金子邦彦研究室インストールまとめWindows のまとめ

Windows のまとめ

概要】 Windowsの操作,プログラム作成,各種ツールの活用,Windowsの保守には,次のことが役立ちます.まず,フォルダオプションの設定により,ファイル名拡張子や隠しファイルを表示することができます.また,Windowsでは「コマンドプロンプトを使用して操作する方法や管理者権限での実行方法も重要です.さらに,環境変数やパスの設定により,システムの設定を柔軟にカスタマイズすることができます.さまざまなソフトウェアの活用も重要であり,ファイル検索ソフトウェアやテキストエディタ,ファイル転送ツール,リモート接続ツールなどが作業効率を向上させます.また,CSVファイルの管理方法やデータの形式についても理解する必要があります.プログラミング言語としてPythonやC/C++を活用する場合,それぞれのインストール方法や処理系,開発ツール,ライブラリの扱い方について学ぶ必要があります.さらに,GitCMakeなどのプログラミング関連ツールを活用することで,効率的な開発が可能です.Windowsシステムの保守には,Windows Updateの実行やシステムイメージのチェック・修復,ディスクの空き領域の確認などが必要です.

目次

  1. サイト内の主な Windows 関連ページへのリンク
  2. Windows のインストールとセットアップ
  3. フォルダオプションと設定
  4. コマンドプロンプトの利用
  5. 環境変数,パスの設定
  6. ファイル操作(展開,圧縮,文字コード変換),ファイル名検索,テキストエディタ
  7. データファイル
  8. ファイル転送ツール,リモート接続ツール
  9. 便利なフリーソフト
  10. プログラミング言語 Python とツール
  11. プログラミング言語 C/C++ とツール
  12. プログラミング言語 Java
  13. Windows のパッケージマネージャ
  14. Windows システムの運用保守
  15. WSL2 と Linux コマンド

1. サイト内の主な Windows 関連ページへのリンク

2. Windows のインストールとセットアップ

Windows 11 のクリーンインストール

Windows 11 のクリーンインストールの手順は次の通り.

  1. まず,Windows 11のライセンスキーを確認.
  2. Microsoft の公式ページ(https://www.microsoft.com/ja-jp/software-download/windows11)から Windows 11 の ISO イメージファイルをダウンロードする.
  3. Rufus(https://rufus.ie/ja/)をダウンロードしてインストールする.Rufus は,ブータブル USB メモリを作成するためのツールである.
  4. Rufus を起動し,Windows 11 の ISO イメージファイルを選択.そして,ブータブル USB メモリを作成する.
  5. ブータブル USB メモリからの起動

    作成したブータブル USB メモリを用いて,インストール対象のパソコンを起動する.

    これはBIOSメニューやブートメニューを用いて行う.あるいは, Windows を再起動し,BIOSメニューを出すためのコマンドとして「shutdown /r /fw /t 0」を使うこができる.

  6. 画面の指示に従って,Windows 11 のインストールを進める.
  7. インストール中,Windows 11 のライセンスキーの入力が求められるので入力する.

注意点として, インストール対象のパソコンの重要なデータはバックアップを取ってからインストールを開始することを推奨する.

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Tiny 11 のインストール手順: 別ページ »で説明している.

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Windows 11 のセットアップ

Windows 11のセットアップでは,不要なプリインストールアプリをスクリプトで一括削除し,サービス設定もスクリプトで行う.ディスクのクリーンアップ,デフラグ,そして空き領域のゼロフィルもWindowsでは「コマンドプロンプトから実施できる.別のWebブラウザや,いくつかの便利なフリーソフトウエアのインストールも推奨される.さらに必要に応じてプログラミングに便利なWSL 2Ubuntu 22.04もセットアップする.最後に必要に応じてMicrosoft PC Manager のインストール,Microsoft Sysinternalsツールをダウンロードし,システムツールの使用準備を行う.これらの手順により,簡単で確実にWindows 11のセットアップが可能である.

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3. フォルダオプションと設定

ファイル名拡張子や隠しファイルの表示設定により,作業効率を向上させることができる.

エクスプローラーを用いて,ファイル名拡張子や隠しファイルの表示を行う

  1. エクスプローラーを開く(フォルダアイコンをクリック,またはWindowsキー + Eキー).
  2. 表示タブをクリック.

    「ファイル名拡張子」をチェック,「隠しファイル」をチェック.

    設定の例

    設定の例

コマンドで,隠しファイルの表示を行うように設定

  1. Windows で,コマンドプロンプト管理者として実行

    コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明

  2. 次のコマンドを実行
    reg add "HKEY_CURRENT_USER\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Explorer\Advanced" /v Hidden /t REG_DWORD /d 1 /f
    reg add "HKEY_CURRENT_USER\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Explorer\Advanced" /v ShowSuperHidden /t REG_DWORD /d 1 /f
    

4. コマンドプロンプトの利用

端末

端末は,物理的なハードウェア(機材)としての端末と,ソフトウェアとしての端末(しばしば「端末エミュレータ」と呼ばれる)の二つの形態がある.端末エミュレータは,ハードウェアの端末と同等の機能をソフトウェアとして実現している.ソフトウェアとしての端末の一例として,Windowsでは「コマンドプロンプト」が該当する.端末の画面には,通常,シェルのプロンプトが表示される.シェルのプロンプトにはコマンドを入力することが可能で,入力したコマンドを実行して結果を確認することができる.

Windows のコマンドプロンプト

Windowsでは「コマンドプロンプト」は,Windowsにおける重要なツールの一つである. Windowsではコマンドプロンプトを使うことで,システムの操作や管理を効率的に行うことができる. WindowsでWindowsではコマンドプロンプトを開くには,検索窓に「cmd」と入力し,検索結果から実行する.これが簡単な方法である.

また,Windowsではコマンドプロンプト管理者として実行」する方法も理解しておくことが役立つ.特定の管理作業や高度な設定変更を行う場合には,この機能が必要となることがある. 「管理者として実行」しない通常の状態では,Windowsではコマンドプロンプトには一部制限がある.これらの制限についても理解しておくことも大切である.

Windowsではコマンドプロンプト内で円記号「¥」が表示されることについても理解しておくと良いだろう.この記号は,WindowsのWindowsではコマンドプロンプトにおいてディレクトリの区切りを示している.

次は Windows 10 で起動している画面である.

コマンドプロンプトの利用上の注意点は次の通りである.

Windows のコマンドプロンプトを管理者として実行

Windowsコマンドプロンプト管理者として実行するための簡単な手順は次の通りである. 1.Windows検索窓に「cmd」と入れる. 2.表示された検索結果からコマンドプロンプトを選ぶ. 3.右クリックメニューで「管理者として実行」を選ぶ.

スタートメニューを使って,次のように操作しても起動できる. 次は Windows 10 のスタートメニューである.

あるいは,Windowsコマンドプロンプトで,次のコマンドを実行する

powershell start-process cmd.exe -verb runas

Windows Terminal を管理者として実行

Windows 11 で,Windows Terminal を管理者として開くときは,検索窓で「Windows Terminal」あるいは「Terminal」を入れ,メニューで「管理者として実行する」を選ぶ.

5. 環境変数,パスの設定

環境変数とパスの設定は,プログラミングやソフトウェア開発作業において重要な役割を果たす. これらの設定は,システムがプログラムやコマンドを正しく認識し,またそれらを適切な場所から実行するために必要である. 環境変数とパスが適切に設定されていると,フルパスを指定せずにコマンドやプログラムを簡単に実行することができる.

環境変数

Windows環境変数は「PC」のプロパティで設定する

Windows で,環境変数の設定を行うには,マイコンピュータを右クリック → プロパティ→ 詳細設定 → 環境変数をクリック

  1. Windowsのスタートメニューを開き,コントロールパネル→システムとセキュリティ→システム と辿る
  2. 左側のメニューに「システムの詳細設定」という項目があるのでそこを選択
  3. 「詳細設定タブ」の一番下「環境変数」を選択し,環境変数を変更するウィンドウ<を開く
  4. 値の変更の場合には,下側のグループ「ユーザ環境変数」,「システム環境変数」のなかから環境変数を探してダブルクリック

パスを通す

環境変数PATH」は,シェルがコマンドを実行する際にどのディレクトリを検索対象にするかを定めるものである.そのため, フルパスを指定せずにコマンドやプログラムを簡単に実行することができようになる.実行したいコマンドやプログラムのパスを 環境変数PATH」に追加する操作を「パスを通す」という.

Windows では,「PC」 → 「プロパティ」 → 「詳細設定」 → 「環境変数」のように操作して, 環境変数の設定画面を出す.

Windows のパス長の制限の解除

  1. Windows で,コマンドプロンプト管理者として実行

    コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明

  2. 次のコマンドを実行
    reg add "HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\FileSystem" /v "LongPathsEnabled" /t REG_DWORD /d "1" /f
    

6. ファイル操作(展開,圧縮,検索,文字コード変換),ファイル名検索,テキストエディタ

Windows パソコンで PC を開く

Windows パソコンで,「PC」を開きたいときは,検索窓で「PC」と入れて,開くことができる.

ファイルの展開(解凍),圧縮(Windows 上)

Windows での 7-Zip のインストール

7-Zipはファイルやフォルダの圧縮・解凍作業を行うためのツールである.Windows の標準機能では簡単に扱えない各種形式のアーカイブファイルを扱うことが可能である.

7-Zip の公式ページ: https://sevenzip.osdn.jp/ からダウンロードしてインストールする.

Windows では, コマンドプロンプトを管理者として開き, 次のコマンドを実行することにより, 7-Zip 24.05 のインストールを行うことができる.

コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明

mkdir %HOMEPATH%\7zip
cd %HOMEPATH%\7zip
curl -O https://www.7-zip.org/a/7z2405-x64.exe
.\7z2405-x64.exe
powershell -command "$oldpath = [System.Environment]::GetEnvironmentVariable(\"Path\", \"Machine\"); $oldpath += \";c:\Program Files\7-Zip\"; [System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"Path\", $oldpath, \"Machine\")"

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7-zip を用いた展開(解凍)の手順例(Windows)

  1. 7-zip で展開(解凍)を始める.右クリックメニューが便利
  2. 展開(解凍)するディレクトリ(フォルダ)を指定する

ファイル名検索ソフト Search Everything

Search Everything は、Windowsで使用できる高速なファイル検索ツールである。このソフトウェアは、コンピュータ内のすべてのファイル名とフォルダ名を自動的にインデックス化することで、高速な検索を実現している.

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文字コードの変換(Windows 上)

Windows での文字コード変換ソフトウェアには,charsetConverter などがある.

テキストエディタ

「テキストエディタ」はテキストファイルを編集する機能を持ったソフトウェア.

Windows には,「メモ帳 (notepad)」や,「ワードパッド (wordpad)」などのテキストエディタが標準で備わっている.これらは,テキストファイルの作成や編集に利用できる. その他,より高機能なテキストエディタやソースコードエディタとして,Visual Studio CodeEmacsNotepad++などがWindows で利用可能である. これらは,プログラミングや文書作成に置いて便利なツールになる.

エディタ Visual Studio Code

Visual Studio Code は,テキストエディタとしての 機能を備え,豊富な拡張機能をもち,ソースコードの編集やデバッグを効率的に行うことができる開発環境である. 多様なプログラミング言語に対応しており,ソースコードのシンタックスハイライトやコード補完,Gitの統合など,ソースコードの編集やデバッグに便利な機能を幅広く提供している.

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エディタ Emacs

Emacsの操作は,キーボードによるコマンドが中心で,そのコマンドを通じてテキスト編集,ファイル操作,文字列の置換,画面操作など,幅広い作業を行うことが可能である. 詳細な操作指示は通常,画面の最下部(ミニバッファ)で行う. Emacsにはメニューバーも存在し,メニューからも一部の機能を利用できる.メニューを使う場合,操作に応じてダイアログ画面が開くこともある.以下に,Emacsでよく使われる主要な操作とそのキーボードショートカットをまとめている.

これらはあくまで基本的な操作である. ここに挙げた以外にも,豊富な機能があり,カスタマイズも可能である.

Emacsは,最初は少し難しいと感じるかもしれないが,強力な機能があり,カスタマイズ可能も可能であることから, マスターすれば,コーディングや文書作成の効率を向上させることが可能である. Emacsの機能は多岐にわたり,全てを一度に覚えることはない. 最初は基本的な操作から始め,徐々に高度な操作やカスタマイズに進むことを勧める. 必要なときに,必要な機能を調べて覚えていくことが大切である.

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7. データファイル

CSV

CSVファイルは,"Comma Separated Values"の略で,データがカンマで区切られたテキストファイルを指す.CSVファイルにはいくつかのバリエーションがあるが,たとえばMicrosoft Excelで使用されるCSVファイルは以下のような形式になります. 例:
りんご,150,4,200,12月30日に購入した
みかん,30,2,60,"25円のものを買う予定だったが,売り切れだった"

この例では,2行のテキストファイルが示され,各行に5つのデータが含まれている. このExcelのCSVファイルから次の3つの特徴が読み取ることができる.

  1. データは半角カンマで区切られている.
  2. 1行が1つのデータセットを表す.
  3. データそのものが半角カンマを含む場合,そのデータ全体はダブルクオートで括られる.

8. ファイル転送ツール,リモート接続ツール

Windows の curl

最近の Windows では,HTTP通信を行うためのツールである curl が標準に備わっている.そのため,特別にインストールすることなく,すぐに使用することが可能である.

ファイル転送とリモート接続のツール MobaXTerm

MobaXTermは,Windows上で動作し,SSHやVNCを使ったリモート接続やファイル転送を容易に行えるソフトウェアである.ターミナル機能,シェル環境(busyboxとcygwin)と各種コマンド,Xサーバ機能を含む.このXサーバにより,Windows上でUNIX/Linuxのグラフィカルなアプリケーションを直接実行できる.インターフェースはタブ形式で,複数の接続を一元管理できる.

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ファイル転送ツール FileZilla

FileZillaは,FTP,SFTPを用いたファイル転送を容易に行うためのアプリケーションである.一括または個別のファイルのアップロード,ダウンロードが可能で,リモートのファイルやディレクトリの内容確認も簡単にできる.加えて,再接続や再転送機能により,中断した転送をスムーズに再開可能である.ただし,手元のパソコンにパスワードが保存されるため,使用するパソコンをなくなさいなど,セキュリティには十分注意が必要である.

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Windows での Wget のインストール

Wget のページ http://gnuwin32.sourceforge.net/packages/wget.htm からダウンロードしてインストール:

詳しくは: 別ページ »で説明

9. 便利なフリーソフトウェア

便利なフリーソフトウェアのインストール

必要なフリーソフトウェアを選択して,インストールする.

FirefoxとGoogle Chromeは高機能なブラウザで,拡張機能を用いてカスタマイズが可能である.Search Everythingは迅速なファイル検索が可能である.Visual Studio CodeとEmacsはテキストエディタである.FileZillaとMobaXtermはファイル転送・リモート接続のために有用である.Kokomiteはマウス拡大,GreenShotはスクリーンショットの撮影・編集に役立つ.

ディープラーニング関連のフリーソフトウェアのインストール

理工学分野のフリーソフトウェア

理工学分野での研究や開発を支援する多様なフリーソフトウェアを紹介する. Dockerはコンテナ技術を,SQLite3はリレーショナルデータベースを,QGISは地理情報システムを提供する. OctaveとRは数値解析や統計分析を,AnacondaはPythonプログラミング環境を, LaTeXは高品質な文書作成を可能にする. さらに、GIMP、Blender、FreeCADは画像編集から3Dモデリングまで,各種のビジュアル作成・編集を支える.そしてKiCadはPCB設計を効率化する.

その他,便利な機能をもったフリーソフトウェアの紹介

フリーソフトウェア利用上の注意

フリーソフトウェアは一定の条件下で無償で利用することが可能である. 利用者自身が利用条件を必ず確認し,それを遵守することが求められる. インストールが上手くいかない,または正常に動作しない場合でも,対処する責任は利用者にある.

スクリーンショット GreenShot

GreenShotは,Windowsで利用可能なフリーウェアのスクリーンショットツールである.Print Screenキーを押すことにより,全画面,アクティブウィンドウ,任意の範囲,あるいは特定の要素を簡単にキャプチャすることができる.また,ユーザーは,キャプチャした画像を即座にクリップボードにコピーしたり,内蔵の画像エディタで編集したり,またはファイルとして保存したりすることができる.

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マウスカーソル拡大ツール kokomite

kokomiteはマウスカーソル拡大ツールである.小さなスクリーンや高解像度ディスプレイでの作業においてカーソルの追跡を容易にし,視認性が向上し,生産性を向上させる.プレゼンテーションでの利用にも適している.マウスカーソルの大きさや色などをカスタマイズ可能である.

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10. プログラミング言語 Python とツール

プログラミング言語 Python や関連するツールの知識とスキルは重要である. 特にPython のインストール方法や開発環境,便利なツール(例えば,Jupyter Notebook)に慣れておくことは有用である.

Python

Pythonは,現在,人気の高いプログラミング言語の1つであり,読みやすく書きやすい文法と幅広い応用範囲を持つとされている.現在,様々な分野で使用され,豊富なライブラリがある.

インストールは次の手順で行うことができる.

  1. Pythonの公式サイト(https://www.python.org)にアクセスし,「Downloads」,「Windows」を選択する.
  2. Stable Releases」からインストールしたいバージョンを選ぶ(例:Python 3.10.10).
  3. Windows Installer (64-bit)」をダウンロードする.
  4. Windows上でPythonをインストールする際は,ユーザー名に日本語が含まれていると問題が生じる可能性がある.これは,既定(デフォルト)のインストール設定では,Pythonの関連ファイルのパスにユーザ名が含まれることが原因である.トラブルを避けるために,次の手順でインストールする.
  5. まず,ダウンロードしたインストーラを管理者権限で実行する.
  6. インストーラの最初の画面で,「Install launcher for all users (recommended)」と「Add Python.exe to PATH」をチェックし,「Customize installation」をクリックする.
  7. 次の画面でオプションの機能は既定のままで「Next」をクリックする.
  8. さらに次の画面で「Install Python 3.xx for all users」を選択し,インストールディレクトリを確認後,「Install」をクリックする.
  9. インストール中に「Disable path length limit」が表示された場合はクリックしてパス長の制限を解除します.
  10. インストール完了後,スタートメニューに「Python 3.10」が追加されていることを確認する.

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Python の公式ページ: https://www.python.org/

Python の起動コマンド

Windows, Ubuntu での Python 起動コマンドについて:別ページ で説明している.

Google Colaboratory

Google Colaboratory について:別ページ で説明している.

Windows での Python のインストール

Windows での Python のインストール: 別ページ »で説明.

Python, pip, Python 開発環境,Python コンソールのコマンドでの起動

Python, pip, Python 開発環境,Python コンソールのコマンドでの起動: 別ページ »で説明.

複数の Python の同時インストール

Windows での複数の Python の同時インストール: 別ページ で説明している.

Python ランチャー

Python ランチャー: 別ページ »で説明している.

venv

venv は,Python の仮想環境を作成する機能を提供するモジュールである.Python の仮想環境は隔離されており,特定のバージョンのPythonや,特定のバージョンやPythonパッケージを管理するのに役立つ.

venv について: 別ページ »で説明している.

virtualenv, virtualenv-wrapper

virtualenv, virtualenv-wrapper について: 別ページ »で説明している.

pip

pip について: 別ページ »で説明している.

Poetry のインストール,アンインストール(Windows 上)

PoetryはPythonの仮想環境の作成機能を有し, またpyproject.toml ファイルに基づくパッケージ管理の機能を持つ. そして,プロジェクトが依存するパッケージを自動的にインストールするとともに,インストールの問題が起きないように,パッケージ間のバージョンの調整も行う. さらに,Pythonパッケージを簡単にビルドし、PyPI(Python Package Index)で公開できる機能を持つ.

Poetry のインストール

Windows では, コマンドプロンプトを管理者として開き, 次のコマンドを実行.

curl -sSL https://install.python-poetry.org | python -

Poetry のアンインストール

Windows では, コマンドプロンプトを管理者として開き, 次のコマンドを実行.

curl -sSL https://install.python-poetry.org | python - --uninstall

Python の setup.py の実行

Python の setup.py の実行: 別ページ »で説明している.

Python コンソール (Python のシェル)

Python コンソールについて:別ページ で説明している.

Blender の Python コンソール (Python 処理系のシェル)

Blender の Python コンソールについて:別ページ で説明している.

2to3

2to3: 別ページ »で説明している.

Jupyter Qt Console

Jupyter Qt Console は Python コンソールの機能を持ったソフトウェア.

Jupyter Qt Console について:別ページ で説明している.

Jupyter ノートブック (Jupyter Notebook)

Jupyter ノートブックは,Pythonなどのプログラムのソースコードやその実行結果などを1つのノートとして保存し公開できる機能をもったノートブック.

Jupyter ノートブック について:別ページ で説明している.

JupyterLab

Jupyter LabPython プログラム作成に関する種々の機能を持ったソフトウェア.

JupyterLab について:別ページ で説明している.

spyder

Spyder について: 別ページ »で説明している.

PyCharm

PyCharm は Python プログラム作成に関する種々の機能を持ったソフトウェア.

PyCharm について:別ページ で説明している.

Windows での PyCharm Community Edition のインストール: 別ページ »で説明

Python のディストリビューション Anaconda3

Anaconda3 について:別ページ で説明している.

Windows での,Python と Anaconda 内の Python の共存

Windows での,Python と Anaconda 内の Python の共存: 別ページ »で説明している.

11. Windows での C/C++ 開発環境

プログラミング言語 C/C++ や関連するツールの知識とスキルは重要である. C/C++の開発環境やビルドツール(Build Tools)のインストール方法や操作方法,関連の便利なツール(例えば,GitCMakeなど)に慣れておくことは有用である.

Visual Studio

Visual Studio は統合開発環境である. プログラムの編集,デバッグ,ビルド,テスト,デプロイなどのソフトウェア開発のさまざま機能がある. そして,これらの機能は,グラフィカルなユーザーインターフェースで操作できる. さらに,Visual Studio には,ビルドツール(Build Tools)が含まれている.

Visual Studio のインストール

Visual Studio には,ビルドツール(Build Tools)が含まれている. Visual Studio の機能のうち ビルドツール(Build Tools)の機能しか使わない場合は,ビルドツール(Build Tools)をインストールする. Visual Studio の機能のうち ビルドツール(Build Tools)以外の機能も使う予定がある場合,あるいは,よく分からない場合は, Visual Studio のインストールを行う.

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YouTube 動画:

Build Tools for Visual Studio 2022(ビルドツール for Visual Studio 2022)

Build Tools for Visual Studio 2022(ビルドツール for Visual Studio 2022)は, Windows上で動作するMicrosoftのC++コンパイラーであり、プログラムのソースコードから実行可能なプログラムやライブラリを生成するためのツールである.

コンパイラ,リンカ,ランタイムライブラリなどが含まれており,32ビットと64ビットの両方で動作する. これらのツールはコマンドラインで使用される. NVIDIA CUDA ツールキットの利用時にも役立つ.

C++プログラムを64ビットでコンパイルする手順は以下の通りである.

また,fopen関数を使用する場合は、C++ソースコードの先頭に「#pragma warning(disable: 4996)」を追加する必要がある。

x64 Native Tools Command Promptコマンドプロンプトの機能も持っている. Visual Studioは機能が豊富だが,Visual Studioのビルドツール(Build Tools)の機能しか使用しない場合は,ビルドツール(Build Tools)だけを単独でインストールすることができる.

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Windows での ビルドツール for Visual Studio 2022 (Build Tools for Visual Studio 2022) のインストール: 別ページ »で説明している.

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Build Tools for Visual Studio 2022 (ビルドツール for Visual Studio 2022)の公式ダウンロードページ: https://visualstudio.microsoft.com/ja/visual-cpp-build-tools/

Build Tools for Visual Studio 2022 のインストール(Windows 上)

Build Tools for Visual Studio 2022(ビルドツール for Visual Studio 2022)のインストールは,Visual Studio を使う予定がある場合(よく分からない場合を含む)と,使う予定がない場合(使う予定が無いことが確実な場合)で方法が分かれる.

詳しくは次の通りである.

  1. ダウンロード URL を開く

    https://visualstudio.microsoft.com/ja/downloads/

  2. このページの下の方の「Tools for Visual Studio」を展開

  3. Build Tools for Visual Studio 2022」の右の「ダウンロード」をクリック.

  4. ダウンロードが始まる

  5. ダウンロードした .exe ファイルを実行する
  6. 表示を確認し,「続行」をクリック

  7. C++ によるデスクトップ開発」をクリック.そして,右側で「ATL」と「MFC」をインストールするようにチェックする.「インストール」をクリック.

  8. ダウンロードとインストールが始まる

  9. インストール終了の確認

ビルドツール(Build Tools)の動作確認のため,プログラムをビルドしてみる

Visual Studioビルドツール(Build Tools) をコマンドラインで使いたいときは, Visual Studio の x64 Native Tools コマンドプロンプトを使う.

  1. Visual Studio の x64 Native Tools コマンドプロンプトを開く.

    Windows のスタートメニューで「Visual Studio 2022」の下の「x64 Native Tools Command Prompt for VS 2022」で起動する.(あるいは類似のものを探す).「x64」は,64ビット版の意味である.

    以下の操作は,x64 Native Tools コマンドプロンプトで行う

  2. cl にパスが通っていることを確認する

    エラーメッセージが出ていないことを確認.

    where cl
    

    [image]

    ※ 「cl が無い」 という場合は,次の手順で,Visual Studio Build Tools 2022C++ についての設定を行う.

    1. C++ についての設定をしたいので、Visual Studio Installer (Visual Studio インストーラー)を起動

      Windowsのスタートメニューからの起動が簡単

    2. Visual Studio Build Tools 2022 の画面で「変更」をクリック
    3. C++ によるデスクトップ開発」をチェック.そして,画面右側の「インストール」の詳細で「v143 ビルドツール用 C++/CLI サポート(最新)」をチェックする.その後,「インストール」をクリック.
    4. インストールが始まる.しばらく待つ.
  3. コンパイラの動作確認

    まず,エディタを開く. ここではメモ帳 (notepad) を使っている.

    x64 Native Tools コマンドプロンプト で,次のコマンドを実行する. ファイル名は hello.c としている.

    c:
    cd %HOMEPATH%
    notepad hello.c
    

    [image]
  4. いまメモ帳で開いたファイルを, 次のように編集する(コピー&ペーストしてください).そして保存する.
    #include<stdio.h>
    int main() {
        printf("Hello,World!\n");
        printf("sizeof(size_t)=%ld\n", sizeof(size_t));
        return 0;
    }
    

    [image]
  5. 次のコマンドを実行

    x64 Native Tools コマンドプロンプトを使うこと.

    結果として,「Hello,World!」「sizeof(size_t)=8」と表示されればOK.

    del hello.exe
    cl hello.c
    .\hello.exe
    

    実行結果例

    [image]

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Windows での ビルドツール for Visual Studio 2022 (Build Tools for Visual Studio 2022) のインストール: 別ページ »で説明している.

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Build Tools for Visual Studio 2022(ビルドツール for Visual Studio 2022)の公式ダウンロードページ: https://visualstudio.microsoft.com/ja/visual-cpp-build-tools/

Windows での C/C++ コンパイラ

Windows での C/C++ コンパイラには Visual Studio の C/C++, msys2 の C/C++ などがある

Visual Studio の Native Tools コマンドプロンプト

Visual Studioビルドツール(Build Tools) をコマンドラインで使いたいときは, Visual Studio の Native Tools コマンドプロンプトを使う.

起動方法

Build Tools for Visual Studio 2022(ビルドツール for Visual Studio 2022)の場合で,起動方法を説明する.

起動は,Windows のスタートメニューで「Visual Studio 2022」の下の「x64 Native Tools Command Prompt for VS 2022」で起動する.

起動し,確認のため「where cl」を実行した画面を下に示す.

[image]

vcvarsall.bat による起動方法

※ あるいは,コマンドプロンプト を開くたびに,次のコマンドを実行するという方法もある.

vcvarsall.bat x64
あるいは
vcvarsall.bat x86

vcvars64.bat, vcvars32.bat を使う方法もあるが,vcvarsall.bat の方が,場所を探しやすい印象があるので,そちらを使うことにする.

Visual Studio Community 2019 vesion 16.1の場合,vcvarsall.batの場所は次の通りである.

[image]
[image]

実際に,Windowsのコマンドプロンプトで vcvarsall.bat を使い,cl や nmake 使えるようになったか確認する手順は次の通りである.

"C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Community\VC\Auxiliary\Build\vcvarsall.bat" x64
where cl
where nmake
[image]
"C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 14.0\VC\vcvarsall.bat" x64
where cl
where nmake
[image]

以上で確認できる通り,vcvarsall.bat は, cl や nmake などをコマンドを使えるように設定するためのものである.

なお,上記の結果が得られないときは Visual Studio のビルドツールがうまくインストールできていない. その場合は, 最新の Visual Studio Installer を起動して・ビルドツールを追加するという操作が良いだろう.

vcvarsall.bat x64 と vcvarsall.bat x86 の違いは, 64 ビットのプログラムを生成するか, 32 ビットのプログラムを生成するかの違いである. 特に問題が無い限り,x64 の方が良かろう.

[image]

Microsoft Visual Studio のバージョン番号

Visual Studio のバージョン番号は次の通り.

Visual Studio 2013: vc12
Visual Studio 2015: vc14
Visual Studio 2017: vc15
Visual Studio 2019: vc16
Visual Studio 2022: vc17

Microsoft Visual Studio の C/C++ の 64ビット環境

Microsoft Visual Studio の C/C++ の 64ビット環境をシェルで使うには,次の 2つの方法がある.

msys2 の C コンパイラ

Windows での C/C++ コンパイラには Visual Studio の C/C++, msys2 の C/C++ などがある

msys2 での hello.c のコンパイル操作例は次の通り.hello.exe という名前のファイルができる.

gcc -o hello.exe hello.c

デバッガを使いたい場合には,-g オプションを付ける.

gcc -g -o hello.exe hello.c

Cygwin でコンパイルしたプログラムを,Cygwin をインストールしていない他のソコンで使う場合には,-mno-cygwin オプションを付ける

gcc -mno-cygwin -o hello.exe hello.c

コンパイルしたプログラムについて,使用している DLL 名を表示させたい. objdump コマンドを使う.

objdump -p hello.exe | grep "DLL"

デバッガ gdb

起動は,gdb <ファイル名>で行う.

gdb hello.exe

gdb の終了は「quit」である.

quit

デバッガ gdb の機能

デバッグ

デバッグを行うソフトウェアとしては gdbなどがある. Visual Studio Code のプラグインには,デバッガとの連携機構を持つものがある. PyCharm は,Python プログラムのデバッグの機能を持つ.

デバッガには,ブレークポイント,ブレークポイントでの変数値表示,ステップ実行などの機能がある. ステップ実行には,次の操作がある.

バージョン管理システム Git

Git は、ソフトウェアの開発において使用されているバージョン管理システムである.git clone コマンドは、リモートリポジトリからソースコードをローカルマシンにコピー(クローン)するために使用される.シンプルなコマンドで,リモートリポジトリ全体のコピーや,リモートリポジトリとの同期を行えることが特徴である.

Windows 上で Git をインストールするには,公式ウェブサイト (https://git-scm.com/) から 64-bit Git for Windows Setup をダウンロードし,インストーラーの指示に従ってインストールを進める.ほとんどの設定は既定 (デフォルト) のままで問題ないが,PATH 環境変数の設定画面では 2 番目のオプションを選択することが推奨される.

次のコマンドの実行により,https://github.com/username/repository.git で指定されたリモートリポジトリを,現在のディレクトリにある repository というディレクトリにクローンできる.

git clone https://github.com/username/repository.git

次のコマンドは,特定のブランチを指定してリポジトリをクローンしている.-b オプションは,クローンするブランチを指定する。この例では、v1.0 というブランチを指定している.

git -b v1.0 clone https://github.com/username/repository.git

サイト内の関連ページ

Windows での Git のインストール: 別ページ »で説明している.

関連する外部ページ

Git の公式ページ: https://git-scm.com/

Git for Windows

「git for Windows」は,Windows 版の Git の1つであり,MinGWが含まれている.

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Git for Windows 2.41.0 のインストール

  1. Windows で,コマンドプロンプト管理者として実行

    コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明

  2. 次のコマンドを実行
    cd %HOMEPATH%
    curl -L -O https://github.com/git-for-windows/git/releases/download/v2.41.0.windows.1/Git-2.41.0-64-bit.exe
    .\Git-2.41.0-64-bit.exe
    

ビルドツール CMake

CMake は,ソフトウェアのビルドプロセスを自動化し,効率的に管理するためのツールである.Windows では,CMake のオプションを確認したい場合には,「cmake-gui」コマンドを使用して,CMake のグラフィカルユーザインタフェースを起動することにより確認ができる.このcmake-guiで,ビルドオプションの設定や,ビルドの実行も可能である.

CMakeの使用方法は次の通りである.

ビルドツール CMake のインストール (Windows 上)

CMake は,ソフトウェアのビルドプロセスを自動化し,効率的に管理するためのツールである.Windows では,CMake のオプションを確認したい場合には,「cmake-gui」コマンドを使用して,CMake のグラフィカルユーザインタフェースを起動することにより確認ができる.このcmake-guiで,ビルドオプションの設定や,ビルドの実行も可能である.

WindowsCMake をインストールするには,公式ウェブサイト(https://cmake.org/download/)にアクセスし,"Windows x64 Installer" をダウンロードする.ダウンロードしたインストーラを実行し,インストールオプションで「Add CMake to the system PATH for all users」を選択する.他のオプションはデフォルトのままで構わない.

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CMake のジェネレータ

CMake のジェネレータは,次のページに説明がある.

https://cmake.org/cmake/help/latest/manual/cmake-generators.7.html

CMake の使い方の例

Windows 10 で Visual Studio の C++を使うとき

Visual Studio 2022 64 ビット版を使うときは次の通り

rmdir /s /q build
mkdir build
cd build
cmake -G "Visual Studio 17 2022" -A x64 -T host=x64 ..
cmake --build . --config RELEASE

Visual Studio 2019 64 ビット版を使うときは次の通り

rmdir /s /q build
mkdir build
cd build
cmake -G "Visual Studio 16 2019" -A x64 -T host=x64 ..
cmake --build . --config RELEASE

Visual Studio 2017 64 ビット版を使うときは次の通り

rmdir /s /q build
mkdir build
cd build
cmake -G "Visual Studio 15 2017 Win64" -T host=x64 ..
cmake --build . --config RELEASE

Visual Studio 2015 64 ビット版を使うときは次の通り

rmdir /s /q build
mkdir build
cd build
cmake -G "Visual Studio 14 2015 Win64" -T host=x64 ..
cmake --build . --config RELEASE

nmake を使うときは次の通り

rmdir /s /q build
mkdir build
cd build
cmake -G "NMake Makefiles" ..
nmake

主なオプション

参考: Visual Studio のバージョン番号は次の通り.

Visual Studio 2013: vc12
Visual Studio 2015: vc14
Visual Studio 2017: vc15
Visual Studio 2019: vc16
Visual Studio 2022: vc17

古いバージョンの Visual Studio をアンインストールした場合, いくつかの情報などが残っている可能性があるが,次のコマンドで 消すことができる.

cd C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\Installer\resources\app\layout 
.\InstallCleanup.exe -full

CMake でビルドパスやソースパスを指定したいときは, 次のように指定する.

cmake -B <ビルドパス> -S <ソースパス>

msbuild の実行

msbuild の実行例は次の通り

msbuild hoge.sln /p:Configuration=Release /t:Rebuild /m
msbuild hoge.sln /p:Configuration=Release /p:Platform="x64" /target:all /m

ninja

Ninja はビルドシステム.

12. プログラミング言語 Java

Java JDK (Java Development Kit) のインストールと Java プログラムの実行

JDK は Java プログラムのコンパイルに必要である.

【Java のバージョンの確認】

Java のバージョンは,次のコマンドで確認できる.

java -version
[image]

【Windows での Java プログラムの実行】

Windows で,ファイル Main.java を編集し実行するために,次のコマンドを, コマンドプロンプトで実行する.

cd %HOMEPATH%
notepad Main.java
javac -encoding UTF-8 Main.java
java Main

Main.java として次の Java プログラムを実行すると,結果として「3.000000」が表示される.

class Ball {
    double x;
    double y;
    String color;
    public Ball(double x, double y, String color) {
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.color = color;
    }
    public double dist() {
        return this.x + this.y;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Ball a = new Ball(1, 2, "red");
        Ball b = new Ball(3, 4, "green");
        System.out.printf("%f", a.dist());
    }
}

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13. Windows のパッケージマネージャ

ライブラリ

ライブラリは,さまざまなアプリケーションから 共有される機能をまとめたソフトウェアのこと. アプリケーションと,ライブラリは,アプリケーションの実行時までにリンクされる.

vcpkg

vcpkg は,C や C++ のライブラリを管理する機能を持ったソフトウェア.Windows, Linux, MacOS で動く. ダウンロードされたファイルは,downloads 下に保存される.

vcpkg の GitHub のページ: https://github.com/microsoft/vcpkg

Windows での vcpkg のインストール

  1. 事前に Git のインストールを行っておく.インストールについては, 別項目で説明している.
  2. Git の公式ページ: https://git-scm.com/ , Visual Studio 2015 Update 3 以上のインストールが必要.
  3. Windows で,コマンドプロンプト管理者として実行

    コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明

  4. 次のコマンドを実行
    cd c:\
    git clone https://github.com/microsoft/vcpkg
    .\vcpkg\bootstrap-vcpkg.bat
    

winget

wingetは,Windowsでソフトウェアをインストールするためのコマンドラインツールである.Windows Package Managerの略称である.

winget を用いてソフトウェアをインストールするには,コマンドプロンプトを管理者として実行し,「winget install」コマンドのオプションにソフトウェア名を指定する.「winget upgrade --all」コマンドを使用して,インストール済みのパッケージを一括で更新することもできる.

winget のインストール

Windowswingetをインストールするには,GitHubのwinget-cliページ(https://github.com/microsoft/winget-cli)から最新のmsixbundleファイルをダウンロードし,実行して指示に従う.wingetを使用すると,Git,CMake,Wget,7-Zipなどのソフトウェアを簡単にインストールできる.コマンドプロンプトを管理者として実行し,「winget install」コマンドにソフトウェア名を指定することでインストールを行う.インストール後,環境変数Pathにソフトウェアのパスを追加することで,コマンドプロンプトから直接実行できるようになる.

サイト内の関連ページ

Git, CMake, Wget, 7-Zip のインストール(winget を使用)(Windows 上): 別ページ »で説明している.

関連する外部ページ

GitHub の winget-cli のページ: https://github.com/microsoft/winget-cli

Chocolatey

Chocolatey は,Windows で動くパッケージマネージャ. アプリケーションのインストールや更新が簡単にできるようになる.

choco のオプションには,次のようなものがある

miniconda3

miniconda は,Python, conda, pip などのソフトウェア.さまざまな追加ソフトウェアをインストールできる機能がある.

URL: https://docs.conda.io/en/latest/miniconda.html

Windows での miniconda3 のインストール手順は, 別ページ »で説明している.

14. Windows システムの運用保守

Windows 10 でのアンインストール

Windows 10 でのアンインストールは, スタートメニューで「設定」,「アプリ」のように操作し,アプリが表示されるので, 右クリックメニューでアンインストール.

Windows 11 でのアンインストールは, 検索窓が便利(検索窓で「アンインストール」のようなキーワードを入れる).

Windows 11 や Windows 10 の更新

Windows 10 は,自動更新を設定している場合には,自動で更新される.

自動で更新されない場合は, 次のサイトを利用できる.

Windows Update の実行

次の手順で行う

Windows の検索窓で「windowsupdate」と入れ,検索し,実行する.

上の手順がうまく動かない場合は,次を手順で解決する可能性がある(古い Windows 10 の場合)

  1. Windows のスタートメニューを右クリックし,「ファイル名を指定して実行

  2. 次を実行
    ms-settings:windowsupdate-action
    

    これで,Windows Update が自動的に始まる

Windows のバージョン情報の確認

Windows の検索窓で「winver」と入れ,検索し,実行する

Windows のバージョン情報を確認する.

AMD プロセッサを使うときの Windows の設定

AMD社製プロセッサの場合は,システム環境変数 MKL_DEBUG_CPU_TYPE に,値「5」を設定する.

Microsoft Sysinternalsツール

WindowsMicrosoft Sysinternalsツールは,マイクロソフトが提供する一連のシステムツールのセットである.

WindowsMicrosoft Sysinternalsツールの公式ページ: https://docs.microsoft.com/sysinternals/

その中の,特に便利なツールには,次のようなものがある.

Microsoft Sysinternalsツールをダウンロードしてパスを通す手順

次を実行することにより,Microsoftの「Sysinternals」公式ページからツールをダウンロードし, c:\SysinternalSuite に展開し,パスを通すことができる. WindowsMicrosoft Sysinternalsツールの利用条件については,利用者自身で確認してください.

  1. Windows で,コマンドプロンプト管理者として実行

    コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明

  2. 次のコマンドを実行
    cd %HOMEPATH%
    curl -O https://download.sysinternals.com/files/SysinternalsSuite.zip
    mkdir c:\SysinternalSuite
    powershell -command "Expand-Archive -Path SysinternalsSuite.zip" c:\SysinternalSuite
    powershell -command "$oldpath = [System.Environment]::GetEnvironmentVariable(\"Path\", \"Machine\"); $oldpath += \";c:\SysinternalSuite"; [System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"Path\", $oldpath, \"Machine\")"
    

システムイメージのチェック

システムイメージをチェック

dism /online /cleanup-image /scanhealth

システムイメージをチェックし,Windows Update を使用して修復

dism /online /cleanup-image /restorehealth

Windows でのシステムファイルの検証と修復

Windows のシステムファイルをスキャンして, Windows\System32\dllcache にあるキャッシュコピーを用いて修復.

sfc /scannow

Windows でディスクの空き領域を 0 で埋める

sdelete の URL: https://docs.microsoft.com/ja-jp/sysinternals/downloads/sdelete

Windows で,コマンドプロンプト管理者として実行

sdelete -z c:

ARPテーブルの表示

ARP テーブルには,ネットワークにつながっている機器の IP アドレスが格納されている. 「arp -a」コマンドにより表示することができる.

AVS (アドバンスト・ベクトル・エクステンション)

プロセッサの機能の1つ. AVS (アドバンスト・ベクトル・エクステンション) があるかどうかを確認するためには, CPU ID を調べる.

CPU ID

CPU ID を調べるために,インテル プロセッサー識別ユーティリティーを使うことができる. インテル プロセッサー識別ユーティリティー Windows 版は次の Web ページからダウンロードできる.

https://downloadcenter.intel.com/ja/download/7838/Intel-Processor-Identification-Utility-Windows-Version

Windows のステレオミキサーを有効にする

  1. Windows10 でサウンドのプロパティ
  2. 録音」を選ぶ
  3. 右クリックメニュー.「オーディオミキサー」がチェックされていなければチェックする.
  4. ステレオミキサー」が無効になっているときは,有効にする

    ステレオミキサーが表示されていないときは,オーディオドライバを更新する

  5. ステレオミキサー」を選び,「既定値に設定」をクリック

15. WSL 2 と Linux コマンド

WSL2

WSL 2WSL 2 上の Ubuntu 22.04 のインストールにより,プログラミング等で便利な場合がある.

WSL 2 のインストールにより,Ubuntu,Debian,openSUSE の Linux ディストリビューションを Windows にインストールし,Windows のサブシステムとして動かすことができるようになる.

WSL のコマンド

サイト内の関連ページ

WSL2 のインストール,WSL2 上のサブシステムとして Ubuntu 22.04 をインストール

Windows 11 での手順を示す.

  1. 「Windows の機能の有効化または無効化」で,Hyper-V,Linux 用 Windows サブシステム,仮想マシンプラットフォームを有効にする
    1. Windows で,コマンドプロンプト管理者として実行

      コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明

    2. Windows の更新

      次のコマンドを実行

      powershell -command "Start-Process ms-settings:windowsupdate"
      
    3. Hyper-V,Linux 用 Windows サブシステム,仮想マシンプラットフォームを有効にする.

      次のコマンドを実行

      powershell -command "Enable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName Microsoft-Hyper-V -All -n"
      powershell -command "Enable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName HypervisorPlatform -n"
      powershell -command "Enable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName Microsoft-Windows-Subsystem-Linux -n"
      powershell -command "Enable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName VirtualMachinePlatform -n"
      
    4. その後,Windowsの再起動を行う.

      次のコマンドを実行

      shutdown /r /t 0
      
  2. システムの再起動が終わったら,再び,Windows で,コマンドプロンプト管理者として実行
  3. Windows Subsubsystem for Linux, 仮想マシンプラットフォームのオプションコンポーネントを有効化する. WSL の既定(デフォルト)のバージョンを 2 に設定する

    次のコマンドを実行

    powershell -command "dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Windows-Subsystem-Linux /all /norestart"
    powershell -command "dism.exe /online /enable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /all /norestart"
    wsl --set-default-version 2
    
  4. インストール可能な Linux ディストリビューションの確認

    次のコマンドを実行.

    wsl -l --online
    
  5. Ubuntu-22.04 を,Linux サブシステムとしてインストール

    次のコマンドを実行. このときに,ユーザ名とパスワードの設定が求められる.

    このときに設定したパスワードは,sudo コマンドの実行で必要になるので覚えておくこと. パスワードが画面に表示されないのは正常動作である.

    wsl --update
    wsl --install -d Ubuntu-22.04
    
  6. Linux サブシステムの bash シェルの起動.

    次のコマンドを実行.

    wsl
    
  7. bash シェルで確認のため,次のコマンドを実行.このとき,先ほど設定したパスワードを入れる
    sudo ls
    
  8. ダウンロード元が海外 (Ubuntu本家やfr) になっている場合,日本に設定.OSのシステム更新.C/C++ コンパイラ,Python 3 ヘッダファイル・ライブラリ,エディタ nodepadqq 等のインストール.
    sudo sed -i 's/\/\/archive.ubuntu.com/\/\/jp.archive.ubuntu.com/g' /etc/apt/sources.list
    sudo sed -i 's/\/\/us.archive.ubuntu.com/\/\/jp.archive.ubuntu.com/g' /etc/apt/sources.list
    sudo sed -i 's/\/\/fr.archive.ubuntu.com/\/\/jp.archive.ubuntu.com/g' /etc/apt/sources.list
    sudo apt -y udpate
    sudo apt -yV upgrade
    sudo apt -yV dist-upgrade
    sudo apt -y install build-essential python3-dev python3-pip notepadqq
    exit
    

Linux コマンド

Windows で Ubuntu のサブシステムをインストールするときのために,主なコマンドをまとめておく.