make cmake catkin_make

在Linux下進行C語言編程，必然要采用GNU GCC來編譯C源代碼生成可執行程序。

一、GCC快速入門

Gcc指令的一般格式為：Gcc [選項] 要編譯的文件 [選項] [目標文件]

其中，目標文件可缺省，Gcc默認生成可執行的文件名為：a.out

然后輸入./a.out 便可運行得到結果

二、GCC的命令剖析--四步走

GCC編譯C源碼有四個步驟：

預處理-----> 編譯 ----> 匯編 ----> 鏈接

    1.預處理，生成預編譯文件（.i文件）：

        Gcc –E hello.c –o hello.i
    2.編譯，生成匯編代碼（.s文件）：

        Gcc –S hello.i –o hello.s
    3.匯編，生成目標文件（.o文件）：
        Gcc –c hello.s –o hello.o
    4.鏈接，生成可執行文件：
        Gcc hello.o –o hello

 整個過程如果想一步到位：

       gcc hello.c -o hello

 

    gcc簡介
    Linux系統下的gcc（GNU C Compiler）是GNU推出的功能強大、性能優越的多平台編譯器，是GNU的代表作品之一。gcc是可以在多種硬體平台上編譯出可執行程序的超級編譯 器，其執行效率與一般的編譯器相比平均效率要高20%~30%。gcc編譯器能將C、C++語言源程序、匯程式化序和目標程序編譯、連接成可執行文件，如 果沒有給出可執行文件的名字，gcc將生成一個名為a.out的文件。在Linux系統中，可執行文件沒有統一的后綴，系統從文件的屬性來區分可執行文件 和不可執行文件。而gcc則通過后綴來區別輸入文件的類別，下面我們來介紹gcc所遵循的部分約定規則。
    .c為后綴的文件，C語言源代碼文件；
    .a為后綴的文件，是由目標文件構成的檔案庫文件；
    .C，.cc或.cxx 為后綴的文件，是C++源代碼文件；
    .h為后綴的文件，是程序所包含的頭文件；
    .i 為后綴的文件，是已經預處理過的C源代碼文件；
    .ii為后綴的文件，是已經預處理過的C++源代碼文件；
    .m為后綴的文件，是Objective-C源代碼文件；
    .o為后綴的文件，是編譯后的目標文件；
    .s為后綴的文件，是匯編語言源代碼文件；
    .S為后綴的文件，是經過預編譯的匯編語言源代碼文件

 

1.gcc是GNU Compiler Collection（就是GNU編譯器套件），也可以簡單認為是編譯器，它可以編譯很多種編程語言（括C、C++、Objective-C、Fortran、Java等等）。

2.當你的程序只有一個源文件時，直接就可以用gcc命令編譯它。

3.但是當你的程序包含很多個源文件時，用gcc命令逐個去編譯時，你就很容易混亂而且工作量大

4.所以出現了make工具
make工具可以看成是一個智能的批處理工具，它本身並沒有編譯和鏈接的功能，而是用類似於批處理的方式—通過調用makefile文件中用戶指定的命令來進行編譯和鏈接的。

5.makefile是什么？簡單的說就像一首歌的樂譜，make工具就像指揮家，指揮家根據樂譜指揮整個樂團怎么樣演奏，make工具就根據makefile中的命令進行編譯和鏈接的。

6.makefile命令中就包含了調用gcc（也可以是別的編譯器）去編譯某個源文件的命令。

7.makefile在一些簡單的工程完全可以人工手下，但是當工程非常大的時候，手寫makefile也是非常麻煩的，如果換了個平台makefile又要重新修改。

8.這時候就出現了Cmake這個工具，cmake就可以更加簡單的生成makefile文件給上面那個make用。當然cmake還有其他功能，就是可以跨平台生成對應平台能用的makefile，你不用再自己去修改了。

9.可是cmake根據什么生成makefile呢？它又要根據一個叫CMakeLists.txt文件（學名：組態檔）去生成makefile。

10.到最后CMakeLists.txt文件誰寫啊？親，是你自己手寫的。

11.當然如果你用IDE，類似VS這些一般它都能幫你弄好了，你只需要按一下那個三角形

12.接着是qmake，qmake是什么，先說一下Qt這個東西。Qt是跨平台C++圖形用戶界面應用程序開發框架。它既可以開發GUI程序，也可用於開發非GUI程序，比如控制台工具和服務器。簡單的說就是C++的第三方庫，使用這個庫你可以很容易生成windows，Linux，MAC os等等平台的圖形界面。現在的Qt還包含了開發各種軟件一般需要用到的功能模塊（網絡，數據庫，XML，多線程啊等等），比你直接用C++（只帶標准內褲那種）要方便和簡單。

13.你可以用Qt簡簡單單就實現非常復雜的功能，是因為Qt對C++進行了擴展，你寫一行代碼，Qt在背后幫你寫了幾百上千行，而這些多出來的代碼就是靠Qt專有的moc編譯器（The Meta-Object Compiler）和uic編譯器（User Interface Complier）來重新翻譯你那一行代碼。問題來了，你在進行程序編譯前就必須先調用moc和uic對Qt源文件進行預處理，然后再調用編譯器進行編譯。上面說的那種普通makefile文件是不適用的，它沒辦法對qt源文件進行預處理。所以qmake就產生了。

14.qmake工具就是Qt公司制造出來，用來生成Qt 專用makefile文件，這種makefile文件就能自動智能調用moc和uic對源程序進行預處理和編譯。qmake當然必須也是跨平台的，跟cmake一樣能對應各種平台生成對應makefile文件。

15.qmake是根據Qt 工程文件（.pro）來生成對應的makefile的。工程文件（.pro）相對來說比較簡單，一般工程你都可以自己手寫，但是一般都是由Qt的開發環境 Qt Creator自動生成的，你還是只需要按下那個邪惡三角形就完事了。

16.還沒有完，由於qmake很簡單很好用又支持跨平台，而且是可以獨立於它的IDE，所以你也可以用在非Qt工程上面，照樣可以生成普通的makefile，只要在pro文件中加入CONFIG -= qt 就可以了。

17. 這樣qmake和cmake有什么區別？
不好意思，cmake也是同樣支持Qt程序的，cmake也能生成針對qt 程序的那種特殊makefile，
只是cmake的CMakeLists.txt 寫起來相對與qmake的pro文件復雜點。
qmake 是為 Qt 量身打造的，使用起來非常方便，但是cmake功能比qmake強大。
一般的Qt工程你就直接使用qmake就可以了，cmake的強大功能一般人是用不到的。
當你的工程非常大的時候，又有qt部分的子工程，又有其他語言的部分子工程，據說用cmake會 方便，我也沒試過。

 

------------------------------------------------------------- ROS編譯:catkin簡析 ---------------------------------------------

1.  catkin_make 與cmake的關系

    程序在cmake編譯是這樣的流程, cmake指令依據你的CMakeLists.txt 文件,生成makefiles文件,make再依據此makefiles文件編譯鏈接生成可執行文件.

catkin_make是將cmake與make的編譯方式做了一個封裝的指令工具, 規范了工作路徑與生成文件路徑.

1)  cmake標准流程 

# 在一個CMake項目里
$ mkdir build
$ cd build
$ cmake ..
$ make
$ make install  # (可選)

2) catkin_make 的流程

# In a catkin workspace
$ catkin_make
$ catkin_make install  # (可選)


如果源碼不在默認工作空間,需要指定編譯路徑:

# In a catkin workspace
$ catkin_make --source my_src
$ catkin_make install --source my_src  # (optionally)

1、在ros下創建工作空間：

mkdir -p catkin_ws/src  

cd src catkin_init_workspace cd .. catkin_make 

2、創建功能包 
方法一：利用catkin創建package

cd ~/catkin_ws/src catkin_create_pkg beginner_tutorials std_msgs rospy roscpp

創建程序包的一般格式是catkin_create_pkg ，此命令的格式包括功能包名稱和依賴項，在上面示例中，依賴項包括std_msg、rospy和roscpp。 
運行上面命令之后，在src文件夾下會生成一個與功能包名同名的文件夾，在該文件夾下有如下文件（夾）

workspace_folder/
                 src/
                      package_name/   
                                include                   --文件夾 src --文件夾 CMakeLists.txt package.xml 

方法二：利用roscreate創建package

cd ~/catkin_ws/src roscreate-pkg beginner_tutorials std_msgs rospy roscpp

同樣的，利用rosmake創建程序包的格式是roscreate-pkg ，此命令的格式也包括功能包名稱和依賴項。 
運行上面命令之后，在src文件夾下會生成一個與功能包名同名的文件夾，在該文件夾下有如下文件（夾）

workspace_folder/
                 src/
                      package_name/   
                                include --文件夾 src --文件夾 CMakeLists.txt manifest.xml mainpage.dox Makefile

3、編譯功能包 
方法一：利用catkin編譯 
用catkin編譯的是上述第一種利用catkin創建的package,首先修改創建功能包時生成的CMakeLists.test文件，用gedit打開該文件， 
⑴添加以下語句來查找添加的依賴包

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS sensor_msgs cv_bridge image_transport) find_package(OpenCV 2 REQUIRED) find_package(PLC REQUIRED)

⑵添加以下語句來添加參與編譯的節點程序

add_executable(node name src/node program)#添加可執行節點 target_link_libraries(node name ${catkin_LIBRARIES})#鏈接庫 add_dependencies(node name package name_generator_messages_cpp)#為可執行文件添加對生成的消息文件的依賴,因為catkin把所有的package並行的編譯，所以如果你要使用其他catkin工作空間中其他package的消息，你同樣也需要添加對他們各自生成的消息文件的依賴，感覺就是一個先導入頭文件的過程。

除了可以在創建功能包時添加系統提供的依賴（catkin_create_pkg beginner_tutorials std_msgs rospy roscpp），也可以修改創建功能包時生成的package.xml文件，以圖像處理中所需用到的包為例，加入了以下指令來說明后面增加的依賴包

<run_depend>sensor_msgs</run_depend> <run_depend>image_transport</run_depend> <run_depend>cv_bridge</run_depend> 

利用catkin編譯的方法是：

#under workspace catkin_make [make_targets] [-DCMAKE_VARIABLES=...]

方法二：利用rosmake編譯 
用rosmake編譯的是上述第二種利用roscreate創建的package，同樣的，在編譯之前，需要修改CMakeLists.txt文件和manifest.xml文件，不同的地方是在修改CMakeLists.txt文件時需要加上如下語句來添加參與編譯的節點程序：

rosbuild_add_executable(node_name src/node_name.cpp)

注意： 
ROS從indigo開始就不再把opencv作為系統依賴包而是作為一個第三方包引入，如果直接使用會在rosmake編譯階段報錯，no exist package “opencv2”，此時只需要在CMakeLists.txt中添加find_package(OpenCV 2 REQUIRED)，然后在manifest.xml中不能添加依賴包，此處添加的為系統依賴包。 
利用rosmkae編譯的方法是：

#under workspace rosmake package_name

3、運行編譯完成之后的節點（不用launch，還不懂）

rosrun package_name node_name

1)創建功能包是在src目錄下，而編譯功能包是在workspace目錄下。 
2）編譯之前要先確保添加了當前工作空間的path,查看方法是：

echo $ROS_PACKAGE_PATH

#under the path: workspace source ./devel/setup.bash

3)運行節點之前要下roscore