Windows下使用VSCode配置OpenCV开发环境

Windows 下使用 VSCode 配置 OpenCV 开发环境

通过使用 GitHub 上他人编译好的动态库，进行 OpenCV 环境的配置。

本博客对应 Bilibili 实操视频：https://www.bilibili.com/video/BV1BP4y1S7NX/

MinGW 安装
C/CPP 文件的编译与链接
OpenCV 文件夹结构
- 版本选择
- 文件结构
将动态链接库添加到系统环境变量
g++ 命令的参数
VS Code 项目配置
更新 VS Code 环境变量
构建并运行
总结

配置环境的前置知识非常多，在此一一罗列

环境变量的作用
MinGW 不同版本的差异
C/CPP 文件的编译与链接
动态链接与静态链接
OpenCV 编译后的文件夹的结构
g++ 编译命令中 -g, -I, -L, -l 4 个参数的含义
VS Code 开发 CPP 项目，生成的三个 .json 文件的作用

MinGW 安装

选择 POSIX

这里涉及到环境变量相关的知识。

来到 https://sourceforge.net/projects/mingw-w64/files/#mingw-w64-gcc-8-1-0

看到

 MinGW-W64 GCC-8.1.0
- x86_64-posix-sjlj
- x86_64-posix-seh (请选择这个版本下载)
- x86_64-win32-sjlj
- x86_64-win32-seh
- i686-posix-sjlj
- i686-posix-dwarf
- i686-win32-sjlj
- i686-win32-dwarf

如果之前从未使用过 MinGW，那么请下载 posix 类别，并配置环境变量；

如果之前使用过 MinGW，那么你大概率下载的是 win32 类别，所以请重新安装并配置环境变量。

就算不编译 OpenCV 源码，要用它提供的动态链接库，也得老老实实使用 posix 那个。

保留两个 MinGW

我自己之前下载的是 win32，所以直接踩坑。

最后我通过修改文件夹名字的方法，把两个 MinGW 都留下来，等以后要换的时候，再改回来。

 # 我自己使用的部分系统环境变量
GCC_WIN32_HOME: C:\Library\CPP\mingw64-posix
GCC_POSIX_HOME: C:\Library\CPP\mingw64-win32
Path:
  ...
  %GCC_POSIX_HOME%\bin
  ...

关于 win32 和 posix 的区别，请参考【c/cpp 开发工具】MingGW 各版本区别及安装说明。

检验是否成功

g++ --version

 C:\Users\User>g++ --version
g++ (x86_64-posix-seh-rev0, Built by MinGW-W64 project) 8.1.0
Copyright (C) 2018 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

看第二行，有 posix 字样。

C/CPP 文件的编译与链接

如果只会写单个 .c/.cpp 文件
如果没有上过计算机组成、编译原理和操作系统这三门课
如果没有听说过 readelf，objdump，.text/.data/.bss

我建议先打好基础，再来配置 OpenCV，否则欲速则不达，就算手把手教会如何配置，

知其然而不知其所以然，下回配置环境还是得折腾一遍。

我先抛出一个问题：

一句简单的 printf("hello world");，在我的电脑上编译出了 .exe 文件，为什么能直接在另一台电脑上运行？我为什么不用手动实现 printf 这个函数，别人也不用实现，这个函数到底定义在了哪里，实现在了哪里？

放两个视频：

此处不需要死记硬背，但是需要有一个大概的了解。

OpenCV 文件夹结构

版本选择

使用别人编译好的 OpenCV dll 文件，保证编译后的文件能够运行。

这份文件在 GitHub 仓库上可以下载，GitHub 下载的加速有很多办法，这里用最简单的一种：

GitHub 仓库快速导入 Gitee 及同步更新。

来到 Gitee 上别人同步好的镜像仓库，直接下载 zip 文件就行，20 MB 左右。

我使用的版本是 OpenCV 4.5.2-x64，OpenCV 4.5.5-x64 我试了不行。

4.5.5 的问题是能够生成 .exe 文件，但是无法运行。

所以为了保证成功，用 4.5.2。

文件结构

 C:\LIBRARY\CPP\PACKAGES\OPENCV-MINGW-BUILD-OPENCV-4.5.2-X64
├─etc # 不用管
├─include # 头文件
│  └─opencv2
│      ├─calib3d
│      ├─core
│      ├─dnn
│      ├─features2d
│      ├─flann
│      ├─... # 不一一罗列
└─x64
    └─mingw
        ├─bin
        │  └─ *.dll # 一堆 dll 文件
        └─lib

首先，include 文件夹，字面意思，用来 include 的。

我们知道 CPP 是定义和实现分离的，以函数为例，通常在 .h 文件中声明，在 .cpp 文件中实现。

如果 main.cpp 里使用了其他文件中定义的函数，而我们只是想要生成 .o 文件，只需要 include 对应的 .h 文件即可。

include/opencv2 下就是各种 .h 文件。

然后是 x64/mingw/bin，这里有一堆 *.dll，这就是动态链接库文件。

将动态链接库添加到系统环境变量

为了让第三方的动态链接库生效，我们需要将动态链接库添加到系统环境变量。

对于我来说，是将 C:\Library\CPP\Packages\OpenCV-MinGW-Build-OpenCV-4.5.2-x64\x64\mingw\bin 添加到环境变量中。

这一步的作用类似于告诉系统 printf() 这个函数的二进制文件在哪儿。

g++ 命令的参数

这个东西叫做 flag，Google 搜索 g++ flag ... 就可以查看详细的作用。

介绍 4 个参数 -g、-I 、-L 和 -l。

-g: 编译出的文件带供 GDB 使用的 debug 信息。必须要加上，不然没法 debug。

-I: 告诉编译器，头文件里的 include<package> 去哪儿找。

-L: 告诉编译器，添加一个要动态链接的目录

-l: 指定具体的动态链接库的名称

具体可以参考 gcc -g option flag 和 gcc -L -l -I -i 参数这两篇文章。

VS Code 项目配置

我们使用 VS Code 生成的三个 .json 文件来配置 OpenCV 项目，而不是使用 cmake。

这三个文件分别是：

c_cpp_properties.json，launch.json 和 tasks.json。

c_cpp_properties.json

这个文件删了，不影响编译与链接，但是 VS Code 的 C/C++ 插件依赖于这个文件做智能提示和代码分析。

 {
    "configurations": [
        {
            "name": "Win32", // 指示平台，如 Mac/Linux/Windows，实测乱填也行
            "includePath": [
                "${workspaceFolder}/**",
                "C:/Library/CPP/Packages/OpenCV-MinGW-Build-OpenCV-4.5.2-x64/include"
            ],
            "defines": ["_DEBUG", "UNICODE", "_UNICODE"],
            "compilerPath": "C:/Library/CPP/mingw64-posix/bin/g++.exe"
        }
    ],
    "version": 4
}

includePath：告诉插件，要用的依赖在哪儿。

compilerPath: 告诉插件，编译器的路径在哪儿。

tasks.json

 {
    "tasks": [
        {
            "type": "cppbuild",
            "label": "build",
            "command": "g++",
            "args": [
                "-fdiagnostics-color=always",
                "-g",
                "${file}",
                "-I",
                "C:/Library/CPP/Packages/OpenCV-MinGW-Build-OpenCV-4.5.2-x64/include",
                "-L",
                "C:/Library/CPP/Packages/OpenCV-MinGW-Build-OpenCV-4.5.2-x64/x64/mingw/bin",
                "-l",
                "libopencv_calib3d452",
                "-l",
                "libopencv_core452",
                "-l",
                "libopencv_dnn452",
                "-l",
                "libopencv_features2d452",
                "-l",
                "libopencv_flann452",
                "-l",
                "libopencv_gapi452",
                "-l",
                "libopencv_highgui452",
                "-l",
                "libopencv_imgcodecs452",
                "-l",
                "libopencv_imgproc452",
                "-l",
                "libopencv_ml452",
                "-l",
                "libopencv_objdetect452",
                "-l",
                "libopencv_photo452",
                "-l",
                "libopencv_stitching452",
                "-l",
                "libopencv_video452",
                "-l",
                "libopencv_videoio452",
                "-l",
                "opencv_videoio_ffmpeg452_64",
                "-o",
                "${fileDirname}\\${fileBasenameNoExtension}.exe"
            ],
            "options": {
                "cwd": "${fileDirname}"
            },
            "problemMatcher": ["$gcc"],
            "group": {
                "kind": "build",
                "isDefault": true
            },
            "detail": "调试器生成的任务。"
        }
    ],
    "version": "2.0.0"
}

这个文件想要看懂，就需要 g++ 命令那些参数的相关知识了，而那些参数相关的知识，就是编译和链接。

isDefault：表示这是默认的构建任务，可以发现，-l 后面跟着的参数，就是我们下载的 OpenCV 的 bin 目录下的动态链接库的文件名。

launch.json

注意 gdb 文件路径即可。

 {
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [
        {
            "name": "(gdb) Launch", // 配置名称，将会在启动配置的下拉菜单中显示
            "type": "cppdbg", // 配置类型，这里只能为 cppdbg
            "preLaunchTask": "build",
            "request": "launch", //请求配置类型，可以为 launch（启动）或 attach（附加）
            "program": "${fileDirname}\\${fileBasenameNoExtension}.exe",
            // 将要进行调试的程序的路径
            "args": [], // 程序调试时传递给程序的命令行参数，一般设为空即可
            "stopAtEntry": false, // 设为 true 时程序将暂停在程序入口处，一般设置为 false
            "cwd": "${fileDirname}", // 调试程序时的工作目录，一般为${workspaceRoot}即代码所在目录 workspaceRoot 已被弃用，现改为 workspaceFolder
            "environment": [],
            "externalConsole": false, // 调试时是否显示控制台窗口
            "MIMode": "gdb",
            "miDebuggerPath": "C:/Library/CPP/mingw64-posix/bin/gdb.exe", // miDebugger 的路径，注意这里要与 MinGw 的路径对应
            "setupCommands": [
                {
                    "description": "Enable pretty-printing for gdb",
                    "text": "-enable-pretty-printing",
                    "ignoreFailures": false
                }
            ]
        }
    ]
}

更新 VS Code 环境变量

VS Code 有一个特别的设置，就是在外面更新了环境变量以后，VS Code 内部的命令行是不知道的。

这个问题参考 vscode 终端不能识别系统设置的环境变量？ - 朝阳的回答 - 知乎

原因就是 VS Code 想要保存上一次关闭时候的命令行的历史记录，所以没有更新环境变量。

比如新建一个 Desktop/print-hello.exe，并且添加到环境变量中，然后我们正常 Win + R, cmd，调出命令行，是可以直接运行 print-hello.exe。

但是，如果这个时候用 VS Code 打开一个项目，项目内部的命令行是不知道有这个环境变量的，它将不能 print-hello。

解决方法就是，使用一个“感知到”新的环境变量的命令行，使用指令 code <workspace> 重新打开项目，这个时候 VS Code 才会更新环境变量。

构建并运行

准备一个 test.cpp，内容如下，注意修改对应的图片地址。

 #include <opencv2/opencv.hpp>
#include <opencv2/highgui.hpp>
#include <iostream>
using namespace cv;
int main()
{
    Mat img = imread("./opencv.jpeg");
    imshow("image", img);
    waitKey();
    return 0;
}

现在文件目录是这样的：

 .
├── .vscode
│   ├── c_cpp_properties.json
│   ├── launch.json
│   └── tasks.json
├── test.cpp
└── opencv.jpeg

点击小三角就行。

总结

虽然是以配置 OpenCV 为引子，但是整个流程并不复杂：

OpenCV 动态链接库添加到系统环境变量
tasks.json 中填写编译参数
更新 VS Code 环境变量

至于环境变量之类的，各位老手想必是轻车熟路了。

只要做好上面这三步，就能生成并调试 .exe 文件了。

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作者：dutrmp19
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posted @ 2022-10-22 22:49 dutrmp19 阅读(7308) 评论(4) 编辑收藏举报

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