Linux动态链接那点事儿(`cmake find_package,linux shared library`路径详解)

Motivation

经常在Linux下面写C++程序,尤其是需要集成各种第三方库的工程,肯定对find_package指令不陌生。

这是条很强大的指令。可以直接帮我们解决整个工程的依赖问题,自动把头文件和动态链接文件配置好。比如说,在Linux下面工程依赖了OpenCV,只需要下面几行就可以完全配置好:

add_executable(my_bin src/my_bin.cpp)
find_package(OpenCV REQUIRED)
include_directories(${OpenCV_INCLUDE_DIRS})
target_link_libraries(my_bin, ${OpenCV_LIBS})

工作流程如下:

  1. find_package在一些目录中查找OpenCV的配置文件。
  2. 找到后,find_package会将头文件目录设置到${OpenCV_INCLUDE_DIRS}中,将链接库设置到${OpenCV_LIBS}中。
  3. 设置可执行文件的链接库和头文件目录,编译文件。

到现在为止出现了第一个问题。那就是:
find_package会在哪些目录下面寻找OpenCV的配置文件?

find_package目录

为什么我们要知道这个问题呢?因为很多库,我们都是自己编译安装的。比如说,电脑中同时编译了OpenCV2OpenCV3,我该如何让cmake知道到底找哪个呢?

其实这个问题在

交叉编译不能执行怎么办xy-shiqi@xyshiqi-vmware:~/ros2_ws/src/only-navigaton$ cd ~/ros2_ws rm -rf build_arm install_arm log xy-shiqi@xyshiqi-vmware:~/ros2_ws$ unset LD_LIBRARY_PATH xy-shiqi@xyshiqi-vmware:~/ros2_ws$ source /opt/poky/3.1.20/environment-setup-aarch64-poky-linux source /opt/ros/humble/setup.bash xy-shiqi@xyshiqi-vmware:~/ros2_ws$ source /opt/poky/3.1.20/environment-setup-aarch64-poky-linux Your environment is misconfigured, you probably need to 'unset LD_LIBRARY_PATH' but please check why this was set in the first place and that it's safe to unset. The SDK will not operate correctly in most cases when LD_LIBRARY_PATH is set. For more references see: http://tldp.org/HOWTO/Program-Library-HOWTO/shared-libraries.html#AEN80 http://xahlee.info/UnixResource_dir/_/ldpath.html xy-shiqi@xyshiqi-vmware:~/ros2_ws$ source /opt/poky/3.1.20/environment-setup-aarch64-poky-linux Your environment is misconfigured, you probably need to 'unset LD_LIBRARY_PATH' but please check why this was set in the first place and that it's safe to unset. The SDK will not operate correctly in most cases when LD_LIBRARY_PATH is set. For more references see: http://tldp.org/HOWTO/Program-Library-HOWTO/shared-libraries.html#AEN80 http://xahlee.info/UnixResource_dir/_/ldpath.html xy-shiqi@xyshiqi-vmware:~/ros2_ws$ source /opt/ros/humble/setup.bash xy-shiqi@xyshiqi-vmware:~/ros2_ws$ colcon build \ --build-base build_arm \ --install-base install_arm \ --merge-install \ --cmake-args \ -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=/opt/poky/3.1.20/sysroots/x86_64-pokysdk-linux/usr/share/cmake/OEToolchainConfig.cmake Starting >>> only-navigaton --- stderr: only-navigaton CMake Error at /opt/ros/humble/share/ament_cmake/cmake/ament_cmake_export_dependencies-extras.cmake:21 (find_package): By not providing "Findament_cmake_export_interfaces.cmake" in CMAKE_MODULE_PATH this project has asked CMake to find a package configuration file provided by "ament_cmake_export_interfaces", but CMake did not find one. Could not find a package configuration file provided by "ament_cmake_export_interfaces" with any of the following names: ament_cmake_export_interfacesConfig.cmake ament_cmake_export_interfaces-config.cmake Add the installation prefix of "ament_cmake_export_interfaces" to CMAKE_PREFIX_PATH or set "ament_cmake_export_interfaces_DIR" to a directory containing one of the above files. If "ament_cmake_export_interfaces" provides a separate development package or SDK, be sure it has been installed. Call Stack (most recent call first): /opt/ros/humble/share/ament_cmake/cmake/ament_cmakeConfig.cmake:41 (include) CMakeLists.txt:31 (find_package) --- Failed <<< only-navigaton [0.54s, exited with code 1] Summary: 0 packages finished [0.76s] 1 package failed: only-navigaton 1 package had stderr output: only-navigaton xy-shiqi@xyshiqi-vmware:~/ros2_ws$
最新发布
07-16
<think>首先,用户的问题是关于ROS2交叉编译中的CMake错误:"Could not find a package configuration file provided by 'ament_cmake' with any of the following names"。用户引用了几个参考,但我需要基于用户的实际问题来回答。 用户的问题:"我想解决交叉编译过程中出现的CMake错误问题 请问ros2 cross compilation cmake error could not find package configuration file for ament_cmake_export_interfaces"。这似乎是用户真正的需求。 从系统级指令: - 所有行内数学表达式用$...$。 - 独立公式用$$...$$并单独成段。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识。 用户可见层指令: - 回答结构清晰,帮助用户逐步解决问题。 - 尽量保证回答真实可靠。 参考的引用: - [^1]: Could not find a package configuration file provided by "ament_cmake" with any of the following names. - [^2]: 在CMAKELists文件中也需要修改,详细可参考详解使用ament_cmake构建ROS2功能包... 包括add_executable, ament_target_dependencies等。 - [^3]: 对比ROS1和ROS2的turtlesim包,分析差异。 这些引用似乎与用户的问题相关,但用户的问题是关于交叉编译中的CMake错误。用户提到"交叉编译",所以错误可能是在交叉编译环境中出现的。 关键错误:Could not find package configuration file for 'ament_cmake_export_interfaces'。这类似于[^1]中的错误,但具体是'ament_cmake_export_interfaces'。 在ROS2中,ament_cmake是构建系统的核心部分。这个错误通常表示CMake找不到ament_cmake包,可能是因为环境变量设置不正确或缺少必要的依赖。 步骤解决: 1. **确认环境设置**:在交叉编译中,需要确保交叉编译工具链正确设置,并且ROS2的依赖在目标平台上可用。 2. **安装ament_cmake**:ament_cmake应该作为ROS2基础的一部分安装。如果缺少,可能需要安装它。 3. **检查CMakeLists.txt**:参考[^2],确保CMakeLists.txt文件正确配置了ament_target_dependencies。 4. **设置环境变量**:在交叉编译时,需要设置如AMENT_PREFIX_PATH等环境变量来指向ROS2安装目录。 从用户引用[^2],它展示了如何在CMakeLists.txt中使用ament_target_dependencies和安装目标。这可能是相关的。 用户的问题具体是'ament_cmake_export_interfaces',这可能是ament_cmake的一个组件。错误消息表明CMake找不到这个包的配置文件。 可能的原因: - ament_cmake没有正确安装。 - 在交叉编译环境中,ROS2的路径没有正确设置。 - CMakeLists.txt中没有正确声明依赖。 解决方案: 1. **安装ament_cmake**:确保在主机系统上安装了ROS2的ament_cmake包。可以使用包管理器如apt安装。 - 例如,在Ubuntu上:`sudo apt install ros-<distro>-ament-cmake` 2. **设置环境变量**:在交叉编译时,设置AMENT_PREFIX_PATH到ROS2的安装目录。 - 例如:`export AMENT_PREFIX_PATH=/path/to/ros2/install` 3. **修改CMakeLists.txt**:确保在CMakeLists.txt中,有find_package(ament_cmake REQUIRED)或类似语句。 - 参考[^2],它使用了ament_target_dependencies,这依赖于find_package。 4. **交叉编译工具链**:确保工具链文件正确配置了路径。 结构回答: - 逐步解释问题原因。 - 提供解决方案步骤。 - 生成相关问题。 使用中文回答。 生成相关问题:基于用户问题,生成相关的问题,如优化交叉编译、常见错误等。 确保回答真实可靠:基于ROS2文档和常见实践。 最终回答结构: 1. 解释错误原因。 2. 提供解决步骤。 3. 引用相关引用(自然添加)。 4. 生成相关问题。</think>### ROS2交叉编译中的CMake错误解决方案 您在ROS2交叉编译过程中遇到的CMake错误:"Could not find package configuration file provided by 'ament_cmake_export_interfaces'",通常是由于ROS2构建系统(ament)的环境变量或依赖配置不正确导致的。这个错误在交叉编译环境中尤其常见,因为目标平台(如ARM设备)的依赖路径可能与主机系统不同。下面我将一步步解释原因并提供解决方案,帮助您修复问题。 #### 错误原因分析 - **核心问题**:CMake在交叉编译时无法定位`ament_cmake_export_interfaces`包的配置文件(通常是`ament_cmake_export_interfacesConfig.cmake`文件)。这通常是因为: - 环境变量(如`AMENT_PREFIX_PATH`)未正确设置,导致CMake找不到ROS2的安装目录。 - 交叉编译工具链未配置ROS2依赖路径,或主机系统缺少必要的ament组件。 - `CMakeLists.txt`文件中未正确定义ament依赖,或依赖声明不完整。 - **交叉编译特殊性**:在交叉编译中,ROS2的ament构建系统需要显式指定目标平台的路径,否则CMake默认搜索主机系统的路径,从而引发此类错误[^1]。 #### 解决步骤 以下是针对此错误的完整解决方案,基于ROS2官方文档和常见实践。请按顺序操作: 1. **确认并安装缺失的ament组件** 首先,确保主机系统(编译环境)安装了`ament_cmake`及其导出接口包。在终端中运行: ```bash # 安装ROS2基础构建工具(替换<distro>为您的ROS2发行版,如humble) sudo apt install ros-<distro>-ament-cmake ros-<distro>-ament-cmake-export-interfaces ``` 如果已安装,验证包路径: ```bash # 查找ament_cmake_export_interfaces配置文件 find /opt/ros/ -name "ament_cmake_export_interfacesConfig.cmake" ``` 正常输出应类似:`/opt/ros/<distro>/share/ament_cmake_export_interfaces/cmake/ament_cmake_export_interfacesConfig.cmake`。如果未找到,说明安装不完整,需重新安装ROS2基础包。 2. **设置交叉编译环境变量** 交叉编译时,必须显式设置`AMENT_PREFIX_PATH`,指向ROS2在目标平台的安装目录。在您的编译脚本或终端中添加: ```bash # 示例:假设ROS2已交叉编译安装到/path/to/ros2_install export AMENT_PREFIX_PATH="/path/to/ros2_install" export CMAKE_PREFIX_PATH="$AMENT_PREFIX_PATH:$CMAKE_PREFIX_PATH" ``` - **关键**:`AMENT_PREFIX_PATH`必须包含目标平台的ROS2库路径。如果是嵌入式设备,确保该路径是设备上的有效路径(可通过交叉编译工具链同步)。 - 验证设置:运行`echo $AMENT_PREFIX_PATH`,确认输出正确。 3. **修改CMakeLists.txt文件** 参考您的项目配置[^2],在`CMakeLists.txt`中添加或修正ament依赖声明: ```cmake cmake_minimum_required(VERSION 3.5) project(your_project) # 必须添加find_package,确保CMake能定位ament_cmake find_package(ament_cmake REQUIRED) find_package(ament_cmake_export_interfaces REQUIRED) # 显式声明缺失包 # 添加您的可执行文件(示例) add_executable(your_node src/your_node.cpp) # 使用ament_target_dependencies链接依赖 ament_target_dependencies( your_node "rclcpp" "std_msgs" "ament_cmake_export_interfaces" # 包含缺失包 ) # 安装和导出配置 install(TARGETS your_node DESTINATION lib/${PROJECT_NAME}) ament_package() ``` - **注意**:如果您的项目依赖其他ROS2包,在`ament_target_dependencies`中列出所有包名,确保顺序正确(基础包如`ament_cmake`在前)。 4. **配置交叉编译工具链文件** 创建一个工具链文件(如`toolchain.cmake`),指定目标平台和ROS2路径: ```cmake # toolchain.cmake 示例 set(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux) # 目标平台系统 set(CMAKE_C_COMPILER /path/to/cross-compiler-gcc) # 交叉编译器路径 set(CMAKE_CXX_COMPILER /path/to/cross-compiler-g++) # 设置ROS2路径 set(AMENT_PREFIX_PATH "/path/to/ros2_install") list(APPEND CMAKE_PREFIX_PATH "${AMENT_PREFIX_PATH}") # 帮助CMake搜索包 set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH "${AMENT_PREFIX_PATH}") set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PACKAGE ONLY) ``` 编译时使用此文件: ```bash cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=/path/to/toolchain.cmake .. ``` 5. **测试与验证** 完成以上步骤后,重新运行CMake配置: ```bash rm -rf build/ # 清除旧构建 mkdir build && cd build cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=toolchain.cmake .. # 或直接使用环境变量 make ``` - 如果错误消失,说明配置成功。 - 如果仍报错,检查CMake输出日志,确认`ament_cmake_export_interfaces`的路径是否被正确引用。 #### 常见陷阱与预防 - **路径一致性**:交叉编译时,主机和目标平台的ROS2版本必须一致(如均为Humble),否则可能引发兼容性问题。 - **工具链兼容性**:确保交叉编译器支持C++17(ROS2要求),可通过`set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)`在CMakeLists.txt中强制指定。 - **环境隔离**:使用Docker或虚拟环境避免主机污染,参考ROS2交叉编译最佳实践[^1]。 通过以上步骤,您应该能解决此CMake错误。如果问题持续,请提供更多上下文(如CMakeLists.txt内容或编译日志),我会进一步协助您。
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