多版本opencv管理; find_package()的原理解析

背景

使用cmake编译C++工程，工程依赖指定版本的opencv和pcl。因此需要在CMakeLists.txt中切换不同版本的依赖库。

电脑配置

ubuntu16.04， ros-kinetic，opencv2和opencv3，pcl1.7（ros携带）和pcl1.9（源码编译）。

1. 使用find_package(Opencv REQUIRED) 寻找指定的库

find_package() 指令优先找到opencv3。如果要用opencv2，有两个方法可以实现：

a. 墙裂推荐此法

设置库的路径同时显式指定版本（假定指定版本的opencv安装在 /usr/local 目录中）。

set(OpenCV_DIR /usr/local/opencv2/share/OpenCV)
FIND_PACKAGE( OpenCV 2.4.9 REQUIRED )

关于pcl。如果需要使用ros携带的pcl库，在CMakeLists.txt中添加如下命令行，

set(PCL_DIR "/usr/lib/x86_64-linux-gnu/cmake/pcl")   #该路径中存放*.cmake文件
find_package(PCL 1.7 REQUIRED)

b. 编译程序之前,在terminal中输入以下指令（假定多个版本的opencv都安装在 /usr/local 目录中）。

export PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/usr/local/opencv2/lib/pkgconfig
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/usr/local/opencv2/lib  

输入以下指令让动态链接库为系统所共享，可理解为使系统读取我们设置的环境变量。

sudo ldconfig 

Note : 采用第二种方法有个重要前提，就是多个版本的opencv都必须安装在 /usr/local 中，这时候编译器直接在该目录下搜索目标链接。但是，由于我安装了ros-kinetic，其自带ros-kinetic-opencv3.3，该库的安装路径在编译器搜索链接的过程中具有较高的优先级，因此，编译器优先链接到该库。如下图所示，通过echo环境变量，可以看到多个版本的opencv具有不同的优先级。

如何修改这个优先级呢？

可以通过修改环境变量PKG_CONFIG_PATH和LD_LIBRARY_PATH来改变这个优先级。

2. find_package(Opencv REQUIRED) 如何寻找库

理解find_package()的原理，必须先了解一个工具 -- pkg-config .

该部分内容参考了https://blog.csdn.net/bryce_xiao/article/details/70787810

pkg-config可用于列举出某个库的相关信息，比如此库的路径、相关头文件路径等，这在程序编译时将非常有用。例如，现在要编译一个依赖librtmp.so库的程序。去哪找librtmp.so相关的头文件呢？librtmp.so库又在哪呢？这是一个大问题，但有了pkg-config后这些都不是问题。先使用以下命令看看：

xjh@debian:~$ pkg-config --cflags librtmp
-I/usr/local/include

xjh@debian:~$ pkg-config --libs librtmp
-L/usr/local/lib -lrtmp -lz -lssl -lcrypto

看到没，pkg-config能找出头文件的路径，也能找出库存放在哪，而且还能知道依赖的其它库。

有了pkg-config后，当我编译程序要使用librtmp.so库时，就可以这么写：

xjh@debian:~$ gcc sample.c -o sample `pkg-config --cflags --libs librtmp`

哈哈哈哈，有了pkg-config，妈妈再也不用担心我程序编译时找不到库了。

那么，问题也来了，pkg-config又是如何知道库存放路径及头文件路径等信息的呢？

答案就在.pc文件中。库文件编译完成后，会在{installed_home/lib/}下生成产生一个名为pkgconfig的目录，内含该链接库的.pc文件，此文件记录了改库的相关信息。为了能被查找读取到，需要将该.pc文件安装到 /usr/lib/pkgconfig/ 目录中，或在PKG_CONFIG_PATH环境变量中加入该.pc文件的安装路径。这样做的目的是为了使依赖此库的其它程序能够借助pkg-config自动链接该库，避免编译期错误。

pkg-config常用参数：

–-list-all     列出所有已安装的共享库
-–cflags     列出指定共享库的预处理和编译flag。
-–libs     列出指定共享库的链接flag。

环境变量 PKG_CONFIG_PATH 用于指定pkg-config查找.pc文件的路径。此外，pkg-config还会查找/usr/lib/pkgconfig/下的.pc文件。也即是说，find_package()是通过pkg-config来查找指定的库。