使用CMake进行交叉编译Android环境下的OpenCV

• CMake 交叉编译学习

• 一、交叉编译环境搭建
• 二、交叉编译 Simple Example

• 1. 目录结构
• 2. 顶层CMakeLists.txt
• 3. src/CMakeLists.txt
• 4. platform/armhf.cmake
• 5. 交叉编译指令
• 6. deb包查看和安装
• 7. 源代码参考: github

• 三、CMake学习参考

CMake 交叉编译学习

一、交叉编译环境搭建

1. 编译主机系统：Ubunbtu 20.04 LTS
2. 确定硬件架构名称：uname -m
3. 下载对应编译器，可通过以下命令下载

1. uname -m 为 armv7l
sudo apt install gcc-9-arm-linux-gnueabihf g++-9-arm-linux-gnueabihf

2. uname -m 为 aarch64
sudo apt install gcc-9-aarch64-linux-gnu g++-9-aarch64-linux-gnu

注：如果系统版本低于Ubunbtu 20.04，如18.04，apt gcc交叉编译器最高版本为gcc-8

二、交叉编译 Simple Example

main.cpp 链接动态库，生成可执行文件（目标机器为armv7l）

1. 目录结构

2. 顶层CMakeLists.txt

编译并打包成.deb包

cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
project(cross_compile_learning
        VERSION 0.1.0
        DESCRIPTION 交叉编译学习)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
add_compile_options(-fPIC -Wall -Wextra -Wno-psabi)

message("CMAKE_TOOLCHAIN_FILE: ${CMAKE_TOOLCHAIN_FILE}")

set(DEFAULT_RUNPATH ${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/lib)

add_subdirectory(src)

add_executable(cross_compile main.cpp)
target_link_libraries(cross_compile my_alg)
target_link_directories(cross_compile PUBLIC src)
target_include_directories(cross_compile PUBLIC ${CMAKE_SOURCE_DIR}/include)
set_target_properties(cross_compile PROPERTIES INSTALL_RPATH ${DEFAULT_RUNPATH})

install(
    TARGETS cross_compile my_alg
    RUNTIME DESTINATION bin
    LIBRARY DESTINATION lib
    ARCHIVE DESTINATION lib
    PUBLIC_HEADER DESTINATION include
)

set(CPACK_PACKAGING_INSTALL_PREFIX ${CMAKE_INSTALL_PREFIX})
set(CPACK_GENERATOR "DEB")
set(CPACK_DEBIAN_PACKAGE_ARCHITECTURE "armhf")
set(CPACK_DEBIAN_PACKAGE_MAINTAINER "micah")
include(CPack)

• cmake文档地址：

• 指令文档地址：https://cmake.org/cmake/help/latest/command/ + {command} + .html
• 变量文档地址：https://cmake.org/cmake/help/latest/variable/ + {VARIABLE} + .html

• set_target_properties(cross_compile PROPERTIES INSTALL_RPATH ${DEFAULT_RUNPATH})

• 设置安装后，程序运行时库搜索路径
• 参考：https://cmake.org/cmake/help/latest/command/set_target_properties.html

• install(...)

• TARGETS cross_compile my_alg 安装cross_compile, my_alg
• RUNTIME DESTINATION bin 将依赖的可执行文件放到安装目录下的bin文件夹中（默认），可更改放到其他文件夹中
• LIBRARY DESTINATION lib 将依赖的.so动态库文件放到安装目录下的lib文件夹中（默认），可更改放到其他文件夹中
• ARCHIVE DESTINATION lib 将依赖的.a静态库文件放到安装目录下的lib文件夹中（默认），可更改放到其他文件夹中
• 对于Windows, MacOS系统，RUNTIME, LIBRARY, ARCHIVE有其他含义，具体参考：https://cmake.org/cmake/help/latest/command/install.html

• set(CPACK_PACKAGING_INSTALL_PREFIX ${CMAKE_INSTALL_PREFIX}) 设置安装目录，同时会用CMAKE_INSTALL_RPATH替换CMAKE_BUILD_RPATH
• set(CPACK_GENERATOR "DEB") 设置打包为.deb包
• set(CPACK_DEBIAN_PACKAGE_ARCHITECTURE "armhf") 设置目标架构，不设置默认为dpkg --print-architecture结果
• set(CPACK_DEBIAN_PACKAGE_MAINTAINER "micah") 设置包管理者，不设置默认为CPACK_PACKAGE_CONTACT
• 参考：CPack，CPack DEB Generator

3. src/CMakeLists.txt

add_library(my_alg SHARED alg.cpp)

4. platform/armhf.cmake

set(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux)
set(CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR arm)

# set(CMAKE_SYSROOT /path/to/sys-rootfs)

set(CMAKE_C_COMPILER arm-linux-gnueabihf-gcc-9)
set(CMAKE_CXX_COMPILER arm-linux-gnueabihf-g++-9)

set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM NEVER)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY ONLY)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE ONLY)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PACKAGE ONLY)

• 交叉编译参考：cmake-toolchains
• CMAKE_SYSTEM_NAME 设置要构建的目标平台的 CMake 标识符
• CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR 设置要构建的目标架构的 CMake 标识符
• CMAKE_SYSROOT 可选，传递--sysroot=dir，即修改库和头文件搜索路径，头文件搜索路径由原来的/usr/include变为dir/usr/include，库搜索路径由原来的/usr/lib变为dir/usr/lib

• CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PACKAGE

• 控制find_package指令搜索路径方式，ONLY表示仅在CMAKE_FIND_ROOT_PATH中搜索，不在主机系统路径搜索
• 参考：CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PACKAGE，find_package

5. 交叉编译指令

rm -rf build
mkdir build
cd build
cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=../platform/armhf.cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/cross_compile_learning  ..
make -j4
cpack

6. deb包查看和安装

• 查看包信息

• 查看包目录结构

• 解压包到extract目录

dpkg -x cross_compile_learning-0.1.0-Linux.deb extract

• 打印可执行文件dynamic section内容

• 安装(需要将deb包拷贝至目标设备上)

• 运行

/usr/local/cross_compile_learning/bin/cross_compile

7. 源代码参考: github