Windows 下安裝 CGAL 並驗證安裝

安裝過程完全參考官方文檔：https://doc.cgal.org/latest/Manual/windows.html

本次安裝環境：windows 10 1909 - 家庭中文版、VS2017 Community

安裝方式：選用文檔中的第一種，Installing CGAL with the Vcpkg Library Manager

1. 安裝 Vcpkg

github 地址：https://github.com/microsoft/vcpkg

正常（理想）的安裝過程：

C:\dev> git clone https://github.com/microsoft/vcpkg
C:\dev> cd vcpkg
C:\dev\vcpkg> .\bootstrap-vcpkg.bat

遇到如下問題：https://github.com/microsoft/vcpkg/issues/3825

Could not find Visual Studio. VS2015 or VS2017 (with C ...

解決方法：換用 cmd 運行，不使用 Power Shell 運行，可能是 Power Shell 配置有些問題。

2. 使用 Vcpkg 安裝 CGAL

2.1 正常（理想）的安裝過程

C:\dev\vcpkg> ./vcpkg.exe install cgal

2.2 遇到的問題及解決方法

使用 vcpkg 會逐個安裝依賴，可能需要下載很多應用，出現很多問題。除去網絡的問題，一整套流程下來，download、build 仍然需要比較久的時間，需要耐心等待。

問題1：下載依賴的應用太慢

Downloading xxx... // 然后就一直不動了

每次下載不動的時候，可以手動下載，然后放到它需要的目錄下（xx/vcpkg/downloads/）

解決方法參考 - https://blog.csdn.net/qq_39690181/article/details/82910610

問題2：錯誤提醒，vs 缺少英語 pack

Warning: The following VS instances are excluded because the English language pack.

使用 Visual Studio Installer -> 修改 -> 語言包 -> 英語，勾選后安裝即可。

解決方法參考 - https://blog.csdn.net/sdsabc2000/article/details/80049622

問題3：boost license 文件下載不了

Downloading https://raw.githubusercontent.com/boostorg/boost/boost-1.72.0/LICENSE_1_0.txt... Failed. Status: 6;"Could
n't resolve host name

手動是可以打開下載該文件的，只是下載后不知道放在哪里，所以這個問題和問題1不太一樣。

相關的 github issue：https://github.com/microsoft/vcpkg/issues/11005

解決方法：過一會兒再下載，可能是網絡狀況問題。我在換用校園網后下載成功了。這類問題在安裝過程中一直出現，多執行幾次命令，或者換一個網絡環境再試一試。

總結：大部分是網絡問題，能手動下載的可以手動下載，否則可以換個網絡環境，多執行幾次腳本。

最后安裝成功的截圖：（總共花費了差不多 30 min）

3. 編譯例子驗證 CGAL 安裝

3.1 添加 CGAL 到項目包含目錄

在 VS 中新建 Visual C++ 空項目，在解決方案資源管理器中，右鍵項目屬性，打開屬性頁：

1. 配置屬性 -> VC++ 目錄 -> 包含目錄 -> 編輯，
2. 添加上剛剛安裝的 CGAL 目錄：YOUR_INSTALL_DIR\vcpkg\installed\x86-windows\include，如下圖

要注意，屬性頁的配置和平台選項（屬性頁最上方）需要和工具欄中的一致，圖中均為：Debug - x64。

3.2 編寫程序並運行

這里的代碼使用參考官方文檔中的 Hellow World：https://doc.cgal.org/latest/Manual/tutorial_hello_world.html

項目中添加新建項，粘貼下列代碼：

#include <iostream>
#include <CGAL/Simple_cartesian.h>

typedef CGAL::Simple_cartesian<double> Kernel;
typedef Kernel::Point_2 Point_2;
typedef Kernel::Segment_2 Segment_2;

int main()
{
    Point_2 p(1,1), q(10,10);
    std::cout << "p = " << p << std::endl;
    std::cout << "q = " << q.x() << " " << q.y() << std::endl;
    std::cout << "sqdist(p,q) = " << CGAL::squared_distance(p,q) << std::endl;

    Segment_2 s(p,q);
    Point_2 m(5, 9);

    std::cout << "m = " << m << std::endl;
    std::cout << "sqdist(Segment_2(p,q), m) = "
                << CGAL::squared_distance(s,m) << std::endl;
    std::cout << "p, q, and m ";
    switch (CGAL::orientation(p,q,m)){
    case CGAL::COLLINEAR: 
        std::cout << "are collinear\n";
        break;
    case CGAL::LEFT_TURN:
        std::cout << "make a left turn\n";
        break;
    case CGAL::RIGHT_TURN: 
        std::cout << "make a right turn\n";
        break;
    }
    std::cout << " midpoint(p,q) = " << CGAL::midpoint(p,q) << std::endl;
    return 0;
}

3.3 查看運行結果

編譯運行，可以得到如下輸出：

這時 CGAL 應該是安裝成功了。

4. 為 CGAL 添加可選的第三方依賴 - 安裝 Eigen 庫

這里主要以安裝 Eigen 為例。當使用 CGAL 運行例子時，大部分可以正常運行，而有些需要額外庫的支持，如，在 Point Set Processing Package 中，運行法向估計例子時，產生以下錯誤：

error C4996: 'CGAL::Diagonalize_traits<FT,3>::diagonalize_selfadjoint_covariance_matrix': CGAL::Diagonalize_traits is a deprecated class that can lead to precision issues, please use CGAL::Eigen_diagonalize_traits

是說 CGAL::Diagonalize_traits 已經棄用，需要使用 CGAL::Eigen_diagonalize_traits 來代替。查閱資料，並且分析庫文件得知，安裝 Eigen 庫后，可以解決這個問題。

4.1 使用 Vcpkg庫安裝 Eigen

.\vcpkg.exe install eigen3

使用 Vcpkg 可以很容易安裝 Eigen，之后在使用 VS2017 編譯時，由於 Eigen 已經存在，編譯時會使用 CGAL::Eigen_diagonalize_traits，上述問題解決。

然而會出現新的問題：

main.obj : error LNK2019: 無法解析的外部符號 __gmpq_clear，該符號在函數 "public: __cdecl CGAL::Gmpq_rep::~Gmpq_rep(void)" (??1Gmpq_rep@CGAL@@QEAA@XZ) 中被引用

main.obj : error LNK2019: 無法解析的外部符號 __gmpq_equal，該符號在函數 "public: bool __cdecl CGAL::Gmpq::operator==(class CGAL::Gmpq const &)const " (??8Gmpq@CGAL@@QEBA_NAEBV01@@Z) 中被引用
main.obj : error LNK2019: 無法解析的外部符號 __gmpq_init，該符號在函數 "public: __cdecl CGAL::Gmpq_rep::Gmpq_rep(void)" (??0Gmpq_rep@CGAL@@QEAA@XZ) 中被引用

main.obj : error LNK2019: 無法解析的外部符號 __gmpq_set_d，該符號在函數 "public: __cdecl CGAL::Gmpq::Gmpq(double)" (??0Gmpq@CGAL@@QEAA@N@Z) 中被引用

C:\Users\15651\source\repos\CGAL-test\x64\Debug\CGAL-test.exe : fatal error LNK1120: 4 個無法解析的外部命令

通常無法解析的外部符號是由於 lib 缺失引起的，錯誤原因可以看出是 gmplib 缺失，可以從官方網站下載。

無法解析的外部符號參考：

• https://blog.csdn.net/mahong100/article/details/83190207

4.2 下載缺失的 gmplib

找到缺失的 LIB，GMP，下載下列兩個預編譯的庫文件（官方下載鏈接）：

• https://cgal.geometryfactory.com/CGAL/precompiled_libs/auxiliary/x64/GMP/5.0.1/gmp-all-CGAL-3.9.zip

• https://cgal.geometryfactory.com/CGAL/precompiled_libs/auxiliary/x64/MPFR/3.0.0/mpfr-all-CGAL-3.9.zip

解壓到同一目錄下：

gmplib 缺失參考：

• https://doc.cgal.org/latest/Manual/thirdparty.html#secessential3rdpartysoftware

• https://github.com/CGAL/cgal/issues/4154 - github issue

• https://stackoverflow.com/questions/48354266/cgal-skeletonization-compile-errors

• https://github.com/CGAL/cgal/releases

4.3 修改項目屬性

下載完成后，需要將上述庫添加到項目中。

項目 -> 屬性 -> 鏈接器 -> 輸入 -> 附加依賴項，添加上剛剛解壓得到的兩個 lib 文件；然后將兩個 dll 放置在系統目錄下或者編譯出的 exe 同級目錄下。再次嘗試編譯運行，應該可以成功。

如果有以下問題：

1. 編譯錯誤：“無法解析的外部符號”；說明項目中 lib 沒有添加成功，檢查下路徑是否正確。

2. 運行錯誤：“由於找不到xxx，無法繼續執行代碼”（下圖）；說明 dll 位置放錯了，把它放到生成的 exe 的同級目錄下就可以了。

如果在運行某軟件或編譯程序時提示缺少、找不到libgmp-10.dll等類似提示，libgmp-10.dll 拷貝到指定目錄即可(一般是system系統目錄或放到軟件同級目錄里面)，或者重新添加文件引用。

References

• CGAL 5.0.2 - Manual Documentation https://doc.cgal.org/latest/Manual/index.html
• Vcpkg Github Page https://github.com/microsoft/vcpkg