WSL学习：安装ArchLinux和Root/Cling以及注意事项

1.前言

　　在Windows下使用Linux常见的软件存在许多困难。选择之一是使用VMWare和VirtualBox之类的虚拟机软件，另一种选择是使用类UNIX模拟环境，如Cygwin，GNUWin32和MSYS2。

　　GNUWin32软件比较少。Cygwin软件还算比较多，但是使用体验糟糕。MSYS2使用体验较好，软件数目中等。而本文将介绍的WSL（windows下的Linux子系统）则是另一种选择。

　　由于WSL默认环境是Ubuntu，软件比较旧，所以建议通过alwsl脚本将其替换为ArchLinux环境。注意：WSL Arch Linux 已在 Microsoft Store 上可用，ArchLinux安装可以跳过以下步骤。

2.Alwsl安装ArchLinux环境

2.1准备工作

　　* 先决条件：Windows10

　　* 设置-->更新和安全-->针对开发人员-->启用“开发人员模式”

　　

　　* 控制面板-->程序和功能-->启用或关闭Windows功能-->勾选“适用于Linux的Windows子系统”-->确认后重启

　　

2.2 安装ArchLinux

　　* 获取alwsl脚本： git clone https://github.com/alwsl/alwsl

　　* 执行alwsl脚本：

E:\alwsl>alwsl.bat install
alwsl (info): Cleaning old files.
alwsl (info): Installing base lxss fs from xenial server image. This will take A WHILE.
警告: lxrun.exe 仅用于配置适用于 Linux 的 Windows 子系统的旧分发版。
可以通过访问 Windows 应用商店来安装分发版:
https://aka.ms/wslstore

这将在 Windows 上安装由 Canonical 分发的 Ubuntu，其授权所遵循的条款请参见此链接:
https://aka.ms/uowterms

正在从 Windows 应用商店下载... %

　　* 耐心等待安装完成。注：脚本中 lxrun /install /y 这一步下载速度较慢，可能需要一个小时。

　　 * 下载完成后开始安装。注：脚本中的waitforexit的会等待，可以删除 %HOMEPATH%\AppData\Local\lxss 目录下的 temp 目录。

　　 * 安装完成，输入Y确认。

正在从 Windows 应用商店下载... %
正在提取文件系统，这将需要几分钟的时间...
安装成功!
文档在以下网址提供: https://aka.ms/wsldocs
alwsl (info): Downloading alwsl rootfs (this might take a while)...
alwsl (info): Copying rootfs to temporary extraction destination.
alwsl (info): Unsquashing rootfs.
Parallel unsquashfs: Using  processors
 inodes ( blocks) to write

[==============================================================================- ] /  %

created  files
created  directories
created  symlinks
created  devices
created  fifos
alwsl (info): Transforming...
移动了　         个目录。
移动了　         个目录。
移动了　         个目录。
alwsl (info): Checking installation success...
alwsl (info): Renaming shortcut.
alwsl (info): All done. Have fun
Do you want to start bash now? [Y,N]?

　　* 确认后的界面。

Do you want to start bash now? [Y,N]?Y

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                      ,                       _     _ _                    |  ___ ___ _______ ___
                     /#\        __ _ _ __ ___| |__ | (_)_ __  _   ___  __  | |   Y   |   _   |   |
                    /###\      / _` | '__/ __| '_ \| | | '_ \| | | \ \/ /  | |.  |   |   1___|.  |
                   /#####\    | (_| | | | (__| | | | | | | | | |_| |>  <   | |. / \  |____   |.  |___
                  /##,-,##\    \__,_|_|  \___|_| |_|_|_|_| |_|\__,_/_/\_\  | |:      |:     |:     |
                 /##(   )##\                                               | |::.|:. |::.. . |::.. . |
                /#.--   --.#\                                              | '--- ---'-------'-------'
               /`           `\   A simple, elegant gnu/linux distribution. | edition (v0.) by turbo.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
root@computer:/mnt/e/alwsl#

　　* 开始菜单ArchLinux快捷方式修改。右键->更多->打开文件位置。右键->属性->快捷方式->目标 内容修改为： %systemroot%\System32\bash.exe -c "cat /usr/share/issue && cd ~ && bash"

　　* 然后就可以开始愉快的玩耍了。

2.3 设置环境和更新软件

　　* 进入 %HOMEPATH%\AppData\Local\lxss\rootfs\etc

　　* 修改pacman.conf：SigLevel改为Never，加入[archlinuxcn]。

#
# /etc/pacman.conf
#
# See the pacman.conf() manpage for option and repository directives
#
# WSL: Try not to fuck around in here.

[options]
HoldPkg      = pacman glibc
Architecture = auto
IgnorePkg    = pacman fakeroot makepgk
Color
CheckSpace
SigLevel     = Never
LocalFileSigLevel = Optional

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

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

#[community-testing]
#Include = /etc/pacman.d/mirrorlist

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

#[multilib]
#Include = /etc/pacman.d/mirrorlist

[archlinuxcn]
Server = https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/archlinuxcn/$arch

　　* 修改pacan.d/mirrorlist为:

Server = https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/archlinux/$repo/os/$arch
#Server = https://mirrors.kernel.org/archlinux/$repo/os/$arch
#Server = http://mirror.f4st.host/archlinux/$repo/os/$arch

　　* 更新软件 pacman -Syyu 。

3.安装X Server,测试图形环境

　　* 为了使用简单的图形界面，需要安装X Server软件，如VcXsrv、X-Win32、XMing、MobaXterm。有些不支持OpenGL，有些比较大，个人推荐安装XMing。

　　* XMing安装好后启动，会自动隐藏任务栏，如图所示：

　　* 安装mesa-demos： pacman -S mesa-demos ，测试teapot：

注意：XMing 6.9不支持GLX1.3，还是用MobaXterm吧。

4.安装Root/Cling以及常见软件

　　ROOT是欧洲核子研究中心CERN开发的基于C++，可与Fortran、Python等多种语言交互的数据处理软件。本文主要介绍root/cling作为C++的解释器和REPL来使用。

4.1安装Root/Cling

　　* 输入 yaourt -S root ，一路点确定，需要编辑的地方一律跳过。在 ~/.bashrc 文件后面追加 export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/usr/lib/root ：

　　* 安装完成后先启动Xming，再输入 root ，如图所示：

　　* 在启动界面之后，进入交互环境：

root@computer:/mnt/c/Users/wurui# root
   ------------------------------------------------------------
  | Welcome to ROOT 6.10/                http://root.cern.ch |
  |                               (c) -, The ROOT Team |
  | Built for linuxx8664gcc                                    |
  | From tag v6--,  September                        |
  | Try '.help', '.demo', '.license', '.credits', '.quit'/'.q' |
   ------------------------------------------------------------

root []

　　* 输入官网Root Primer的例子，包括简单的绘图：

4.2安装SageMath和Spyder

　　* 输入命令： pacman -S sagemath python-matplotlib spyder3

　　* Sage测试：

　　* Spyder3测试：

4.3安装Java和JVM语言

　　* 输入： pacman -S kotlin scala groovy clojure java-openjfx intellij-idea-community-edition ，选择默认的 jdk8-openjdk 。完成后，在文件后追加： export PATH=$PATH:/usr/lib/jvm/java--openjdk/bin ，然后重新打开bash。

JVM语言测试：

　　* 输入 idea.sh 启动IDEA，测试JavaFX的例子，将 /usr/lib/jvm/java--openjdk/jre/lib/ext/jfxrt.jar 加入工程依赖的库中：

　　注：安装Eclipse后启动失败了，所以例子改成了IDEA。

5.Root/Cling作为C++解析器和REPL

5.1Root/Cling作为C++ REPL使用

　　* Root是以为Cling基础的，预先加载了一些库，使用起来更加友好一些。Cling没有过多的预加载项，作为C++ REPL更纯粹一些。

　　* Cling的例子，输入 .help 可以看到一些指令解释，其中： .files 表示列举加载的文件， .class 表示列举已经加载的类。

root@computer:~# cling

****************** CLING ******************
* Type C++ code and press enter to run it *
*             Type .q to exit             *
*******************************************
[cling]$ /*C Example*/
[cling]$ #include <stdio.h>
[cling]$ #include <string.h>
[cling]$ #include <stdlib.h>
[cling]$ char str[] = "hello"
(char []) "hello"
[cling]$ strlen(str)
(unsigned long)
[cling]$ puts(str)
hello
(int)
[cling]$ //C++ Example
[cling]$ #include <iostream>
[cling]$ #include <string>
[cling]$ #include <vector>
[cling]$ auto s = "hello"
(const char *) "hello"
[cling]$ #include <cstring>
[cling]$ using namespace std;
[cling]$ strlen(s)
(unsigned long)
[cling]$ string(s).size()
(unsigned long)
[cling]$ vector<string> ss{"hello","world"}
(std::vector<std::string> &) { "hello", "world" }
[cling]$ ss.size()
(unsigned long) 

　　* Root的例子，输入 root -l ，其中 -l 表示不显示logo。与Cling相比，Root更强大一点，有一定的语法高亮和自动补全。这可能是由于Root已经预先加载了一些库，并且使用了 using namespace std; 。

5.2Root/Cling作为C++解析器，以脚本形式运行C++

　　* 以SDL和OpenGL作为一个例子:

 // OpenGL headers
 // #define GLEW_STATIC
 #include <GL/glew.h>
 #include <GL/glu.h>
 #include <GL/gl.h>

 // SDL headers
 #include <SDL2/SDL_main.h>
 #include <SDL2/SDL.h>
 #include <SDL2/SDL_opengl.h>

 #ifdef __TINYC__
 typedef int bool;
 #define false 0
 #define true 1
 #endif

 bool quit;

 SDL_Window* window;
 SDL_GLContext glContext;
 SDL_Event sdlEvent;

 int main(int argc, char *argv[])
 {
     quit = false;

     //Use OpenGL 3.1 core
     SDL_GL_SetAttribute(SDL_GL_CONTEXT_MAJOR_VERSION, );
     SDL_GL_SetAttribute(SDL_GL_CONTEXT_MINOR_VERSION, );
     SDL_GL_SetAttribute(SDL_GL_CONTEXT_PROFILE_MASK, SDL_GL_CONTEXT_PROFILE_CORE);

     // Initialize video subsystem
     if(SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO) < )
     {
         // Display error message
         printf("SDL could not initialize! SDL_Error: %s\n", SDL_GetError());
         return false;
     }
     else
     {
         // Create window
         window = SDL_CreateWindow("Hello World!", SDL_WINDOWPOS_CENTERED, SDL_WINDOWPOS_CENTERED, , , SDL_WINDOW_OPENGL | SDL_WINDOW_SHOWN );
         if( window == NULL )
         {
             // Display error message
             printf( "Window could not be created! SDL_Error: %s\n", SDL_GetError() );
             return false;
         }
         else
         {
             // Create OpenGL context
             glContext = SDL_GL_CreateContext(window);

             if( glContext == NULL )
             {
                 // Display error message
                 printf( "OpenGL context could not be created! SDL Error: %s\n", SDL_GetError() );
                 return false;
             }
             else
             {
                 // Initialize glew
                 glewInit();
             }
         }
     }

     // Game loop
     while (!quit)
     {
         while(SDL_PollEvent(&sdlEvent) != )
         {
             // Esc button is pressed
             if(sdlEvent.type == SDL_QUIT)
             {
                 quit = true;
             }
         }

         // Set background color as cornflower blue
         glClearColor(0.39f, 0.58f, 0.93f, .f);
         // Clear color buffer
         glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
         // Update window with OpenGL rendering
         SDL_GL_SwapWindow(window);
     }

     //Destroy window
     SDL_DestroyWindow(window);
     window = NULL;

     //Quit SDL subsystems
     SDL_Quit();

     return ;
 }

　　* Root运行这个例子的命令行：

root -e '.L /usr/lib/libSDL2.so' -e '.L /usr/lib/libGL.so' -e '.L /usr/lib/libGLEW.so' -e 'int argc=0;char **argv=NULL' -e '.x main.c(argc,argv)' -q -l -b

　　* Cling运行OpenGL会有问题，所以给了一个Qt的例子cling_qt.cpp：

 #include <QtCore/QtCore>
 #include <iostream>
 using namespace std;
 void cling_qt()
 {
     QString s = "hello";
     qDebug()<<s.size();
     cout<<s.toStdString()<<endl;
 }

　　* Cling运行这个例子的命令行：

cling -I/usr/include/qt -lQt5Core -fPIC cling_qt.cpp

　　注：所以的例子都可以在我的GitHub上找到。

5.3Root/Cling和Jupyter Notebook (Python)

　　* 检查cling-jupyter是否安装好了：

[wurui@computer wurui]$ pacman -Qs cling-jupyter
local/cling-jupyter-git r4078.00a59858-
    Interactive C++ interpreter built on the top of LLVM and Clang libraries.

　　* 输入 jupyter-notebook 打开notebook，可以看到C++的选择。

　　* 选择C++14，输入代码进行测试：

　　* Root可以输入 root --notebook 开启notebook，或者从Python Jupyter Notebook中导入【注：可以参考官网的例子】。

6.结束语

　　一直对C和C++的解释器比较感兴趣，C语言的解释器一直用的是TCC，C++的解释器偶有所闻，却未尝试。最近在Manjaro下成功运行了Root/Cling，觉得使用体验还算可以。

　　可惜，Root/Cling在Windows没有可用的二进制版本。准确来说：Root5有一个Windows版本，比较旧了。Cling也可以用VS编译成功，还有Anaconda的版本，但是兼容性问题比较严重，基本不能用。

　　此外，一直有听到WSL的消息，以前一直觉得WSL不成熟，所以并未尝试。最近，尝试在WSL下安装了Root/Cling，发现居然可以用。特整理成文，记录于此，作为一份备忘录。