基于Zig语言，opencv相关的c++程序静态交叉编译

一、写在前面

1.什么是zig?

Zig 是一种通用编程语言；

Zig 最初的定位就是代替C语言的系统级语言，它提供了与 C 语言几乎 100% 兼容（可直接调用 C 头文件、链接 C 库），同时不需要任何依赖构建系统。

Zig 同时附带一个极强的交叉编译和链接工具链 。我们可以用它写代码，也可以只用它的编译器来构建 C/C++ 项目，尤其擅长静态链接和脱离系统依赖构建可执行文件。

所以，本项目中，我们用Zig来静态编译我们的主要程序。

2.本文基础思路

使用 aarch64-linux-gnu 工具链编译 OpenCV 静态库 .a ，并用 Zig 静态交叉编译一个图像裁剪程序。

裁剪程序如下: crop.cpp

cpp 复制代码

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>

int main() {
    cv::Mat img = cv::imread("image.jpg");
    if (img.empty()) {
        std::cerr << "Failed to load image.\n";
        return 1;
    }

    int w = std::min(640, img.cols);
    int h = std::min(640, img.rows);
    int x = (img.cols - w) / 2;
    int y = (img.rows - h) / 2;

    cv::Mat cropped = img(cv::Rect(x, y, w, h));
    cv::imwrite("output.jpg", cropped);
    return 0;
}

二、工作环境与Opencv准备

该部分也可以参考其他推文（交叉编译opencv（Cpp）于arm64架构开发板上-CSDN博客）的下载部分。

1.编译工具

Ubuntu 主机（x86_64）上执行：

cpp 复制代码

sudo apt update
sudo apt install cmake ninja-build \
    gcc-aarch64-linux-gnu g++-aarch64-linux-gnu \

2.opencv源码下载与编译

下载源码，进入编译文件夹

cpp 复制代码

git clone https://github.com/opencv/opencv.git --depth 1 -b 4.x
cd opencv
mkdir build-aarch64
cd build-aarch64

编写工具链文件：

创建toolchain-aarch64-linux-gnu.cmake文件

cpp 复制代码

# toolchain-aarch64-linux-gnu.cmake
set(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux)
set(CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR aarch64)

set(CMAKE_C_COMPILER aarch64-linux-gnu-gcc)
set(CMAKE_CXX_COMPILER aarch64-linux-gnu-g++)

set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM NEVER)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY ONLY)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE ONLY)

注意！我们这里需要编译opencv的静态库！

在 build-aarch64 目录下执行：

cpp 复制代码

cmake .. \
  -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=./toolchain-aarch64-linux-gnu.cmake \
  -DBUILD_SHARED_LIBS=OFF \
  -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=../install-aarch64 \
  -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release \
  -DBUILD_TESTS=OFF -DBUILD_PERF_TESTS=OFF \
  -DBUILD_EXAMPLES=OFF \
  -DBUILD_opencv_highgui=OFF \
  -DBUILD_opencv_videoio=OFF

编译与安装：

cpp 复制代码

make -j$(nproc)
make install

编译成功后，结果出现在opencv>install-aarch64文件夹下

三、依赖库安装

安装opencv的基本静态库后，还需要一些其他相关的依赖库：

（可以根据以下指令下载，需要自行修改编译地址）

所有依赖库文件尽量安装在同一文件夹下。比如笔者就安装在了 /home/why/projects/aarch64-sysroot 这一地址下

libz.a：

bash 复制代码

wget https://zlib.net/zlib-1.3.1.tar.gz
tar -xvzf zlib-1.3.1.tar.gz
cd zlib-1.3.1

CC=aarch64-linux-gnu-gcc ./configure --static --prefix=/home/why/projects/aarch64-sysroot
make
make install

libjpeg.a：

bash 复制代码

wget http://www.ijg.org/files/jpegsrc.v9e.tar.gz
tar -xvzf jpegsrc.v9e.tar.gz
cd jpeg-9e

CC=aarch64-linux-gnu-gcc ./configure --host=aarch64-linux-gnu --prefix=/home/why/projects/aarch64-sysroot --enable-static --disable-shared
make
make install

libpng.a：

bash 复制代码

wget https://download.sourceforge.net/libpng/libpng-1.6.43.tar.gz
tar -xvzf libpng-1.6.43.tar.gz
cd libpng-1.6.43

CPPFLAGS="-I/home/why/projects/aarch64-sysroot/include" \
LDFLAGS="-L/home/why/projects/aarch64-sysroot/lib" \
CC=aarch64-linux-gnu-gcc ./configure --host=aarch64-linux-gnu --prefix=/home/why/projects/aarch64-sysroot --enable-static --disable-shared
make
make install

libtiff.a：

bash 复制代码

wget https://download.osgeo.org/libtiff/tiff-4.6.0.tar.gz
tar -xvzf tiff-4.6.0.tar.gz
cd tiff-4.6.0

CPPFLAGS="-I/home/why/projects/aarch64-sysroot/include" \
LDFLAGS="-L/home/why/projects/aarch64-sysroot/lib" \
CC=aarch64-linux-gnu-gcc ./configure --host=aarch64-linux-gnu --prefix=/home/why/projects/aarch64-sysroot --enable-static --disable-shared
make
make install

验证结果：

bash 复制代码

ls /home/why/projects/aarch64-sysroot/lib/lib*.a

应有类似输出：

四、静态编译

来到 crop.cpp 程序目录下，终端编译：

bash 复制代码

zig c++ -target aarch64-linux-gnu \
  -static \
  -I/home/why/projects/opencv/opencv/install-aarch64/include/opencv4 \
  -I/home/why/projects/aarch64-sysroot/include \
  -L/home/why/projects/opencv/opencv/install-aarch64/lib \
  -L/home/why/projects/aarch64-sysroot/lib \
  crop.cpp \
  -lopencv_core -lopencv_imgproc -lopencv_imgcodecs \
  -ljpeg -lpng -ltiff -lz \
  -lstdc++ -lm -ldl -lpthread \
  -o crop_static

需要根据opencv与其依赖库的位置修改指令。

可以得到静态编译结果： crop_static ；拷贝到开发板上，可以直接无依赖运行