视觉SLAM学习打卡【5-2】-全日制学生混版

• 最近发现了一个宝藏up主（全日制学生混），对初学者相当友好（讲解cmke、linux更加细致）。故花费数天再学ch1-ch5，并跑通了前5节的所有demo。
• 学生混引申了SLAM领域要学的其他方面的知识，个人认为，知道自己努力的方向是一件可喜又可叹的事情（仰天叹息兮，学海无涯，“屎山”重重）。正可谓君子终日乾乾，夕惕若厉，始能无咎。往山之巅，任重而道远。

一、linux文件系统

• / - 根目录
• /bin - 用户基础二进制文件（ eg：cd、ls、chomd等 ）
• /boot - 静态启动文件
• /dev - 设备文件（磁盘block、总线bus等）
• /etc - 配置文件（.config文件为主）
• /home - 主目录（用户）
• /lib - 存放着系统最基本的动态链接共享库
• /mnt - 用户临时挂载别的文件系统
• /opt - 自行安装的非常规软件所在目录（eg：ros）
• /root - linux系统超级管理员
• /tmp - 临时文件，重启清理
• /usr - 存储用户文件（eg：各种库）

二、ROS文件系统

WorkSpace --- 自定义的工作空间

    |--- build:编译空间，用于存放CMake和catkin的缓存信息、配置信息和其他中间文件。

    |--- devel:开发空间，用于存放编译后生成的目标文件，包括头文件、动态&静态链接库、可执行文件等。

    |--- src: 源码

        |-- package：功能包(ROS基本单元)包含多个节点、库与配置文件，包名所有字母小写，只能由字母、数字与下划线组成

            |-- CMakeLists.txt 配置编译规则，比如源文件、依赖项、目标文件

            |-- package.xml 包信息，比如:包名、版本、作者、依赖项...(以前版本是 manifest.xml)

            |-- scripts 存储python文件

            |-- src 存储C++源文件

            |-- include 头文件

            |-- msg 消息通信格式文件

            |-- srv 服务通信格式文件

            |-- action 动作格式文件

            |-- launch 可一次性运行多个节点 

            |-- config 配置信息

        |-- CMakeLists.txt: 编译的基本配置

三、linux基本命令

• ~ : 代表用户所在的文件夹 /home/user name
• pwd : 显示当前所在路径
• ls : 查看当前文件夹下目录
• cd : 转到目标文件夹
• 一个点 ：代表当前路径
• 两个点 ：代表上一级目录
• cd . : 路径不变，仍在当前路径
• cd+两点 : 返回上一级
• mkdir : 在当前目录下创建文件夹
• mkdir -p haha/xixi : 创建连级(-p)文件夹（haha、xixi均为文件夹，xixi在haha下）
• mkdir haha xixi wuwu : 在当前目录下创建同级文件夹
• touch hello.txt : 创建hello.txt文件
• rm -rf haha : 删除haha文件夹
• rm -r hello.txt：删除hello.txt文件
• sudo dpkg -i code_1.74.0-1670260027_amd64.deb : 安装 (dpkg -i) VScode (code_1.74.0-1670260027_amd64.deb为从官网下载的.deb安装包)
• man+指令 ：查看某个指令的描述（man为manual手册的缩写）
• sudo apt update : 更新软件源
• sudo apt install git : 安装git工具克隆代码（apt install可以安装一些库）
• git clone URL : 从github克隆源码
• git clone --recursive URL : 若GitHub文件中有引用@，则可以通过recursive递归下载（例如slambook2中的3rdparty）
• g++是C++程序的编译器，gcc是C程序的编译器
• ./ + 可执行文件 ： 执行.java/.panthon/.cpp文件
• ll : 查看文件读（r)、写(w)、执行(x) 权限.
  chmod -x a.out : 把可执行文件a.out改为不可执行
  chmod +x a.out : 把不可执行文件a.out权限改为可执行
  
  其中，绿色代表可执行文件.

四、换镜像源

一般unbantu默认软件安装源为mirrors .unbantu.com，网速较慢。可以更改为国内镜像源。

1.点击图标Software&Updates
2.点击download from 下拉
3.选择 others
4.选择china下的镜像源

五、Linux中常用工具

1. htop

sudo apt install htop

类似于Windows的任务管理器，可以看到每个程序对CPU的占有值，并可以杀死某个程序.（引申：可以根据cpu占有情况优化自己的算法）

2. vim

sudo apt install vim

• vim为linux下的一种文本编辑工具.（在当前终端界面打开）

 1.进入hello.txt编辑模式
vim hello.txt
 2.输入i,进入INSERT插入模式
 3.编辑内容
 4.退出：先按Esc,退出INSERT模式；再按冒号(:),到达文件底部；最后输入wq(保存并退出)

• linux自带文本编辑器gedit，可以打开文件（弹出编辑框）

gedit hello.txt

3.terminator

sudo apt install terminator

通过分栏，可以在一个终端页面下同时运行多个进程（例如ros中控制小乌龟运动的程序）

• 左右分屏 ：ctrl+shift+e
• 上下分屏：ctrl+shift+o（当然，也可以直接通过鼠标右键分屏）
• 选择终端框写程序：Alt+方向键
• 同时操作多个终端：Alt+A
• 放大某个命令框或者返回之前布局：ctrl+shift+x

4.VScode

选择源码文件夹进入，右键选择在当前页面打开终端.

code .  //.代表当前路径

六、ros一键安装

致敬鱼香ros的发明者，为ros初学者带来了极大的帮助.

wget http://fishros.com/install -O fishros && . fishros 

七、终端编译运行程序

1.单个cpp文件没有链接库

• 编译：直接g++

g++ helloSlam

• 运行：回车后生成 a.out 变绿色的可执行文件

./a.out

• 若想生成自定义名称的可执行文件，需加入-o

g++ helloSlam -o new_name

2.单个cpp文件有链接库

• 编译：格式 [ g++ 可执行文件 库文件 ]

g++ useHello.cpp libHelloSlam.cpp

3.源文件过多，引入cmake(依托于CMakeLists.txt文件)

• 若没有安装ros，先安装cmake

sudo apt install cmake

• 编译：cmake . 后，生成CMakeFiles等中间文件，然后再make。编译正儿八经是在第二步的make操作.

cmake . 
make

• 由于cmake生成的中间文件影响源代码文件的观看直观性（即文件夹里一下子看上去乱七八糟），引入build文件夹.

mkdir build/
cd build/
cmake .. //生成的中间文件都在build中
make
./helloSlam

八、VScode之includePath配置

在程序中，会出现有头文件却找不见的情况，这时，就需要配置include路径.
1.使用自动修复功能

2.没有自动修复，手动添加

• CTRL+Shift+p，点击Edit Configurations（JSON）命令，手动添加
  
  
• 查找相关头文件，用到命令locate，先安装：

sudo apt install mlocate

安装好后，开始查找

locate core
locate core | grep Eigen   //grep筛选和Eigen相关的

注：若是刚安装的库，由于日志数据未更新，可能locate不到，这时需要更新数据库Datebase：

sudo updatedb

• 加入JSON文件
  
• 通配符** ，即包含/usr/include/下所有库的头文件

/usr/include/**

3. cpp文件中为 #include <Eigen/Core>
   c_cpp_properties.json中为 “ /usr/include/eigen3 ”
   Core文件实际路径为 /usr/include/eigen3/Eigen/Core

# 若把c_cpp_properties.json改为
/usr/include/eigen3/Eigen
# .cpp文件可直接写为 
#include <Core>

九、CMakeLists如何添加xxx库

十、cmake进阶

1.target_link_libraries(target item)中item都可以是什么

• 库文件

# 共享库
add_library(hello_shared SHARED libHelloSLAM.cpp)
# 将库文件链接到可执行程序上
target_link_libraries(useHello hello_shared)

• 路径URL

find_package( Pangolin )
include_directories( ${
    
    Pangolin_INCLUDE_DIRS} )
target_link_libraries( visualizeGeometry ${
    
    Pangolin_LIBRARIES} )

• 库的target（命名空间格式）
  
  ctrl+f 查找 ::
  

find_package(Sophus REQUIRED)
target_link_libraries(useSophus Sophus::Sophus)
# 若想查找具体的xxx::xxx（Sophus::Sophus），直接进入xxTargets.cmke文件查找

使用Sophus::Sophus，不用再写头文件目录include_directories(${Pangolin_INCLUDE_DIRS}) 和链接库路径target_link_libraries(visualizeGeometry ${Pangolin_LIBRARIES})

2.option

CMake中的option用于控制编译流程，相当于C语言中的条件编译.
options基本格式如下：

option(<variable> "<help_text>" [value])

• variable：定义选项名称
• help_text：说明选项的含义
• value：定义选项默认状态，一般是OFF或者ON，除去ON之外，其他所有值都为认为是OFF

# option可以和if一块使用
option(USE_UBUNTU_20 "Set to ON if you are using Ubuntu 20.04" OFF)
if(USE_UBUNTU_20)
    message("You are using Ubuntu 20.04, fmt::fmt will be linked")
    find_package(fmt REQUIRED)
    set(FMT_LIBRARIES fmt::fmt)
endif()

在执行cmake时，可以使用-D+选项名称，修改选项的值，如下：

cmake .. -DUSE_UBUNTU_20=ON

3.add_subdirectory

命令格式如下：

add_subdirectory (source_dir [binary_dir] [EXCLUDE_FROM_ALL])

• source_dir ：必选参数。该参数指定一个子目录，子目录下应该包含CMakeLists.txt文件和代码文件。子目录可以是相对路径也可以是绝对路径。
• binary_dir：可选参数。该参数指定一个目录，用于存放输出文件。如果该参数没有指定，则默认的输出目录使用source_dir。
• [EXCLUDE_FROM_ALL]：可选参数。当指定了该参数，父目录的CMakeLists.txt不会构建子目录的目标文件，必须在子目录下显式去构建。
  例外情况：当父目录的目标依赖于子目录的目标，则子目录的目标仍然会被构建出来以满足依赖关系。

4.message

一般命令格式为：

message([<mode>] "message text" ...)

mode如下：

• FATAL_ERROR：cmake出现错误，停止处理并生成。
• SEND_ERROR：出错，继续处理，但跳过生成。
• WARNING：发出警告，继续处理。
• STATUS：输出项目用户可能感兴趣的主要消息。

#CMakeLists.txt中
set(hello "123")
message(STATUS "hello=" ${
    
    hello})  
//camke ..后，输出hello=123

十一、软件安装方式