VSCode笔记02-VSCode+CMake+MinGW+Opencv配置

VSCode笔记02-VSCode+CMake+MinGW+Opencv配置

MinGW版本：8.1.0 x86_64-posix-seh
Opencv版本：3.4.1（Source版）
Cmake：3.24.1

1 环境配置

1.1 VSCode+CMake+MinGW配置

参考上一篇文章：VSCode笔记01-VSCode+CMake+MinGW配置: VSCode下进行C/C++的编译、运行和调试
一步一步配置完后，就可以继续本文章接着往下走了。

1.2 下载Opencv源码

首先，为什么要下载源码？因为官网没有基于 MinGW 编译的版本，所以我们只能来自己下载源码进行编译，自力更生。
官网下载Opencv源码，我下载的 Opencv3.4.1。

最开始我下载了这个 Windows 版，用目录里面的 source 文件夹来编译，也是很多教程使用的，但是我编译会报各种错，后来直接换成了 Source 版，没有问题。

1.3 生成makefile

将下载的源码解压到 C:/Opencv_341/ 目录下，并在该目录下创建build目录，目录结构如下。

为了简便，我们采用命令行的形式来操作，其实与其它使用 cmake-gui 的方式是一样的。

管理员权限打开cmd，进入 C:/Opencv/build 目录，输入如下命令。

cmake -G "MinGW Makefiles" -D CPU_=AVX2 ../

-G "MinGW Makefiles" -指定 MinGW Makefiles 生成器，就是生成makefile，可以通过 cmake --help 查看生成器。
../ -上一层路径，也就是源码所在相对路径。

另外提下这个参数-D OPENCV_ENABLE_ALLOCATOR_STATS=OFF -很多较新版本会有 “vs_version.rc.obj gcc: error: long: No such file or directory” 的问题，我用的 Opencv3.4.1，没有这个问题，有问题的可以把这个加上cmake -G "MinGW Makefiles" -D OPENCV_ENABLE_ALLOCATOR_STATS=OFF ../。

耐心等待一段时间，生成 makefile 文件，完成。

1.4 编译Opencv源码

生成makefile后，我们来对源码进行编译。

在cmd继续输入命令。

mingw32-make.exe

mingw32-make.exe 会根据生成的makefile 来对源码进行编译，过程很漫长。
这么漫长的编译过程，显然不会很顺利。。。
遇到了很多问题，而且每次问题都还不一样，经过一番查找，更换了MinGW版本，将 Win32 换成posix 版本。参考链接 MinGW Error1和MinGW Error2。
这里要说明一下，1.1 的链接文章中 MinGW 版本已经换成了 posix 版本，因为之前没有问题，编译Opencv的时候才出现的的问题，所以又翻回去修改了1.1的链接文章的 MinGW 版本。
这里附上 MinGW下载链接，我下载的8.1.0 x86_64-posix-seh。

重新安装了MinGW并添加环境变量后，再次进行上述步骤操作，这次编译很顺利，连 warning 也大大减少了。。。

再次执行mingw32-make.exe， 会根据生成的makefile 来对源码进行编译，过程很漫长，等待就好。
mingw32-make -j n 会配置多线程编译，n为线程数量。但是强烈不建议使用，一开始我直接使用了mingw32-make -j 16,编译快很多，但是出错的时候报的问题，没有办法定位很细，而且也搜不到解决办法，而且线程数更换后报错的地方还不一样了，过程中出现了很多问题，最后直接使用了mingw32-make.exe，单线程，反正也就这么一次，慢点就慢点吧，至少报错能定位问题。
过程很顺利只报了一个错，invalid register for .seh_savexmm，很细节，所以很顺利的也搜到了解决办法，参考链接invalid register for .seh_savexmm，就是查找自己的CPU 应该设置的值，设置好就行了，我的是 AVX2。也可以在 1.3 的命令中添加-D CPU_DISPATCH=OFF，但是对于强迫症的我是接受不了的，把命令修改为了cmake -G "MinGW Makefiles" -D CPU_DISPATCH=AVX2 ../，重新生成makefile，如果是cmake-gui的话直接在界面选择 AVX2 就行了。

其实过程中还尝试了切换 cmake 版本呢，从3.24.1切换到了3.13.0，后来编译成功后又用3.24.1尝试了一下，也没有问题，应该跟 cmake 版本关系不大。

最终，编译成功。

1.5 安装/装载Opencv

之后，开始装载Opencv。cmd 继续输入

mingw32-make install

进行安装，没有问题，慢慢等待，出现下面的信息，装载完成。

1.6 环境变量配置

1. 将 C:\Opencv_341\build\install\x64\mingw\bin 添加到环境变量 Path。
2. 创建用户变量，变量名OpenCV_DIR，变量值C:\Opencv_341\build\install，添加这个OpenCV_DIR的原因主要是为了配合find_package的使用。

2 VSCode环境下运行、调试Opencv工程

2.1 创建Opencv工程

2.1.1 创建目录

创建一个空目录，在此目录基础上创建空目录和空文件，如下。

│CMakeLists.txt
│main.cpp
├─bin
├─build
├─include
│   my_cam.h
└─src
    my_cam.cpp

之后，创建.vscode目录，并在该目录下创建三个空文件，c_cpp_properties.json，launch.json，tasks.json，最终VSCode目录结构如下。

2.1.2 编写源文件、头文件和CmakeList.txt

接下来编写源程序，可以直接复制粘贴。
在 VSCode 中双击打开 main.cpp，复制粘贴。

#include "opencv2/core.hpp"
#include "opencv2/imgproc.hpp"
#include "opencv2/highgui.hpp"
#include "opencv2/videoio.hpp"
#include 
#include "my_cam.h"

using namespace cv;
using namespace std;

int main()
{
    cout << "Built with OpenCV " << CV_VERSION << endl;
    Camera mycam;
    Mat image;
    VideoCapture capture;
    capture.open(0);
    if(capture.isOpened())
    {
        cout << "Capture is opened" << endl;
        for(;;)
        {
            capture >> image;
            if(image.empty())
                break;
            mycam.drawText(image);
            imshow("Sample", image);
            if(waitKey(10) >= 0)
                break;
        }
    }
    else
    {
        cout << "No capture" << endl;
        image = Mat::zeros(480, 640, CV_8UC1);
        mycam.drawText(image);
        imshow("Sample", image);
        waitKey(0);
    }
    return 0;
}

双击打开 my_cam.cpp，复制粘贴。

#include "my_cam.h"

void Camera::drawText(cv::Mat & image)
{
    putText(image, "Hello OpenCV",
            Point(20, 50),
            FONT_HERSHEY_COMPLEX, 1, // font face and scale
            Scalar(255, 255, 255), // white
            1, LINE_AA); // line thickness and type
}

双击打开 my_cam.h，复制粘贴。

#include "opencv2/imgproc.hpp" //含putText函数

using namespace cv;

class Camera
{
public:
    void drawText(Mat & image);
};

源文件和头文件编写好后，开始编写CMakeLists.txt，复制粘贴。

# 指定最小CMake版本
cmake_minimum_required(VERSION 3.0)

# 定义项目的名字
project(HelloWorld)

# 设置编译类型（Debug Release MinSizeRel RelWithDebInfo）
set(CMAKE_BUILD_TYPE debug)

# 设置生成的可执行文件路径
# ${PROJECT_SOURCE_DIR}和${CMAKE_SOURCE_DIR}都指工程的顶级目录
set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)
find_package(
    OpenCV
    REQUIRED
    )

message(STATUS "OpenCV library status:")
message(STATUS "    version: ${OpenCV_VERSION}")
message(STATUS "    libraries: ${OpenCV_LIBS}")
message(STATUS "    include path: ${OpenCV_INCLUDE_DIRS}")

# include_directories，指定头文件搜索路径
# ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}为CMakeList.txt所在目录
include_directories(
    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/include/
    ${OpenCV_INCLUDE_DIRS} 

# 将 main.cpp 编译生成可执行文件 main
add_executable(
    main
    main.cpp
    src/my_cam.cpp
)
target_link_libraries(
    main
    ${OpenCV_LIBS}
)

这里使用了find_package来包含路径的，省去了在tasks.json中添加路径的繁琐。

2.1.3 配置json文件

源程序准备好后，我们首先要配置tasks.json文件，复制粘贴。

{   
  "version": "2.0.0",
  "options": {"cwd": "${workspaceFolder}/build"},
  "tasks": [
// 第一步 生成makefile
    {
        "type": "shell",
        "label": "cmake",
        "command": "cmake",
        // windows需要指定生成器，目前没有配置默认生成器的方法，除了这个命令行选项参数的方式
        "args": [
            "-G \"MinGW Makefiles\"",
            ".."
        ],
        "presentation": {
            "showReuseMessage": false,
            "reveal": "always",
            "panel": "shared",
            "close": false
        }
    },
// 第二步 生成exe
    {
        "label": "make",
        "type": "shell",
        "command": "make",
        "presentation": {
            "showReuseMessage": true,
            "reveal": "always",
            "panel": "shared",
            "close": false
        }
    },
// 第三步 dependsOn指定执行顺序
    {
        "label": "build",
        "type": "shell",
        "dependsOrder": "sequence",// 按列出的顺序执行任务依赖项
        "dependsOn": [
            "cmake",
            "make"
        ],
    }
]
}

tasks.json会生成makefile，并编译，但是windows下cmake的默认生成器并不是我们配置的 MinGW Makefiles，而且没有设置默认生成器的方法，所以我们在 args参数中指定了生成器。
接下来就需要配置launch.json，定制运行任务，复制粘贴。

{
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [
        {
            "name": "Debug Cmake",
            // 如果使用 GDB/LLDB 调试器，type为cppdbg
            // 如果使用 Visual Studio Windows 调试器，type为cppvsdbg
            // 只能是这两个，这是C/C++扩展指定的
            "type": "cppdbg",
            "request": "launch",
            "args": [],            
            "program": "${workspaceFolder}/bin/main",//指定生成的可执行文件的路径
            "miDebuggerPath": "C://MinGW//bin//gdb.exe",//gdb的路径
            "presentation":{
                "hidden": false,
                "group": "",
                "order": 1
            },
            "stopAtEntry": false,
            "cwd": "${workspaceFolder}",            
            "environment": [],
            "externalConsole": false,
            "MIMode": "gdb",
            //"preLaunchTask": "build"//执行Task任务，每次调试时都执行一遍 build 任务
        }
    ]
}

另外提一下c_cpp_properties.json，为什么会有这个文件，因为有的时候可能我们的扩展配置的不完整，需要这个文件来指定一些信息，对本程序，我测试了，加不加这个文件都可以。（可选）

{
    "configurations": [
        {
            "name": "Win",
            "includePath": [
                "${workspaceFolder}/**"
            ],
            "defines": [
                "_DEBUG",
                "UNICODE",
                "_UNICODE"
            ],
            "windowsSdkVersion": "10.0.17763.0",
            "compilerPath": "C:/MinGW/bin/g++.exe",
            "cStandard": "c11",
            "cppStandard": "c++17",
            "intelliSenseMode": "gcc-x64",
            "configurationProvider": "ms-vscode.cmake-tools"
        }
    ],
    "version": 4
}

2.2 运行、调试

下面我们来运行一下工程。

首先 Ctrl+Shift+P ，输入tasks: ，选择 运行生成任务，我设置的快捷键 F4。这样就生成 makefile，并编译生成 .exe文件，main.exe 会生成在我们指定的 bin 目录下。

生成完后，按 F5 来运行程序。程序会打开摄像头，如果电脑没有摄像头的话，就会执行 main.cpp 的 else 部分，像下面这样，黑屏的。

如果要调试的话，随便打个断点。
通过按键F5，或者下面的按钮来进行调试。

可以通过左侧的调试工具栏和下面的调试控制台来观测调试结果。

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