Linux下的gcc练习及练习使用opencv库

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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
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hello.h:

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

hello.c:

#include<stdio.h>
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
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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。
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(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!

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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
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(2)在程序中使用动态库

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

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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。
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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

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3.程序中使用静态库

ar crv libfile.a A1.o A2.o

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gcc -o test test.c libfile.a

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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

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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

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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
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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<stdio.h>
#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

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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。
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(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。
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再次执行./main,即可运行成功。
查看动态库生成的文件大小。
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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!!!!
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(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。
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unzip opencv-3.4.11.zip

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(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

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首先进入 root 用户,并更新一下。

sudo su
sudo apt-get update

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接着再执行这条命令安装 cmake 。

sudo apt-get install cmake

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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  

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再创建 build 文件夹,进入文件夹

mkdir build
cd build

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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 ..

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(4)使用 make 创建编译

仍然是在 build 文件夹下进行。

sudo make

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(5)安装

sudo make install

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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

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保存后会看到之前的警告信息,不用担心,正常情况。
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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

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在文件末尾加入:

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

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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!
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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

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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 <opencv2/highgui.hpp>
#include <opencv2/opencv.hpp>
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:
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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。
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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。
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找到 VMware USB Arbitration S… 服务,确保启动了。
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点击 “ 虚拟机 ” ,然后点击 “ 设置(S)… ”。
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选择 “ USB控制器 ” ,将 “ USB兼容性 ” 设置为 “ USB 3.0 ” ,并点击确定。
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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 ” 。
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虚拟机右下角这个摄像头图标有个小绿点,则连接成功。
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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 <opencv2/opencv.hpp>
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

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(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<iostream>
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include<opencv2/core/core.hpp>
#include<opencv2/highgui/highgui.hpp>
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)
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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

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