Linux下动态库的打包方法以及CMakeLists常用命令

在我的项目里面会经常用到比如各种版本的ndt算法库，ndt_cpu/ndt_gpu_ndt_omp，无可避免得会涉及到一些动态库的打包及饮用方法，这里记录一下，并给出打包好的ndt lib库，库的源码来源为Autoware以及开源项目ndt_omp。

CMake 全称是Cross platform Make的简写，是基于Make来实现相关的内容的，换句话说，CMake就是在Make的基础上抽象出来的更高级的框架。这里也总结以下常用的CMake命令。

我们知道，在LInux中，库文件分成静态库和共享库两种，静态库以.a作为后缀，共享库则是以.so结尾，所有库都是函数打包后的集合，区别就在于静态库每次被调用都会生成一个副本，而共享库则只有一个副本。这里以ndt_omp库为例，来进行生成.so库及引用。

打包ndt_omp动态库

打包

其项目源码地址：

https://github.com/koide3/ndt_omp.git

这个项目结构稍微浏览一下，可以看到ndt_omp库函数及头文件在src/pclomp以及include目录下，apps/align.cpp是作者给出的测试函数，有main。所以打包的时候我们直接考虑src目录下源文件即可。

打开cmakelist.txt文件，可以看到

add_library(ndt_omp  //库名称为libndt_omp,可修改
 	src/pclomp/voxel_grid_covariance_omp.cpp
    src/pclomp/ndt_omp.cpp
    src/pclomp/gicp_omp.cpp）

这里直接修改为

add_library(ndt_omp  SHARED //库名称为libndt_omp,可修改
 	src/pclomp/voxel_grid_covariance_omp.cpp
    src/pclomp/ndt_omp.cpp
    src/pclomp/gicp_omp.cpp）

这样编译项目，即可在/build/devel/lib下面看到生成的libndt_omp.so文件。

引用

新建一个test_omp项目，

将ndt_omp/include文件夹复制过来，里面包含了要用到的头文件。
新建lib文件夹，将打包好的libndt_omp.so文件丢进去，
修改cmakelist.txt

find_package(PCL 1.7 REQUIRED) #要用到pcl

find_package(OpenMP)  #ndt_omp用到了openMP库
if (OPENMP_FOUND)
    set (CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} ${OpenMP_C_FLAGS}")
    set (CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} ${OpenMP_CXX_FLAGS}")
endif()

include_directories(${PCL_INCLUDE_DIRS}) #pcl
link_directories(${PCL_LIBRARY_DIRS})

include_directories(include) #头文件加进去
link_directories(lib) #lib.so文件

add_executable(test_omp src/align.cpp )
target_link_libraries(test_omp
        ${PCL_LIBRARIES}
        ndt_omp  #这里链接.so库，库的名字是ndt_omp
)

然后我们写main函数测试是否能正常引用

#include <pcl/io/pcd_io.h>
#include <pcl/point_types.h>
#include <pcl/point_cloud.h>
#include <pcl/registration/ndt.h>
#include <pcl/filters/voxel_grid.h>
#include <pcl/visualization/pcl_visualizer.h>

#include <pclomp/ndt_omp.h> //头文件保证能找到
#include <iostream>

int main(int argc, char** argv) { 
    std::cout << "--- pcl::NDT ---" << std::endl;
    
    //这里不报错，openMp顺利引用
    std::vector<int> num_threads = {1, omp_get_max_threads()};
    
    //这里顺利引用ndt_omp相关的函数
    std::vector<std::pair<std::string, pclomp::NeighborSearchMethod>> search_methods = {
        {"KDTREE", pclomp::KDTREE},
        {"DIRECT7", pclomp::DIRECT7},
        {"DIRECT1", pclomp::DIRECT1}
    };
    pclomp::NormalDistributionsTransform<pcl::PointXYZ, pcl::PointXYZ>::Ptr ndt_omp(new pclomp::NormalDistributionsTransform<pcl::PointXYZ, pcl::PointXYZ>());
    ndt_omp->setResolution(1.0);
}

如果编译链接不出错，即正常引用。按这种方式在项目中使用即可。

最后我打包了ndt_cpu/ndt_gpu/ndt_omp/omp_ndt(autoware中提供的)，项目地址如下，可直接使用。

CMake常用指令

cmake_minimum_required(VERSION xxx) #cmake最小版本需求，新版本的cmake改了很多东西，提升了便利性，也可能让你自己挖坑了
project(xxx) #设置此项目的名称

add_executable(target target_source_codes) #生成可执行文件target ，后面填写的是生成此可执行文件所依赖的源文件列表。

SET(var_name var_value)# 设置一个名字var_name 的变量，同时给此变量赋值为var_value

MESSAGE("MSG") #类比echo 打印消息

option(var_name "comment" var_value) #给变量var_name赋值为var_value，comment是此变量的注释，和SET 有类似的功效，用于给某变量设置默认值

include_directories(xxx) #添加include路径，也就是 gcc -I xxx 的意思，或者vs ide中添加头文件包含目录

add_subdirectory(xxx) #调用xxx子目录的CMakeLists.txt执行

#给编译器添加xxx参数，但是貌似没有什么用，一般不这样添加参数，不直接
add_compile_options(xxx) 

#给编译器添加库目录，也就是 gcc -L xxx 的意思，或者vs ide中添加库的包含目录
link_directories(xxx) 

#和add_executable类似，生成库文件，SHARED代表动态库，STATIC代表静态库， 最后一个参数代表此库的源文件列表，此指令只有三个参数
add_library(lib_name SHARED or STATIC lib_source_code) 

#给目标添加依赖库，类似与gcc -l lib_name，此指令有两个用处，一个是给可执行target_name 添加库依赖，二是给库target_name 添加库依赖。
target_link_libraries(target_name lib_name ...)

流程控制和循环指令

if(xxx)
...
elseif(xx)
...
else()
...
endif()

#常见条件语句用法为:
# if (va)  va为bool型
# if （va MATCHES xxx） va 是string类型，如果va包含了xxx，则此句为真


#循环指令
foreach(va va_lists)
...
endforeach()

install指令

install(FILES flie DESTINATION dir_path) #执行make install时，把file拷贝到dir_path
install(PROGRAMS file DESTINATION dir_path) #执行make install时，把file拷贝到dir_path,并给予file可执行权限
INSTALL(TARGETS  ylib ylib_s
    #RUNTIME DESTINATION xxx
    LIBRARY DESTINATION lib
    ARCHIVE DESTINATION lib
)# 安装libylib.so到lib目录，安装libylib_s.a到lib目录，RUNTIME 是安装可执行文件到xxx目录，注意这个指令有个坑，我后面会说明这个问题。

内置变量

CMAKE_INSTALL_PREFIX  #make install 的安装路径
CMAKE_BUILD_TYPE #生成的目标为debug或者release
CMAKE_C_FLAGS #gcc 的编译参数指定，这个非常好用，一般通过set 修改其值
CMAKE_CXX_FLAGS #g++ 和上面CMAKE_C_FLAGS 类似
CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR # 当前CMakeLists.txt所在的目录，主要用来定位某文件
CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR # 当前CMakeLists.txt对应的编译时的目录