Linux下的gcc练习及练习使用opencv库

一、用gcc生成静态库和动态库

1.编辑生成程序hello.h、hello.c、main.c

(1)创建test用于保存本次练习所需要的文件

（2）用vim文本编辑器编辑生成所需要的三个文件

hello.h:

#ifndef HELLO_H
#define HELLO_H
void hello(const char *name);
#endif//HELLO_H

hello.c:

#include
void hello(const char *name)
{
	printf("Hello%s\n",name);
}

main.c:

#include"hello.h"
int main()
{
	hello("everyone");
	return 0;
}

2.将hello.c生成.o文件

（1）将源程序hello.c通过gcc先编译成.o文件
（2）运行ls命令看看是否生成了hello.o文件

在ls命令结果中，我们看到了hello.o，操作完成。

3.使用静态库

（1）创建静态库
静态库文件名的命名规范是以lib为前缀，紧接着静态库名，扩展名为.a。例如：我们将创建的静态库名为myhello，则静态库文件名就是libmyhello.a.
使用ar命令。

ar -crv libmyhello.a hello.o

运行ls命令查看结果。

(2)程序中使用静态库
用gcc命令生成目标文件时指明静态库名，gcc将会从静态库中将公用函数连接到目标文件中。
在程序 3:main.c 中，我们包含了静态库的头文件 hello.h，然后在主程序 main 中直接调用 公用函数 hello。下面先生成目标程序 hello，然后运行 hello 程序看看结果如何。
方法一

# gcc -o hello main.c -L. –lmyhello

自定义的库时，main.c 还可放在-L.和 –lmyhello 之间，但是不能放在它俩之后，否则会提 示 myhello 没定义，但是是系统的库时，如 g++ -o main（-L/usr/lib） -lpthread main.cpp 就不出错
方法二

#gcc main.c libmyhello.a -o hello

方法三
先生成 main.o：
gcc -c main.c
再生成可执行文件：
gcc -o hello main.o libmyhello.a
动态库连接时也可以这样做。
./hello
Hello everyone!

4.动态库的使用

（1）创建动态库
动态库文件名命名规范和静态库文件名命名规范类似，也是在动态库名增加前缀lib，但其文件扩展名为.so.
用gcc来创建动态库
使用ls命令看动态库文件是否生成。`

gcc -shared -fPIC -o libmyhello.so hello.o

-o不可少

（2）在程序中使用动态库

gcc -o hello main.c -L. -lmyhello

发现有错误，程序在运行时，会在/usr/lib 和/lib 等目录中查找需要的动态库文件。若找到，则载入动态库，否则将提 示类似上述错误而终止程序运行。我们将文件 libmyhello.so 复制到目录/usr/lib 中，再试试。

二、a与.so库文件的生成与使用

1.先创建一个作业目录，保存文件

2.然后用vim文本编辑器编辑生成所需要的四个文件

3.程序中使用静态库

ar crv libfile.a A1.o A2.o

gcc -o test test.c libfile.a

使用.a库文件，创建可执行程序
若采用此种方式，需保证生成的.a文件与.c文件保存在同一目录下，即都在当前目录下

gcc -o test test.c libfile.a
./test

4.共享库.so文件的生成与使用

gcc -shared -fPIC -o libfile.so A1.0 A2.o
gcc -o test test.c libfile.so

5.生成动态库和静态库的程序编写及大小比较

（1）编写一个x2x函数，x2y函数（功能自定），main函数代码将调用x2x和x2y ；将这3个函数分别写成单独的3个 .c文件

SUB1：

float x2x(int a,int b)
{
	float c=0;
	c=a+b;
	return c;
}

SUB2.c:

float x2y(int a,int b)
{
	float c=0;
	c=a/b;
	return c;
}

SUB.h:

#ifndef SUB_H
#define SUB_H
float x2x(int a,int b);
float x2y(int a,int b);
#endif

main.c:

#include
#include"sub.h"
void main()
{
	int a,b;
	printf("Please input the value of a:");
	scanf("%d",&a);
	printf("Please input the value of b:");
	scanf("%d",&b);
	printf("a+b=%.2f\n",x2x(a,b));
	printf("a/b=%.2f\n",x2y(a,b));
}

(2)用gcc分别编译为3个.o 目标文件

gcc -c SUB1.c SUB2.c

(3)静态库大小比较

ar crv libsub.a SUB1.o SUB2.o
gcc -o main main.c libSUB.a

将x2x，x2y目标文件用ar工具生成1个.a静态库文件。
用gcc将main函数的目标文件与此静态库文件进行链接，生成最终的可执行程序并记录文件的大小。
查看静态库生成的文件大小。

（4）动态库

gcc -shared -fPIC libSUB.so SUB1.o
SUB2.o
gcc -o main main.c libSUB.so

生成动态库
此时会报错，提示找不到该文件。这是由于 linux 自身系统设定的相应的设置的原因，即其只在/lib and /usr/lib 下搜索对应的.so 文件，故需将对应 so 文件拷贝到对应路径，
即执行如下代码即可。

再次执行./main,即可运行成功。
查看动态库生成的文件大小。

通过比较发现静态库要比动态库要小很多，生成的可执行文件大小也存在较小的差别。

三、Linux gcc常用命令及gcc编译器背后的故事

四、使用opencv库编写打开摄像头压缩视频

1.安装opencv

（1）下载 OpenCV 3.4.11 数据包
注：可以直接在虚拟机中使用浏览器（我的是火狐）进行下载，国外官网下载地址：https://github.com/opencv/opencv/releases，不推荐在国外网址上下载，巨慢！！！！

（2）解压缩包

在解压缩包之前，将 opencv-3.4.11.zip 复制到 home 文件夹下，再解压缩。

unzip opencv-3.4.11.zip

（3）使用 cmake 安装 opencv

首先进入解压后的文件夹：opencv-3.4.11

cd opencv-3.4.11

首先进入 root 用户，并更新一下。

sudo su
sudo apt-get update

接着再执行这条命令安装 cmake 。

sudo apt-get install cmake

复制下面这条命令，安装依赖库。

sudo apt-get install build-essential libgtk2.0-dev libavcodec-dev libavformat-dev libjpeg.dev libtiff5.dev libswscale-dev  

再创建 build 文件夹，进入文件夹

mkdir build
cd build

使用 cmake 编译参数，或者使用第二条默认参数，都可以的。

cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..
cmake ..

(4)使用 make 创建编译

仍然是在 build 文件夹下进行。

sudo make

(5)安装

sudo make install

2.配置环境

（1）修改 opencv.conf 文件，打开后的文件是空的，添加 opencv 库的安装路径：/usr/local/lib

sudo gedit /etc/ld.so.conf.d/opencv.conf

保存后会看到之前的警告信息，不用担心，正常情况。

更新系统共享链接库

sudo ldconfig

配置 bash ，修改 bash.bashrc 文件

sudo gedit /etc/bash.bashrc

在文件末尾加入：

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

保存退出，然后执行如下命令使得配置生效

source /etc/bash.bashrc

更新一下。

sudo updatedb

接下来查看 opencv 的版本信息。
因为我们用的是OpenCV4版本，默认不使用pkg-config
参考文献：为什么OpenCV4 “pkg-config --modversion opencv”显示“ No package ‘opencv‘ found”？解决方法！

这下就成功了。

3.使用示例——图片

代码编写：

首先创建一个代码存放文件夹 code ，然后进入文件夹中。

mkdir code
cd code

创建一个 test1.cpp 文件。

gedit test1.cpp

将下面的代码复制粘贴进去。
test1.cpp：

#include 
#include 
using namespace cv;
using namespace std;
int main(int argc, char** argv)
{
	CvPoint center;
    double scale = -3; 

	IplImage* image = cvLoadImage("lena.jpg");
	argc == 2? cvLoadImage(argv[1]) : 0;
	
	cvShowImage("Image", image);
	
	
	if (!image) return -1; 	center = cvPoint(image->width / 2, image->height / 2);
	for (int i = 0;i<image->height;i++)
		for (int j = 0;j<image->width;j++) {
			double dx = (double)(j - center.x) / center.x;
			double dy = (double)(i - center.y) / center.y;
			double weight = exp((dx*dx + dy*dy)*scale);
			uchar* ptr = &CV_IMAGE_ELEM(image, uchar, i, j * 3);
			ptr[0] = cvRound(ptr[0] * weight);
			ptr[1] = cvRound(ptr[1] * weight);
			ptr[2] = cvRound(ptr[2] * weight);
		}

	Mat src;Mat dst;
	src = cvarrToMat(image);
	cv::imwrite("test.png", src);

    cvNamedWindow("test",1);  	imshow("test", src);
	 cvWaitKey();
	 return 0;
}

编译文件：

执行以下命令：

gcc test1.cpp -o test1 `pkg-config --cflags --libs opencv`

编译出错了！！！百度了一下，说是：需要用 C++ 编译器编译你的接口模块。将 gcc 改为 g++ 后就正确了，可以看到有了可执行文件 test1 ，
在用同文件夹下准备一张图片，文件名为：lena.jpg
输出结果：

执行以下命令：

./test1

可以看到由 lena.jpg 生成了一个 test.png ，呈现的效果不同了。

4.使用示例——视频

1）虚拟机获取摄像头权限
使用快捷键 Win + R ，输入 services.msc ，并回车。

找到 VMware USB Arbitration S… 服务，确保启动了。

点击 “ 虚拟机 ” ，然后点击 “ 设置(S)… ”。

选择 “ USB控制器 ” ，将 “ USB兼容性 ” 设置为 “ USB 3.0 ” ，并点击确定。

选择 “ 虚拟机 ” ，再选择 “ 可移动设备 ” ，再选择 “ Quanta USB2.0 VGA UVC WebCam ” ，最后点击 “ 连接 ” ，再弹出的窗口内点击 “ 确定 ” 。

虚拟机右下角这个摄像头图标有个小绿点，则连接成功。

2）播放视频
创建一个 test2.cpp 文件。

gedit test2.cpp

将以下代码复制粘贴进去。
test2.cpp：

#include 
using namespace cv;
int main()
{
	//从摄像头读取视频
	VideoCapture capture("man.mp4");
	//循环显示每一帧
	while(1){
		Mat frame;//定义一个Mat变量，用于存储每一帧的图像
		capture >> frame;//读取当前帧
		if(frame.empty())//播放完毕，退出
			break;
		imshow("读取视频帧",frame);//显示当前帧
		waitKey(30);//掩饰30ms
	}
	system("pause");
	return 0;
}

准备一个小视频，我这里准备了 man.mp4 。
编译 test2.cpp 文件。

g++ test2.cpp -o test2 `pkg-config --cflags --libs opencv`

./test2

（3）录制视频
创建一个 test3.cpp 。

gedit test3.cpp

复制粘贴一下代码。
test3.cpp：

/*********************************************************************
打开电脑摄像头，空格控制视频录制，ESC退出并保存视频RecordVideo.avi
*********************************************************************/
#include
#include 
#include
#include
using namespace cv;
using namespace std;

int main()
{
	//打开电脑摄像头
	VideoCapture cap(0);
	if (!cap.isOpened())
	{
		cout << "error" << endl;
		waitKey(0);
		return 0;
	}

	//获得cap的分辨率
	int w = static_cast<int>(cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH));
	int h = static_cast<int>(cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT));
	Size videoSize(w, h);
	VideoWriter writer("RecordVideo.avi", CV_FOURCC('M', 'J', 'P', 'G'), 25, videoSize);
	
	Mat frame;
	int key;//记录键盘按键
	char startOrStop = 1;//0  开始录制视频； 1 结束录制视频
	char flag = 0;//正在录制标志 0-不在录制； 1-正在录制

	while (1)
	{
		cap >> frame;
		key = waitKey(100);
		if (key == 32)//按下空格开始录制、暂停录制   可以来回切换
		{
			startOrStop = 1 - startOrStop;
			if (startOrStop == 0)
			{
				flag = 1;
			}
		}
		if (key == 27)//按下ESC退出整个程序，保存视频文件到磁盘
		{
			break;
		}

		if (startOrStop == 0 && flag==1)
		{
			writer << frame;
			cout << "recording" << endl;
		}
		else if (startOrStop == 1)
		{
			flag = 0;
			cout << "end recording" << endl;
			
		}
		imshow("picture", frame);
	}
	cap.release();
	writer.release();
	destroyAllWindows();
	return 0;
}

编译 test3.cpp 文件。

g++ test3.cpp -o test3 `pkg-config --cflags --libs opencv`

./test3

生成了一个 .avi 文件，并不断生成帧。（我屋子里没开灯，所以摄像头录到的是黑的）

五、总结

该实验主要内容为用gcc生成静态库和动态库，a与.so库文件的生成与使用，使用opencv库编写打开摄像头压缩视频，过程还是非常艰辛的，这个漫长的过程令人很痛苦。

六、参考文献

https://blog.csdn.net/ssj925319/article/details/109231145

https://blog.csdn.net/qq_55691662/article/details/120797045

https://blog.csdn.net/qq_43279579/article/details/109026927