众所周知 linux 下库文件编译三部曲 config make makeinstall
configure过程中可能会遇到无法找到某些头文件和动态库；原因有两个：
（1）系统没有这些头文件和动态库。（locate XXXX.h/so 未找到）
（2）已经安装相关的头文件和动态库。但未将头文件和动态库拷贝到标准路径下。
config 时如果使用第三方库如何呢
接下来我们以一个很简单的使用opencv库读取并显示图片的程序做示例。
//文件路径
.
├── cat.jpeg
└── test.cpp
2 directories, 8 files
//test.cpp 读取图片
#include <stdio.h>
#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;
int main(int argc, char** argv )
{
if ( argc != 2 )
{
printf("usage: DisplayImage.out <Image_Path>\n");
return -1;
}
Mat image;
image = imread( argv[1], 1 );
if ( !image.data )
{
printf("No image data \n");
return -1;
}
namedWindow("Display Image", WINDOW_AUTOSIZE );
imshow("Display Image", image);
waitKey(0);
return 0;
}
如果使用gcc 编译器 那么使用第三方链接库是这样子的
#!/bin/bash
g++ -o opencvtest test.cpp \
-I /home/ywz/WorkSpace/install/include/opencv \
-I /home/ywz/WorkSpace/install/include \
-L /home/ywz/WorkSpace/install/lib -lopencv_core -lopencv_highgui -lopencv_imgproc -lopencv_imgcodecs
编译后生成可执行文件opencvtest
如果 一个大型的工程 有很多的第三方链接库 那么我们使用gcc 链接库要一个一个的设置链接路径 是很繁琐且容易出错的
有没有更简单的方法呢
这里就可以使用pkg-config工具来管理已安装的链接库了
这部分介绍是机器翻译的 可以对比原文看。
名称
PKG - 配置 -返回的元信息有关安装的库
描述
该PKG - 配置程序是用来检索有关系统安装的库信息。它通常用于编译和链接一个或多个库。这是Makefile中的典型使用场景：
Here is a typical usage scenario in a Makefile:
program: program.c
···
cc program.c 'pkg-config --cflags --libs gnomeui'
···
pkg-config retrieves information about packages from special metadata files. These files are named after the package, with the extension .pc. By default, pkg-config looks in the directory prefix/lib/pkgconfig for these files; it will also look in the colon-separated (on Windows, semicolon-separated) list of directories specified by the PKG_CONFIG_PATH environment variable.
The package name specified on the pkg-config command line is defined to be the name of the metadata file, minus the .pc extension. If a library can install multiple versions simultaneously, it must give each version its own name (for example, GTK 1.2 might have the package name “gtk+” while GTK 2.0 has “gtk±2.0”).
pkg - config从特殊的元数据文件中检索有关软件包的信息。这些文件以软件包名称命名，扩展名为 .pc。默认情况下， pkg - config在目录prefix / lib / pkgconfig中查找这些文件；它还将在由PKG_CONFIG_PATH环境变量指定的目录的冒号分隔（在Windows中，用分号分隔）列表中查找。
在pkg - config命令行上指定的软件包名称定义为元数据文件的名称，减去.pc扩展名。如果一个库可以同时安装多个版本，则它必须为每个版本指定自己的名称（例如，GTK 1.2的程序包名称为“ gtk +”，而GTK 2.0的程序包名称为“ gtk + -2.0”）。
…
环境变量
PKG_CONFIG_PATH
用冒号分隔（在Windows中，用分号分隔）的目录列表，以搜索.pc文件。搜索路径后，将始终搜索默认目录。默认值为libdir / pkgconfig：datadir / pkgconfig其中libdir是libdir，其中pkg - config和 datadir是安装pkg - config的datadir 。
PKG_CONFIG_DEBUG_SPEW
如果设置，将导致pkg - config打印各种调试信息并报告所有错误。
PKG_CONFIG_TOP_BUILD_DIR
为魔术变量pc_top_builddir设置的值，该值可能出现在.pc文件中。如果未设置环境变量，则将使用默认值’$（top_builddir）’。此变量应引用Makefile的最高builddir，将在其中使用pkg - config报告的编译/链接标志。这仅在针对尚未安装的软件包进行编译/链接时才重要。
pkg-config 的作用讲解推荐看这个博客pkg-config
比较重要的部分内容是
pkg-config给出了opencv的头文件和库的所有信息！
这有什么好处？
所有用opencv的其他程序，在编译时，只需要写“”,而不需要自己去找opencv的头文件在哪里，要链接的库在哪里！省时省力！
如果你写了一个库，不管是静态的还是动态的，要提供给第三方使用，那除了给人家库/头文件，最好也写一个pc文件，这样别人使用就方便很多，不用自己再手动写依赖了你哪些库，只需要敲一个”pkg-config [YOUR_LIB] –libs –cflags”。
pkg-config的信息从哪里来？
很简单，有2种路径：
第一种：取系统的/usr/lib下的所有*.pc文件。
第二种：PKG_CONFIG_PATH环境变量所指向的路径下的所有*.pc文件。
这些pc文件什么时候有的？都是在你安装某个库/模块的时候，添加的。比如你往系统安装opencv时，就会在/usr/lib/目录下，放一个opencv.pc。
如何添加自己的pc文件
如上文所说，有2种方式.:
第一种：把你的pc文件，直接放到/usr/lib/…默认路径下。
第二种： 把你的pc文件的路径写到PKG_CONFIG_PATH环境变量里。
如何将pc文件的路径添加到PKG_CONFIG_PATH环境变量里呢。
linux下 环境变量讲解推荐看博客：环境变量的区别
主要内容是：
登入系统时读入一些环境变量的配置方案，读取步骤：
当登入系统时候获得一个shell进程时，其读取环境设定档有三步 :
1.首先读入的是全局环境变量设定档/etc/profile，然后根据其内容读取额外的设定的文档，如 /etc/profile.d和/etc/inputrc
2.然后根据不同使用者帐号，去其家目录读取~/.bash_profile，
如果这读取不了就读取~/.bash_login，
这个也读取不了才会读取~/.profile（可以设定本用户专有的路径，环境变量等，它只在登入的时候执行一次），这三个文档设定基本上是一样的，读取有优先关系
3.然后在根据用户帐号读取~/.bashrc （也是某用户专有设定文档，可以设定路径，命令别名，每次shell script的执行都会使用它一次）
若该变量为扩增变量内容时，则可用 “$变量名称”+
变
量
累
加
内
容
，
如
下
所
示
：
『
P
A
T
H
=
"
{变量} 累加内容，如下所示： 『PATH="
变量累加内容，如下所示：『PATH="PATH":/home/bin』
若该变量需要在其他子程序执行，则需要以 export 命令使变量发成环境变量： 『export PATH』
利用 source 或小数点 (.) 都可以将配置文件癿内容读取到目前的 shell 环境中！
根据上面的信息
修改bash.bashrc文件
sudo vim ~/.bashrc
//（或者修改其他几个环境配置文件）
//在最后加入：
PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/OPENCV_DIR_PATH/lib/pkgconfig
export PKG_CONFIG_PATH
//保存后使用source命令
source /etc/bash.bashrc
//查看变量是否生效
echo $PKG_CONFIG_PATH //可以看见添加成功
pkg-config opencv --libs --cflags //可以看见正确查找opencv
好了，经过上述设置后，就可以使用pkg-config顺利链接opencv了。
//pkg-config 编译链接opencv
g++ test.cpp -o opencvtest1 `pkg-config opencv --cflags --libs`
这个问题在CMake官方文档中有非常详细的解答。详细可以查看官方文档。
首先是查找路径的根目录。把几个重要的默认查找目录总结如下：
<package>_DIR
CMAKE_PREFIX_PATH
CMAKE_FRAMEWORK_PATH
CMAKE_APPBUNDLE_PATH
PATH
其中，PATH中的路径如果以bin或sbin结尾，则自动回退到上一级目录。
找到根目录后，cmake会检查这些目录下的
<prefix>/(lib/<arch>|lib|share)/cmake/<name>*/ (U)
<prefix>/(lib/<arch>|lib|share)/<name>*/ (U)
<prefix>/(lib/<arch>|lib|share)/<name>*/(cmake|CMake)/ (U)
cmake找到这些目录后，会开始依次找<package>Config.cmake或Find<package>.cmake文件。找到后即可执行该文件并生成相关链接信息。
查找路径的根目录中比较重要的一个是PATH。由于/usr/bin/在PATH中，cmake会自动去/usr/(lib/<arch>|lib|share)/cmake/<name>*/寻找模块，这使得绝大部分我们直接通过apt-get安装的库可以被找到。
另外一个比较重要的是<package>_DIR。我们可以在调用cmake时将这个目录传给cmake。由于其优先级最高，因此cmake会优先从该目录中寻找，这样我们就可以随心所欲的配置cmake使其找到我们希望它要找到的包。而且除上述指定路径外，cmake还会直接进入<package>_DIR下寻找。
这样做以后，cmake会优先从该目录寻找OpenCV。
findpackage指令默认使用模块模式
第一种方式 拷贝或编写find*.cmake文件到搜索路径中
模块模式的搜索路径是什么呢？ 我并没有找到文档说明，猜测应该是某个环境变量。应该包括 /usr/share/cmake/Modules，这其中还有很多cmake自带的模块文件
第二种方式 把*.cmake文件所在的路径添加到CMAKE_MODULE_PATH 变量中
CMake searches for a file called Find.cmake in the CMAKE_MODULE_PATH followed by the CMake installation.
CMAKE_MODULE_PATH变量默认为空
用户可以使用set指令指定
常用方式为
//set指令设置CMAKE_MODULE_PATH
set()
如果模块模式没有找到 会使用配置模式继续查找
If no module is found and the MODULE option is not given the command proceeds to Config mode.
这里不做出模块模式的示例了。
Config mode attempts to locate a configuration file provided by the package to be found. A cache entry called <package>_DIR is created to hold the directory containing the file
如果模块模式没有找到 那么就在搜索路径中查找
*config.cmake 文件
找到后即可执行该文件并生成相关链接信息。
也可以直接设定_DIR 来指定文件目录
opencv示例-
//CMakeLists.txtt
cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
project( testopencv )
//设置搜索路径的CMAKE_PREFIX_PATH变量
set(CMAKE_PREFIX_PATH /home/ywz/WorkSpace/install/share/OpenCV)
//或者直接设定<package>_DIR ，二者选一
set(OpenCV_DIR /home/ywz/WorkSpace/install/share/OpenCV)
find_package( OpenCV REQUIRED )
add_executable( testopencv test.cpp )
target_link_libraries( testopencv ${OpenCV_LIBS} )
但是上面这两种设置方法需要每一个项目都设定，如果是从别的地方下载的工程直接编译是找不到opencv的，每个工程都需要修改cmakelists.txt才能编译成功，不是很方便。还有另一个方法即在～/.bashr 中设置环境变量，这样每个工程都可以找到opencv’库。
sudo gedit ~/.bashrc
添加
CMAKE_PREFIX_PATH=$CMAKE_PREFIX_PATH:/home/ywz/WorkSpace/install/share/OpenCV
export CMAKE_PREFIX_PATH
使其生效
source ~/.bashrc
//这时使用env 查看环境变量
CMAKE_PREFIX_PATH=:/home/ywz/WorkSpace/install/share/OpenCV
这样每个工程都可以使用opencv库而不用显试修改。
我们仅仅完成了程序的编译和链接，还有最后一步，程序运行；程序运行需要加载动态链接库并运行，也需要找寻动态链接库的路径，pkg-config仅负责编译链接时头文件和动态链接库的查找。对于程序运行时加载动态链接库，pkg-config就无能为力了，此时需要用到ldconfig命令，该命令为程序运行时提供动态链接库的运行时绑定，通过加载/etc/ld.so.conf下的路径信息，生成动态库的缓存/etc/ld.so.cache，为程序运行时提供动态库的链接；通过ldconfig -p查看动态链接库缓存信息。因此需要将我们的动态链接库路径添加到/etc/ld.so.conf中，运行ldconfig更新cache，就大功告成了。
ldconfig是一个动态链接库管理命令，其目的为了让动态链接库为系统所共享。
ldconfig的主要用途：
默认搜寻/lilb和/usr/lib，以及配置文件/etc/ld.so.conf内所列的目录下的库文件。
搜索出可共享的动态链接库，库文件的格式为：lib***.so.**，进而创建出动态装入程序(ld.so)所需的连接和缓存文件。
缓存文件默认为/etc/ld.so.cache，该文件保存已排好序的动态链接库名字列表。
ldconfig通常在系统启动时运行，而当用户安装了一个新的动态链接库时，就需要手工运行这个命令。
ldconfig需要注意的地方：
1、往/lib和/usr/lib里面加东西，是不用修改/etc/ld.so.conf文件的，但是添加完后需要调用下ldconfig，不然添加的library会找不到。
2、如果添加的library不在/lib和/usr/lib里面的话，就一定要修改/etc/ld.so.conf文件，往该文件追加library所在的路径，然后也需要重新调用下ldconfig命令。比如在安装MySQL的时候，其库文件/usr/local/mysql/lib，就需要追加到/etc/ld.so.conf文件中。命令如下：
echo “/usr/local/mysql/lib” >> /etc/ld.so.conf
#ldconfig -v | grep mysql
3、如果添加的library不在/lib或/usr/lib下，但是却没有权限操作写/etc/ld.so.conf文件的话，这时就需要往export里写一个全局变量LD_LIBRARY_PATH，就可以了。一般来讲这只是一种临时的解决方案，在没有权限或临时需要的时候使用。
在ld的官方文档中，对这个问题有详尽的描述。
The linker uses the following search paths to locate required
shared libraries:
1. Any directories specified by -rpath-link options.2. Any directories specified by -rpath options. The difference
between -rpath and -rpath-link is that directories specified by
-rpath options are included in the executable and used at
runtime, whereas the -rpath-link option is only effective at
link time. Searching -rpath in this way is only supported by
native linkers and cross linkers which have been configured
with the --with-sysroot option.3. On an ELF system, for native linkers, if the -rpath and
-rpath-link options were not used, search the contents of the
environment variable “LD_RUN_PATH”.4. On SunOS, if the -rpath option was not used, search any
directories specified using -L options.5. For a native linker, the search the contents of the environment
variable “LD_LIBRARY_PATH”.6. For a native ELF linker, the directories in “DT_RUNPATH” or
“DT_RPATH” of a shared library are searched for shared
libraries needed by it. The “DT_RPATH” entries are ignored if
“DT_RUNPATH” entries exist.7. The default directories, normally /lib and /usr/lib.
8. For a native linker on an ELF system, if the file
/etc/ld.so.conf exists, the list of directories found in that
file.If the required shared library is not found, the linker will issue
a warning and continue with the link.
最重要的是第一条，即rpath。这个rpath会在编译时将动态库绝对路径或者相对路径（取决于该动态库的cmake）写到可执行文件中。chrpath工具可以查看这些路径。
>>> chrpath extract_gpu
extract_gpu: RPATH=/usr/local/cuda/lib64:/home/dechao_meng/data/github/temporal-segment-networks/3rd-party/opencv-3.4.4/build/lib
可以看到，OpenCV的动态库的绝对路径被写到了可执行文件中。因此即使可执行文件的位置发生移动，依然可以准确找到编译时的rpath。
接下来的问题：如果我把可执行文件复制到了别人的电脑上，或者我的动态库文件的目录发生了改变，怎样让可执行文件继续找到这个动态库呢？其实是在第五条：LD_LIBRARY_PATH。只要将存储动态库的目录加入到LD_LIBRARY_PATH中，可执行文件就能正确找到该目录。
相信经过上述的讲解，不管是多版本的opencv库，还是ROS中的opencv库 ，在应用中都可以熟练解决。
本文的涉及到到的文件完整路径为
.
├── build
│ ├── CMakeCache.txt
│ ├── CMakeFiles
│ ├── cmake_install.cmake
│ ├── Makefile
│ └── testopencv
├── cat.jpeg
├── CMakeLists.txt
├── gccbuild.sh
├── opencvtest
├── opencvtest1
├── pkgbuild.sh
└── test.cpp
2 directories, 12 files
相关文件后续可以在我的github获得。
参考：
Linux man page 手册
Linux 下C++文件 编译 静态/动态 链接库
CMake packages 手册
cmake findpackage 手册
CMake findapackage 博客
opencv环境配置