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Author: M3ngL

_posts/2025-09-06-ArduPilot Waf交叉编译第三方库.md

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+layout: post
+title: ArduPilot Waf 交叉编译第三方库
+category: "ArduPilot"
+date: 2025-09-06
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+环境 + 版本
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+* `WSL2 Ubuntu 20.04.6 LTS`
+* `Ardupilot v4.6.0-dev`
+* 交叉编译链 `arm-none-eabi-g++ (GNU Arm Embedded Toolchain 10-2020-q4-major) 10.2.1 20201103 (release)`
+
+Target：在Ardupilot中搭载Json格式的决策树模型，且**使用第三方库来解析以Json格式字符串存储的模型**，并交叉编译为 Pixhawk 2.4.8 适用的固件
+
+> 本文在编译过程中尝试调用第三方库解析json文件时，交叉编译链`arm-none-eabi-g++`并不支持文件读取等相关函数，因此通过宏定义的方式禁用了一部分第三方库的功能，并使用硬编码的方式在ardupilot中存储json格式模型
+
+## Background
+
+Waf 是使用 Python 脚本`wscript`定义构建流程。
+
+运行 Waf 命令，`./waf configure build`，会调用 `wscript` 中的函数，其核心函数包括：
+
+- `options(ctx)`：定义命令行选项。
+- `configure(ctx)`：检查编译环境、设置编译器、库路径等。
+- `build(ctx)`：定义编译目标和规则。
+
+在Ardupilot中，当调用Waf进行固件`--board`编译时，实际调用的是对应硬件相关的交叉编译链，可以通过命令回显查看到具体的编译工具链
+
+````bash
+$ ./waf configure --board fmuv3
+...
+Checking for 'g++' (C++ compiler)        : /opt/gcc-arm-none-eabi-10-2020-q4-major/bin/arm-none-eabi-g++ 
+Checking for 'gcc' (C compiler)          : /opt/gcc-arm-none-eabi-10-2020-q4-major/bin/arm-none-eabi-gcc 
+...
+````
+
+因此，若需要编译链接第三方库时，应该将相关的库文件路径也给到工具链，或者将第三方库核心头文件导入Ardupilot项目文件夹中
+
+> 当Ardupilot/waf编译SITL时，调用的是本地系统的编译工具链g++，ta能够自动根据环境变量，找到本地系统安装好的第三方库文件，因此和交叉编译时不同
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+## Method
+
+### 修改Waf编译配置脚本
+
+虽然Ardupilot/waf给了 `--libdir` 的参数指令，但**该指令在交叉编译时似乎无效**
+
+````bash
+  Linux boards configure options:
+    --prefix=PREFIX     installation prefix [default: '/usr/']
+    --destdir=DESTDIR   installation root [default: '']
+    --bindir=BINDIR     bindir
+    --libdir=LIBDIR     libdir
+````
+
+**实际有效的方式**是在`./waf configure`后加上`CXXFLAGS=""`
+
+````bash
+./waf configure --board=xxx CXXFLAGS="-I/usr/local/include"
+````
+
+> 我这里因为只涉及到头文件的包含，并不需要指定共享库等等，但可以通过相同的方法将编译命令输入
+
+还有更为麻烦的方式，由于 ardupilot/waf 在 configure 后**会生成对应固件的编译配置python脚本**，如使用
+
+````bash
+./waf configure --board=fmuv3
+````
+
+在项目根目录下会生成 `./build/c4che/fmuv3_cache.py`，该文件中写明在进行编译时，会传入的各种编译命令，如
+
+> 所有固件的配置命令`./waf configure --board=XXX`执行后，均会生成对应的python编译配置脚本 `XXX_cache.py`，包括SITL
+
+````python
+...
+CFLAGS = ['-ffunction-sections', ...]
+CFLAGS_MACBUNDLE = ['-fPIC']
+...
+COMPILER_CC = 'gcc'
+COMPILER_CXX = 'g++'
+...
+CXX = ['/opt/gcc-arm-none-eabi-10-2020-q4-major/bin/arm-none-eabi-g++']
+CXXFLAGS = ['-Werror=implicit-fallthrough', ...]
+CXXFLAGS_MACBUNDLE = ['-fPIC']
+...
+````
+
+可以在这里在相应字段中加入自定义参数，如更换编译链，将 `CXX` 字段改为 `your_complier`
+
+并且可以通过该文件的字段观察，确定在`./waf configure`后可以传入什么样的参数，比如这里，我们可以在终端命令中达到相同的效果
+
+ ````
+ ./waf configure --board=fmuv3 CXX=your_complier
+ ````
+
+### 修改交叉编译链的Include路径
+
+通过`./waf configure`的相关回显可以确定编译链的选定，进一步找到编译链的include路径
+
+````bash
+arm-none-eabi-g++ -v -E -x c++ /dev/null 2>&1 | grep "include"
+````
+
+该命令是指定编译器使用C++语言，对空输入文件`/dev/null`进行预处理编译，并详细输出过程，这一过程中会显示编译器的搜索路径
+
+之后的 `2>&1 | grep "include"`是为了获取到这一输出并从中寻找相关字段，最终确定编译链的include路径
+
+在include路径中，复制第三方库即可
+
+### 修改Ardupilot library
+
+将第三方库文件调用到的相关核心函数文件，复制进入自定义Ardupilot中需要调用到的cpp同一文件夹下
+
+并在文件中指定 `#include "thrid_party.h"`即可
+
+## Reference
+
+https://blog.csdn.net/lida2003/article/details/135167962