ubuontu16.04安装Opencv库引发的find_package()错误信息处理及其简单使用

　　在安装完Opencv库之后，打算测试一下Opencv库是否成功安装。下面是用的例子对应的.cpp代码以及对应的CMakeLists.txt代码:

.cpp文件：

 #include <stdio.h>
 #include <opencv2/opencv.hpp>
 using namespace cv;
 int main(int argc, char** argv )
 {
   if ( argc !=  )
   {
     printf("usage: DisplayImage.out <Image_Path>\n");
     return -;
   }
   Mat image;
   image = imread( argv[],  );
   if ( !image.data )
   {
     printf("No image data \n");
     return -;
   }
   namedWindow("Display Image", WINDOW_AUTOSIZE );
   imshow("Display Image", image);
   waitKey();
   return ;
 }

CMakeLists.txt文件：

 cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
 project(DisplayImage)
 find_package( Opencv  REQUIRED)
 if(Opencv_FOUND)
     message(STATUS "The Opecv lib is found!")
 endif()
 add_executable( Display test.cpp)
 arget_link_libraries( Display ${OpenCV_LIBS} ) 

在工程目录下新建并进入build目录，然后输入命令:cmake ..
之后出现如下错误信息:

CMake Error at CMakeLists.txt:5 (find_package):
  By not providing "FindOpencv.cmake" in CMAKE_MODULE_PATH this project has
  asked CMake to find a package configuration file provided by "Opencv", but
  CMake did not find one.
 
  Could not find a package configuration file provided by "Opencv" with any
  of the following names:
 
    OpencvConfig.cmake
    opencv-config.cmake
 
  Add the installation prefix of "Opencv" to CMAKE_PREFIX_PATH or set
  "Opencv_DIR" to a directory containing one of the above files.  If "Opencv"
  provides a separate development package or SDK, be sure it has been
  installed.

　　根据它的提示，发现cmake 没有找到FindOpencv.cmake文件，之后尝试去找OpencvConfig.cmake。 结果也没有找到。这个就是我们解决问题的突破口。首先我在系统根目录下尝试搜索FindOpencv.cmake，也尝试寻找OpencvCongfig.cmake 结果都没有找到。实际上库的作者都会提供这两个文件，但是我按照Opencv官网上的安装说明编译安装的Opencv库。仍然没有找到。具体原因还不太清楚。于是我在编译好的Opecnv文件的build的目录里面找到了OpenCVConfig.cmake 在/usr/local/share/OpenCV这个目录下同样找到了OpenCVConfig.cmake文件。虽然找到了类似的文件，仍然没有实质性的解决问题。于是我在网上搜索了关于find_package（）命令的有关使用。下面简单介绍Cmake 如何使用find_package命令对外部库进行查找。最后提出解决上面cmake ..出现问题的解决方案。
find_package使用简介:
　　首先明确一点，cmake本身不提供任何关于搜索库的便捷方法，也不会对库本身的环境变量进行设置。它仅仅是按照优先级顺序在指定的搜索路径进行查找Findxxx.cmake文件和xxxConfig.cmake文件(其中xxx代表库的名字，特别注意的是有大小写之分)，这两个文件大体上是没有区别的，cmake能够找到这两个文件中的任何一个，我们都能成功使用该库，也就是我们可以用库的内置好了Cmake变量。包含了库的头文件和库文件的路径信息，虽然库的作者一般会提供这两个文件，但是也会遇到安装完毕后找不到的情况。当我们在cmake..命令之后，Cmake 会读取执行CMakeLists.txt中的代码，当执行find_package()这条命令后,Cmake 就会从某些路径中找这Findxxx.cmake文件或者xxxConfig.cmake文件，Cmake找到任意一个之后就会执行这个文件，然后这个文件执行后就会设置好一些Cmake变量。比如下面的变量（NAME表示库的名字 比如可以用Opencv 代表Opencv库）:

<NAME>_FOUND
<NAME>_INCLUDE_DIRS or <NAME>_INCLUDES
<NAME>_LIBRARIES or <NAME>_LIBRARIES or <NAME>_LIBS
<NAME>_DEFINITIONS

一般常用的就是xxx_FOUND 、xxx_INCLUDE_DIRS、xxx_LIBS，分别代表是否找到库的标志、库的头文件路径、库文件路径。find_package()有两种模式:Module模式和Config模式，分别对应上面的Findxxx.cmake 和xxxConfig.cmake两个文件。cmake默认优先Module模式，而Config模式是备选项。

Module模式(仅仅查找Findxxx.cmake文件):
Cmake会优先搜索CMAKE_MODULE_PATH指定的路径,如果在CMakeLists.txt中没有设置CMAKE_MODULE_PATH为存储Findxxx.cmake的路径，也就是说没有下面的指令：
set(CMAKE_MODULE_PATH "Findxxx.cmake文件所在的路径")
那么Cmake不会搜索CMAKE_MODULE_PATH指定的路径，此时Cmake会搜索第二优先级的路径，也就是<CMAKE_ROOT>/share/cmake-x.y/Mdodules （注意:x.y表示版本号。我的是3.10）。其中CMAKE_ROOT是你在安装Cmake的时候的系统路径，因为我并没有指定安装路径，所以是系统默认的路径，在我的系统中(ubuntu16.04)系统的默认路径是/usr/loacl，如果你在安装的过程中使用了
cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=自己dir路径 ，那么此时CMAKE_ROOT就代表那个你写入的路径 。刚刚说道第一优先级的路径搜索没有找到Findxxx.cmake文件，就会到第二优先级的路径下搜索。如果Cmake在两个路径下都没有找到Findxxx.cmake文件。那么Cmake就会进入Config模式。

Config模式（仅仅查找xxxConfig.cmake文件）：
Cmake会优先搜索xxx_DIR 指定的路径。如果在CMakeLists.txt中没有设置这个cmake变量。也就是说没有下面的指令:
set(xxx_DIR "xxxConfig.cmkae文件所在的路径")
那么Cmake就不会搜索xxx_DIR指定的路径，此时Cmake 就会自动到第二优先级的路径下搜索，也就是/usr/local/lib/cmake/xxx/中的xxxConfig.cmake文件。
上面主要讲了Cmake的搜索模式。如果Cmake在两种模式提供的路径中没有找到对应的Findxxx.cmake和xxxConfig.cmake文件，此时系统就会提示最上面的那些错误信息。

问题分析：
回顾一下上面的错误信息。根据提示以及上面的两种模式的说明，可以发现我的CMakeLists.txt文件中没有加入设置CMKAE_MODULE_PATH以及Opencv_DIR的命令，那么也就是说Cmake执行find_package后，会自动到两种默认的第二优先级的搜索路径下搜索Findxxx.cmake 和xxxConfig.cmake文件。虽然我在安装Opencv的时候，是默认安装系统目录的，但是我在Moudule模式中的第二优先级搜索路径<CMAKE_ROOT>/share/cmake-x.y/Mdodules里面没有发现FindOpencv.cmake文件。然后我在Config模式中的第二优先级搜索路径/usr/loacl/lib/cmake/中也没有发现Opencv文件夹，更没有找到OpencvConfig.cmake文件了。而是仅仅看到了我之前在系统上安装的Pangolin文件夹，里面确实有对应的PangolinConfig.cmake文件。但是我在/usr/local/share/OpenCV/文件夹中找到了OpenCV.cmake文件。但不是最上面错误信息中提到的OpencvConfig.cmake文件。仅仅是大小写不同。

解决方案:
(1)、我们可以忽略上面的错误信息，因为我们用find_package()查找库的目的是，就是为了用include_directories()包含头文件。用link_directories()包含库文件。最后用target_link_libraries(可执行文件 库)链接动态或者动态的库,所以最简单的方法就是自己在Opencv包的目录下找到头文件路径和库文件路径。可以在CMakeLists.txt中设置如下指令:

 set(Opencv_INCLUDE_DIRS "Opencv库的头文件目录")
 set(Opencv_LIBRARIES_DIRS "Opencv库的库文件目录")
 set(Opencv_LIBs "具体的链接库文件.a  .so")
 include_directories(${Opencv_INCLUDE_DIRS})
 link_directories(${Opencv_LIBRARIES_DIRS})
 target_link_libraries( <执行文件名字>   "${Opencv_LIBs} )

这里有一点不好的地方就是指令的 "" 部分。前两条指令还可以，我们只要写下具体的文件路径就行了。对于第三条指令。具体链接库的文件 这个就很多了，而且很有可能我们写入的不全，好的情况是我们没有用那么多的库，所以简单的程序可能正常编译运行，但是当程序复杂的时候，所需要的库就不是我们能够考虑到的，我们就必须要把所有可能的库都加入到这里来，只要漏掉了工程需要的库文件或者头文件，都会导致程序编译失败。这是一个致命的缺点。当然对于我自己的情况，我的安装包默认安装到了系统目录，也就是说我可以不添加头文件和库文件路径，仅仅设置下一具体的链接库文件 即以.so .a结尾的文件集。如果你安装到了其他的地方，那么就需要设置包含库文件和头文件的路径。
"Opencv库的头文件目录" 这个路径的选择有两个。一个是安装包的下的include目录，一个是/usr/local/include
"Opencv库的库文件目录" 这个路径的选择有两个。一个是安装包的build/bin，一个是/usr/local/lib
"具体的链接库文件" 这个路径的选择有两个。一个是安装包的build/bin/所有库文件名字，一个是/usr/local/lib下的所有库文件名字 （注意:这个"具体的链接库文件"怎么能够简单的写出来我还不太清楚，仅仅知道把所有文件写出来，如果有人知道简化写，可以给我留言）

(2)、第一种方法虽然回避了上面错误信息的发生，但是在后面也需要做很多的工作。每一步的工作不到位，都可能会导致编译失败。接下来的方法就是按照上面提示的信息寻找需要的FindOpencv.cmake和OpencvConfig.cmake文件。在问题分析里面讨论了，在我的cmake默认的搜索路径中没有包含上面的任何一个文件。仅仅在Opencv安装包和/usr/local/share/OpenCV这两个路径下找到了OpenCV.cmake文件。接下来的操作有四种选择（需要注意的是我的Opencv库默认安装到了系统目录，所以在CMakeLists.txt没有加入包含头文件和库文件的两条指令。）:
一、让系统按照Module模式进行查找，也就是想办法弄出一个FindOpencv.cmake文件，之后设置一下CMAKE_MODULE_PATH变量。下面是具体操作:因为我们在所有目录中没有找到FindOpencv.cmake文件。只能找到OpenCVConfig.cmake文件。我们可以将这个文件名字更改为FindOpencv.cmake（更改方法有很多，如果没有权限可以鼠标右键更改，如果有权限那么必须在命令行中sudo 进行更该）。然后在CMakeLists.txt中加入CMAKE_MODULE_PATH的路径信息。因为OpenCVConfig.cmake文件出现的位置有两个，一个是安转包的build/下，一个是/usr/local/share/OpenCV/下。我选择的是在安转包的build/下面直接鼠标右键更改。更改完毕后在CMakeLists.txt中find_package命令前面加入下面命令:
set(CMAKE_MODULE_PATH /home/gcj/Slam_Start/slam_directory/slam_packages/opencv-3.4.0/build)
最后的CMakeLists.txt中的命令如下:

 cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
 project(DisplayImage)
 set(CMAKE_MODULE_PATH  /home/gcj/Slam_Start/slam_directory/slam_packages/opencv-3.4.0/build)
 find_package( Opencv  REQUIRED)
 if(Opencv_FOUND)
    message(STATUS "The Opecv lib is found!")
 endif()
 add_executable( Display test.cpp)
 target_link_libraries( Display ${OpenCV_LIBS} )

二、让系统按照Config模式进行查找，想办法弄出一个OpencvConfig.cmake文件，之后设置一下Opencv_DIR变量（这里一定是Opencv_DIR 不能是OpenCV_DIR）。下面是具体操作:因为我们在所有目录中没有找到OpencvConfig.cmake文件。只能找到OpenCVConfig.cmake文件。我们可以将这个文件名字更改为OpencvConfig.cmake（具体的更改方法参照上面）。然后在CMakeLists.txt中加入Opencv_DIR的路径信息。因为OpenCVConfig.cmake文件出现的位置有两个，一个是安转包的build/下，一个是/usr/local/share/OpenCV/下。我选择的是在安转包的build/下面直接鼠标右键更改。更改完毕后在CMakeLists.txt中find_package命令前面加入下面命令:
set(Opencv_DIR /home/gcj/Slam_Start/slam_directory/slam_packages/opencv-3.4.0/build)
最后的CMakeLists.txt中的命令如下:

 cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
 project(DisplayImage)
 set(Opencv_DIR  /home/gcj/Slam_Start/slam_directory/slam_packages/opencv-3.4.0/build)
 find_package( Opencv  REQUIRED)
 if(Opencv_FOUND)
    message(STATUS "The Opecv lib is found!")
 endif()
 add_executable( Display test.cpp)
 target_link_libraries( Display ${OpenCV_LIBS} )

三、让系统按照Module模式进行查找，将OpenCVConfig.cmake文件更改为FindOpenCV.cmake,之后设置一下CMAKE_MODULE_PATH路径信息，之后在find_package的时候指定一个名字，比如:find_package(Opencv NAMES OpenCV REQUIRED )。此时find_package就会查找FindOpenCV.cmake文件，下面是具体操作:因为我们在所有目录中没有找到FindOpencv.cmake文件。只能找到OpenCVConfig.cmake文件。我们可以将这个文件名字更改为FindOpenCV.cmake,然后在CMakeLists.txt中加入CMAKE_MODULE_PATH的路径信息。因为OpenCVConfig.cmake文件出现的位置有两个，一个是安转包的build/下，一个是/usr/local/share/OpenCV/下。我选择的是在安转包的build/下面直接鼠标右键更改。更改完毕后在CMakeLists.txt中find_package命令前面加入下面命令:
set(CMAKE_MODULE_PATH /home/gcj/Slam_Start/slam_directory/slam_packages/opencv-3.4.0/build)
并且修改find_package内容，具体命令如下：
find_package( Opencv NAMES OpenCV REQUIRED)
最后的CMakeLists.txt中的命令如下:

 cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
 project(DisplayImage)
 set(CMAKE_MODULE_PATH  /home/gcj/Slam_Start/slam_directory/slam_packages/opencv-3.4.0/build)
 find_package( Opencv  NAMES OpenCV REQUIRED)#或者用find_package(OpenCV REQUIRED)
 if(Opencv_FOUND)
    message(STATUS "The Opecv lib is found!")
 endif()
 add_executable( Display test.cpp)
 target_link_libraries( Display ${OpenCV_LIBS} )

四、让系统按照Config模式进行查找，设置一下Opecv_DIR路径，之后在find_package的时候指定一个名字，比如:find_package(Opencv NAMES OpenCV REQUIRED )。或者显示的指出用Config模式即
find_package(Opencv CONFIGS NAMES OpenCV REQUIRED)，因为OpenCVConfig.cmake文件出现的位置有两个，一个是安转包的build/下，一个是/usr/local/share/OpenCV/下。我选择的是在安转包的build/路径对Opencv_DIR设置。更改完毕后在CMakeLists.txt中find_package命令前面加入下面命令:
set(Opencv_DIR /home/gcj/Slam_Start/slam_directory/slam_packages/opencv-3.4.0/build)
并且修改find_package内容，具体命令如下：
find_package( Opencv NAMES OpenCV REQUIRED)
最后的CMakeLists.txt中的命令如下:

 cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
 project(DisplayImage)
 set(Opencv_DIR  /home/gcj/Slam_Start/slam_directory/slam_packages/opencv-3.4.0/build)
 find_package( Opencv  NAMES OpenCV REQUIRED)#或者用find_package(OpenCV REQUIRED)
 if(Opencv_FOUND)
    message(STATUS "The Opecv lib is found!")
 endif()
 add_executable( Display test.cpp)
 target_link_libraries( Display ${OpenCV_LIBS} )

总结:
你可以灵活的选择上面的两种方法中的任何一种，或者是第二中方法中的任何一种方式。任何一种写法。实际上上面的过程中会有很多的细节，可以自己一一尝试，看看输出的内容到底是什么。find_package具体用法可以参考cmake官方手册。下面将上面的四种方式写的CMakeLists.txt，结合在一起进行对比(默认对应上面四种方式相应的更改了OpenCVCongfig.cmake文件）:

 cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
 project(DisplayImage)
 
 #设置Module模式路径(想要使用的话前提要求有FindOpencv.cmake或者FindOpenCV.cmake,之后选择对应的find_package模式，例如FindOpencv.cmake 对应find_package(Opencv REQUIRED)，FindOpenCV.cmake对应find_package(Opencv NAMES OpenCV REQUIRED) )
 #set(CMAKE_MODULE_PATH  /home/gcj/Slam_Start/slam_directory/slam_packages/opencv-3.4.0/build)
 #设置Config模式路径(想要使用的话,前提要有OpencvConfig.cmake或者OpenCVConfig.cmake，之后选择对应的find_package模式，对应关系与Moudule模式同理，需要注意的一点是，我们也可直接显示的使用Config模式，即Cmake不会按照Module模式进行查找。需要调用find_package(Opencv CONFIGS NAMES OpenCV REQUIRED)或者find_package(Opencv CONFIGS REQUIRED))
 set(Opencv_DIR  /home/gcj/Slam_Start/slam_directory/slam_packages/opencv-3.4.0/build)
 
 #对应FindOpenCV.cmake和OpenCVConfig.cmake
 find_package( Opencv  NAMES OpenCV REQUIRED)#或者用find_package(OpenCV REQUIRED)
 
 #对应FindOpencv.camke和OpencvConfig.cmake
 find_package( Opencv REQUIRED)
 
 if(Opencv_FOUND)
    message(STATUS "The Opecv lib is found!")
 endif()
 
 #下面两个包含头文件路径的命令，可以选择性的添加。因为我默认安装到了系统目录中，所以即使不添加下面的命令，系统也能够默认搜索到头文件。如果你安装这个库到了其他地方，那么下面这句话就是必须的。
 #添加包含头文件的路径
 #include_directories(${OpenCV_INCLUCE_DIRS})
 
 #增加可执行文件
 add_executable( Display test.cpp)
 
 #链接库文件 这个命令是必须的。尤其是${OpenCV_LIBS}是在cmake找到对应的xxxConfig.cmake或者Findxxx.cmake后执行.cmake文件后定义的Cmake变量。注意OpenCV是大写的，因为.cmake文件中仅仅定义了大写的OpenCV_LIBS变量。所以在具体的写其他库的时候，要注意是大写还是小写，可以到相应的.cmake文件中查看。
 target_link_libraries( Display ${OpenCV_LIBS} )

上面的理解可能不全面，更进一步的理解可以查阅下面的参考资料，如果您有更好的理解，或者上面讲解过程中有错误，希望您指出，谢谢！

参考资料：
1、http://blog.csdn.net/bytxl/article/details/50637277#t0
2、https://cmake.org/cmake/help/v3.10/command/find_package.html
3、https://stackoverflow.com/questions/8711109/could-not-find-module-findopencv-cmake-error-in-configuration-process

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比如

「反复研究好几遍，我才发现关于 CMake 变量还可以这样理解！」

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