用户组 软件源镜像服务
  • 中国科学技术大学开源软件镜像
• 华北地区
  • 北京外国语大学开源软件镜像站
  • 清华大学开源软件镜像站

下载完成后，双击运行，会弹出一个控制台（终端模拟器）窗口，显示解压的状态和进度。等待自动解压完成后，确认出现了 msys64 文件夹。本文后续都将以 C:\msys64 为示例，如果不一致需要自行修改相关路径。

修改 pacman 配置

这是一项可选的建议操作。

去除多余的软件仓库

例如，我不需要除了 msys 和 ucrt64 以外的软件仓库，因此可以使用文本编辑器（例如记事本）打开 C:\msys64\pacman.conf。

然后在文件的后半部分找到仓库的定义，把其他仓库的定义给注释掉（在每行的开头添加 #），就像下面这样。

#[clangarm64]
#Include = /etc/pacman.d/mirrorlist.mingw

#[mingw32]
#Include = /etc/pacman.d/mirrorlist.mingw

#[mingw64]
#Include = /etc/pacman.d/mirrorlist.mingw

[ucrt64]
Include = /etc/pacman.d/mirrorlist.mingw

#[clang32]
#Include = /etc/pacman.d/mirrorlist.mingw

#[clang64]
#Include = /etc/pacman.d/mirrorlist.mingw

[msys]
Include = /etc/pacman.d/mirrorlist.msys

修改软件包仓库地址（配置镜像）

在中国大陆地区，可能需要修改镜像列表才能够从软件仓库顺利下载文件。使用文本编辑器编辑 C:\msys64\etc\pacman.d\mirrorlist.mingw 和 C:\msys64\etc\pacman.d\mirrorlist.msys 这两个文件，写入你喜爱的镜像站。以下是一个例子。

mirrorlist.mingw 的内容如下。

Server = https://mirrors.cernet.edu.cn/msys2/mingw/$repo/
Server = https://mirrors.ustc.edu.cn/msys2/mingw/$repo/
Server = https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/msys2/mingw/$repo/

Server = https://mirror.msys2.org/mingw/$repo/
Server = https://repo.msys2.org/mingw/$repo/

mirrorlist.msys 的内容如下。

Server = https://mirrors.cernet.edu.cn/msys2/msys/$arch/
Server = https://mirrors.ustc.edu.cn/msys2/msys/$arch/
Server = https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/msys2/msys/$arch/

Server = https://mirror.msys2.org/msys/$arch/
Server = https://repo.msys2.org/msys/$arch/

确认要使用的终端模拟器

MSYS2 默认的终端模拟器是 Mintty，但我个人更喜欢使用 Windows 终端。

使用 Mintty（默认）

在 MSYS2 的根目录下有 msys2.exe、ucrt64.exe 等若干图标相似的可执行文件，这些是内置的快捷启动器，也是使用安装程序安装时创建的快捷方式的目标。直接运行即可打开对应的 MSYS2 Shell。

可以点击窗口左上角的图标，点击 Options... 打开选项，配置语言和外观。

与 Windows 终端集成

编辑 Windows 终端的配置文件，参考以下示例添加配置文件。

{
    "profiles":
    {
        "list":
        [
            {
                "commandline": "C:/msys64/msys2_shell.cmd -defterm -no-start",
                "guid": "{71160544-14d8-4194-af25-d05feeac7233}",
                "icon": "C:/msys64/msys2.ico",
                "name": "MSYS2 - MSYS"
            },
            {
                "commandline": "C:/msys64/msys2_shell.cmd -defterm -no-start -ucrt64",
                "guid": "{17da3cac-b318-431e-8a3e-7fcdefe6d114}",
                "icon": "C:/msys64/ucrt64.ico",
                "name": "MSYS2 - MinGW UCRT x64"
            }
        ]
    }
}

与 Visual Studio Code 集成

编辑 Visual Studio Code 的配置文件，参考以下示例添加配置文件。

{
    "terminal.integrated.profiles.windows": {
        "MSYS2": {
            "path": "C:/msys64/msys2_shell.cmd",
            "args": [
                "-defterm",
                "-here",
                "-no-start"
            ],
            "icon": "terminal-bash"
        }
    }
}

首次启动

启动任意 MSYS2 Shell，耐心等待首次初始化直到完成。在中国大陆，如果没有进行特殊的网络配置，可能会看见 WKD: Connection timed out 提示，此时可以直接关闭，然后重新打开即可。

更新所有软件包

在 MSYS2 Shell 中运行以下命令。

pacman -Syu --noconfirm

观察终端中的输出，确保命令顺利执行完成。如果命令执行到一半窗口突然消失，或者出现 To complete this update all MSYS2 processes including this terminal will be closed. Confirm to proceed [Y/n] 提示信息后程序突然终止的情况，只需要重新打开 Shell 然后再次执行上述命令继续完成更新即可。

概念

以下是我对 MSYS2 相关技术概念的个人理解，同时附上了可供进一步了解的相关链接。可能会存在错误，欢迎讨论和指正。

Cygwin

提到 Cygwin 时它可能会有两种含义：

• 整个 Cygwin 项目：一系列预编译开源软件的集合，类似 Linux 发行版，但是运行在 Windows 上。
• Cygwin 运行时：cygwin1.dll 等文件，是一个兼容层，在程序运行时动态将 POSIX 系统调用转换为 Windows 系统调用，模拟类 Unix 环境。

通过 Cygwin，不需要大量修改代码即可将 Unix 程序程序编译到 Windows 平台上，在兼容层之上运行。

MinGW 和 MSYS

MinGW（Minimalist GNU for Windows）是 GCC（GNU Compiler Collection）的原生 Windows 移植。更确切地说，MinGW 项目提供一系列库和头文件，使得 GCC 可以用于构建不依赖兼容层运行时的原生 x86 Windows 应用程序。

MSYS 是 MinGW 的一个附属项目，分叉自 Cygwin，用于配套提供必要的类 Unix 命令行环境。没有找到 MSYS 项目的独立页面，可以参考 MSYS2 历史 页面。

这两个项目已处于停滞状态。

MinGW-w64

NOTE

请注意 MinGW 与 MinGW-w64 是两个不同的项目。

MinGW-w64 是 MinGW 的分叉，提供 64 位和新 API 支持。它同样提供一系列库、头文件和工具，使得 GCC 和 LLVM 等工具链能够构建原生 Windows 应用程序。

MinGW-w64 项目本身并不打算成为一个软件发行版。根据前面的描述，它的主要作用是给现有的工具链“赋能”，而不是独立使用。浏览项目主页上的下载页面可能有助于理解这点。

MSYS2 的环境

MSYS2 是 MSYS 的精神继承者，除此之外两者并无太多联系。从大体上分，MSYS2 中包含两类环境。

第一类是以 Cygwin 为基础的模拟 POSIX 环境，命名为 MSYS，包含 bash、coreutils 等软件包组成的基本 Unix 命令行环境，仅用于提供一个最小化的开发、构建环境，而不像 Cygwin 项目那样大量提供预编译的 POSIX 模拟软件。

MSYS 环境的细节

前面提到，Cygwin 运行时的核心是 cygwin1.dll，而 MSYS 环境的运行时是 Cygwin 运行时的分叉，运行时库被命名为 msys-2.0.dll，由 msys2-runtime 软件包提供。

鉴于 POSIX 环境与 Windows 环境具有显著差异，建议阅读 MSYS2 与 Cygwin 的差异 页面，以了解文件路径自动转换等特性。

第二类是通过基于 MinGW-w64 的工具链构建的原生 Windows 应用程序环境，以使用的具体工具链/运行时命名，例如 MINGW64、UCRT64、CLANG64。软件仓库内不仅包含 GCC 等基础工具链，还包含大量预编译的原生应用程序，不依赖 MSYS2（Cygwin）运行时，而是依赖 Microsoft C 运行时。

TIP

你可以将 MinGW-w64 环境（例如 UCRT64 对应的 C:\msys64\ucrt64\bin）加入到 PATH 变量以换取更便捷的使用体验，但是不要将 MSYS 环境（C:\msys64\usr\bin）加入到 PATH 变量中，因为 POSIX 模拟软件不能很好地与原生 Windows 应用程序集成和交互。

修改 PATH 变量前应明确自己在做什么，了解这样做产生的后果。

环境页面详细描述了不同环境之间的差异。总的来说，在一般情况下，MSYS 环境中不需要安装太多软件，MinGW-w64 类环境只需要挑选一个使用（通常选择 UCRT64），并主要在 MinGW-w64 类环境中使用和开发程序。这也是在前面的安装步骤中有“去除多余的软件仓库”的原因。

环境名称	工具链	C 运行时	C++ 运行时	用户 API
MSYS	GCC	Cygwin	libstdc++	POSIX
MINGW64	GCC	MSVCRT（Microsoft Visual C++ 运行时）	libstdc++	Windows
UCRT64	GCC	UCRT（通用 C 运行时）	libstdc++	Windows
CLANG64	LLVM	UCRT（通用 C 运行时）	libc++	Windows

在线切换环境的方法

除了在启动 MSYS2 Shell 时选定环境，还可以通过搭配 source 和 shell 命令随时切换。

以下是一串示例，注意 Shell 提示符中的内容。

User@Hostname MSYS ~
$ source shell ucrt64

User@Hostname UCRT64 ~
$ source shell clang64

User@Hostname CLANG64 ~
$ source shell msys

User@Hostname MSYS ~
$

使用和维护

文件系统

MSYS 环境中的应用程序（POSIX 模拟软件）不能理解 Windows 路径，需要使用 Unix 路径。其中，根目录 / 是 MSYS2 的安装目录。为了能够访问到其他位置，形如 /d/ 的 Unix 路径会指向对应的 Windows 分区 D:\。事实上，这是通过挂载实现的，在 MSYS2 Shell 中运行 mount 命令可以查看当前的挂载信息。

$ mount
C:/msys64 on / type ntfs (binary,noacl,auto)
C:/msys64/usr/bin on /bin type ntfs (binary,noacl,auto)
C: on /c type ntfs (binary,noacl,posix=0,user,noumount,auto)
D: on /d type ntfs (binary,noacl,posix=0,user,noumount,auto)

MinGW-w64 环境中的应用程序是原生 Windows 应用程序，因此可以正常使用 Windows 路径，不需要改写为 Unix 路径。

软件包管理

MSYS2 使用 Arch Linux 同款的 pacman 软件包管理器，运行于 MSYS 环境内，下面简要介绍它的常用基本操作。

# 从服务器下载新的软件包数据库并升级所有已安装的软件包
pacman -Syu

# 在软件包数据库中搜索软件包（后接正则表达式）
pacman -Ss

# 安装软件包（后接软件包名）
pacman -S

# 删除软件包及其配置文件和不再需要的依赖关系（后接软件包名）
pacman -Rns

# 清理安装包缓存
pacman -Sc

所有 MinGW-w64 环境的包都具有前缀 mingw-w64[-变体]-<体系结构>-，可以通过环境变量 MINGW_PACKAGE_PREFIX 获取。例如，UCRT64 环境的前缀为 mingw-w64-ucrt-x86_64-，软件包的所有内容都会被安装至 /ucrt64/ 目录下。

IMPORTANT

永远不要使用其他包管理器（例如 pip）在 MSYS2 系统内（例如 /usr/ 和 /ucrt64/）安装软件包！这样做会产生破坏和混乱。

TIP

• 更多 pacman 介绍：MSYS2 文档、ArchWiki、Arch Linux 中文维基
• pacman 提示和技巧：MSYS2 文档、ArchWiki、Arch Linux 中文维基
• 如果你更熟悉 apt 或 dnf 等软件包管理器，可以参考命令对应关系：ArchWiki、Arch Linux 中文维基

用例

下面的用例均假设处于 MinGW-w64 环境的 MSYS2 Shell 中。

GCC

# 安装 MinGW-w64 环境下的 gcc
pacman -S "$MINGW_PACKAGE_PREFIX"-gcc

# 创建空文件 main.c
touch main.c

# 使用默认文件关联打开 main.c
# 随便写点代码，例如 Hello World
start main.c

# 编译
gcc -g -Og -o main.exe main.c

# 运行
./main.exe

TIP

使用 cygcheck 和 ldd 命令可以帮助你确定需要分发的动态链接库（DLL）！结果中任何不属于 Windows 的库（或者说位于 MSYS2 目录内的库）都需要与程序一同分发给用户，尽管下面的示例并没有很好地体现这一点。

$ cygcheck ./main.exe
C:\msys64\home\User\main.exe
  C:\WINDOWS\system32\KERNEL32.dll
    C:\WINDOWS\system32\ntdll.dll
    C:\WINDOWS\system32\KERNELBASE.dll

$ ldd ./main.exe
        ntdll.dll => /c/WINDOWS/SYSTEM32/ntdll.dll (0x7ffa9de00000)
        KERNEL32.DLL => /c/WINDOWS/System32/KERNEL32.DLL (0x7ffa9ca50000)
        KERNELBASE.dll => /c/WINDOWS/System32/KERNELBASE.dll (0x7ffa9b870000)
        ucrtbase.dll => /c/WINDOWS/System32/ucrtbase.dll (0x7ffa9b2d0000)

FFmpeg

FFmpeg 是一个用于录制、转换和流式传输音频和视频的跨平台解决方案。

# 安装 MinGW-w64 环境下的 FFmpeg
pacman -S "$MINGW_PACKAGE_PREFIX"-ffmpeg

# 将当前目录下的 input.png 转换为 output.jpg
ffmpeg -i input.png output.jpg

GNU 图像处理程序（GIMP）

GNU 图像处理程序（GNU Image Manipulation Program，GIMP）是一个跨平台的图像编辑器。

除了常见的命令行程序，还有许多类似这样的开源的图形用户界面程序可以在 MSYS2 中安装和使用，实现依赖共享和统一方便的更新管理，尽管他们本身就发行 Windows 版本的安装程序。

# 安装 MinGW-w64 环境下的 GIMP
pacman -S "$MINGW_PACKAGE_PREFIX"-gimp

# 启动 GIMP
start gimp.exe