本文主要是对MinGW和Cygwin相关的一些名词的研究和推测，以求澄清一些似乎而非的概念，并记录当前已经弄清楚的一些问题，以及还需要进一步调研的一些细节。所有调研都基于Windows平台。
关于MinGW和Cygwin的关系
网上大部分博文复制粘贴的文章都是讨论MinGW和Cygwin的区别和优劣。而我主要是分析两者的联系，以及一些需要同时用到MinGW和Cygwin的交叉编译场景。
从MinGW的维基百科上看，Cygwin是提供一个模拟的POSIX层（cygwin1.dll）。我推测Cygwin也提供了一系列基于Cygwin的编译工具，在将需要移植的Linux代码在Cygwin上重新编译后，可以获得可以在Windows上直接运行的exe，而这个exe调用的还是POSIX风格的API，只不过这些API由cygwin1.dll提供模拟实现。而MinGW也提供了一系列编译工具，但MinGW-GCC是在编译时将代码中的POSIX API调用直接修改为对应的Windows API调用，从而不需要一个额外的dll转换层。需要额外提到的是，gcc的这种在编译时直接修改调用的API的行为不仅不少见，而且非常常见，在64位Linux上编译C++程序时，例如调用open这个函数，实际上在gcc编译后，调用的是libc中的open64函数，这个可以通过objdump导出外部依赖符号表来确认。另外就是，MinGW并不提供某些难以用Windows API实现的POSIX API，例如fork()，mmap()和ioctl()。
MinGW和MinGW-w64
MinGW（mingw32）据说更新太慢代码太老，因此另一帮人就新搞了一个MinGW-w64，据说老的MinGW不支持编译64位程序。不知道是不是这就意味着可以完全放弃掉MinGW而直接采用MinGW-x64？
在安装MinGW时需要选择线程模型：posix或win32。从mingw-w64 threads: posix vs win32看来，win32是在C++11之前MinGW-GCC搞的一套基于win32 threads模型的多线程库，而posix则是基于libwinpthreads，支持C++11的一些新的头文件。有另外一个单独的GitHub项目mingw-std-threads可以让win32模型也支持这些C++11头文件。
MinGW-w64可以安装在Windows上，可以安装在Linux上，甚至可以安装在Cygwin里（而CygWin看起来只能安装在Windows中）。MinGW（mingw32）好像有另外一个相关项目MinGW cross compiling environment提供Linux安装，但感觉项目不是很活跃。并且从这篇更新日志来看，似乎作者已经放弃更新并转向MinGW-w64。
MSYS
根据MinGW官网对于MSYS的描述，MSYS是对MinGW的补充，提供了bash，make， gawk和grep等GNU工具来辅助编译。从网上可以找到的一些MinGW编译入门文章来看，完全可以在Windows cmd环境中调用MinGW的gcc命令行去编译基于MinGW的Windows程序，并不是一定需要在bash环境中进行，但是像bash脚本这种应该还是需要bash环境的。另外据说MSYS是从Cygwin派生出来的分支，本来我推测像MSYS中的gcc应该是运行在cygwin1.dll或者类似名字的dll模拟层上。但是检查了gcc的dll依赖关系：
发现MinGW上的gcc最终似乎是直接依赖于Windows的dlls，并没有类似cygwin1.dll的东西。这种有点奇怪了，难道这个gcc是通过Cygwin上的MinGW-GCC用自举（bootstrapping）的方式创建出来的？找到关于MinGW-x64有关自举编译的一篇文章Creating a native Win64 compiler，我怀疑MinGW是不是也是用的类似的自举编译gcc。
但是再看bash的话，bash.exe却还是依赖于msys1.0.dll以及其它一些msys开头的dlls。猜测这些dlls应该就是类似于cygwin1.dll的模拟层。MinGW和MSYS是通过同一个安装程序来安装，推测由于gcc.exe属于MinGW，而bash.exe属于MSYS，而只有MSYS的工具才需要依赖msys相关的dlls。检查安装路径后果然发现，gcc.exe是在C:\MinGW\bin下面，而bash.exe是在C:\MinGW\msys\1.0\bin下面，印证了我的想法。
此外结合MinGW的中文维基百科和我自己的MinGW-w64安装经历，选择i686工具链时可以从DWARF和SJLJ这两种异常实现机制中二选一，而选择x86_64时需要从SEH和SJLJ中二选一。
MSYS2
回过头来再看看MSYS2。MSYS2似乎是配套MinGW-w64出现的，提供三种配置的模式：msys2，mingw64（使用mingw-w64 x86_64 toolchain工具链）和mingw32（使用mingw-w64 i686 toolchain工具链）。个人推测msys2模式编译出来的程序需要依赖msys2.0.dll，就像Cygwin下编译出来的程序一样。据说MSYS2相对于Cygwin的最大区别是移植了包管理工具Pacman。据说三种模式的主要区别是在$PATH中的搜索优先顺序不同，msys2只使用/usr/local/bin和/usr/bin下的工具，mingw64优先使用/mingw64/bin下的工具，mingw32优先使用/mingw32/bin下的工具。
类似于MinGW和MSYS，安装MSYS2的时候也会自动安装MinGW-w64。而且看起来在x64平台上是mingw64和mingw32会同时被安装。
我首先单独安装了MinGW-w64，看起来其中的gcc等工具也是直接依赖于Windows的dlls，并没有一个中间层dll。并且在安装的时候需要选择是用x86_64工具链还是i686工具链，以及异常的处理方式。这么看来安装MSYS2的话就可以同时拥有两种工具链了。安装MSYS2时并没有要求选择异常处理机制和所使用的线程库，根据What’s the difference between Mingw-builds and Mingw packages in Msys2这个帖子中的讨论，看起来
MSYS2 only provides posix thread model, dwarf for i686, seh for x86_64
使用Pacman直接安装的gcc依赖于msys2系列的dlls。我估计这就类似于在Cygwin上直接安装gcc，会依赖于cygwin1.dll。如果要安装只依赖于Windows native dlls的gcc，应该安装mingw版本的gcc。
安装mingw-w64-i686-toolchain和mingw-w64-x86_64-toolchain则分别会在mingw32\bin和mingw64\bin目录下产生gcc.exe，并且只依赖于Windows dlls和libwinpthread-1.dll，看来这个就是MinGW-w64版本的gcc，可以生成不依赖于任何dll的Windows程序。