cartographer安装报错及解决方法

还是喜欢阴天

菜鸟升级中...

疫情原因在家自学，闲来无事想看看cartographer代码，没想到就一脚踏入安装编译的大坑中，卡在这里两天，总算最后顺利解决，记录一下我这几天的历程吧。

在安装过程中，我基本上把所有的坑都踩了一遍，例如protoc版本不对应、ceres-solver链接被墙。甚至还有些网上搜不到问题。。。不过可能是因为我比较菜，有些问题是操作不当引起的，仅供参考，我会例举出安装出错的地方。

下面我不会在说安装的过程，因为好多帖子说的已经很详细了，我列出两个我觉得很好的安装过程，一个是官网的，一个是我借鉴过的。按照这两个链接的方法，基本能行。接下来我要说的是，如果你按照这些链接里的步骤去做了，但还是有问题，你可以参考一下我的做法。

1、官网：

2、博主白色小靴：

一、protoc版本问题（1）

1、报错

我的电脑是Ubuntu16.04 + ROS kinetic，因为安装ROS时就已经默认安装了protoc2.6.1，如果你已经按照网上其他帖子安装更新的protoc，会造成冲突。可能的报错有：

（1）Unrecognized syntax identifier “proto3”. This parser only recognizes “proto2”.

（2）‘google::protobuf::internal::GeneratedMessageReflection::NewGeneratedMessageReflection(google::protobuf::Descriptor const*, google::protobuf::Message const*, int const*, int, int, int, int, int, int)’未定义的引用

2、我的尝试

上面那些报错，只要是和protoc有关的，基本上都是因为protoc版本冲突。我在遇到这些问题后，按照网上的帖子，不用cartographer自带脚本安装protoc，而是采用源码编译protoc新版本，源码编译参考我上面列出的非官网安装方法帖子，但是仍旧出现那些问题。

我也试过使用 sudo apt-get remove libprotobuf-dev ，然后删除 which protoc 显示路径下的protoc，但是仍然不行。需要注意的是，如果使用了 sudo apt-get remove libprotobuf-dev 卸载protoc，会导致自动删掉好多ROS自带的库，完事后还需要重新装一遍ROS，使用这个命令即可恢复ROS：sudo apt-get install ros-kinetic-desktop-full

3、解决办法

你可以按照下面的步骤看看是不是符合你的情况。首先使用下面的命令查看安装位置和版本，注意我已经使用源码编译了protobuf：

// 查看protoc版本
protoc --version	
libprotoc 3.11.4
// 查看安装位置
which protoc		
/usr/local/bin/protoc

ROS自带的protoc安装在：/usr/bin 路径下，可以看到新版本的protoc会默认安装到 /usr/local/bin 路径，这样可以避免冲突。cartographer安装时，默认搜索的路径是 /usr/bin ，有的帖子说建立/usr/local/bin/protoc 到 /usr/bin/protoc 的链接或者干脆把 /usr/local/bin/protoc 复制到 /usr/bin 文件夹，但是还是解决不了。

因为我发现真正冲突的是libprotobuf.so ，而不是protoc。 你可看一下系统默认和新安装的libprotobuf.so的位置：

（1）系统默认位置：/usr/lib/x86_64-linux-gnu

（2）新安装版本位置： /usr/local/lib

这个默认安装位置如何查看，你可以在cartographer的CMakeLists.txt文件中，加入下面的命令来输出默认libprotobuf的位置，注意这两条语句要放在find_package(Protobuf 3.0.0 REQUIRED)后面：

MESSAGE(STATUS "ceres111 include dir " ${CERES_INCLUDE_DIRS})
find_package(Boost REQUIRED COMPONENTS iostreams)
find_package(Ceres REQUIRED COMPONENTS SuiteSparse)
find_package(Eigen3 REQUIRED)
find_package(LuaGoogle REQUIRED)
find_package(Protobuf 3.0.0 REQUIRED)
//这两个是测试原始protobuf安装位置的
MESSAGE(STATUS "protobuf include dir " ${PROTOBUF_INCLUDE_DIR})
MESSAGE(STATUS "protobuf library dir " ${PROTOBUF_LIBRARY})

下面是我的输出：

-- protobuf include dir /usr/include
-- protobuf library dir /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libprotobuf.so

因此，我源码编译的protobuf确实安装成功了，但是cartographer没有用到，或者没有找到安装的位置，所以， 我的解决办法是，在cartographer的CMakeLists.txt中，加入下面的命令，强制指定libprotobuf的位置，注意也要放在find_package(Protobuf 3.0.0 REQUIRED)后面：

MESSAGE(STATUS "ceres111 include dir " ${CERES_INCLUDE_DIRS})
find_package(Boost REQUIRED COMPONENTS iostreams)
find_package(Ceres REQUIRED COMPONENTS SuiteSparse)
find_package(Eigen3 REQUIRED)
find_package(LuaGoogle REQUIRED)
find_package(Protobuf 3.0.0 REQUIRED)
//这两个是测试原始protobuf安装位置的
MESSAGE(STATUS "protobuf include dir " ${PROTOBUF_INCLUDE_DIR})
MESSAGE(STATUS "protobuf library dir " ${PROTOBUF_LIBRARY})
//下面这两个是指定protobuf位置
SET(PROTOBUF_INCLUDE_DIR /usr/local/include/)
SET(PROTOBUF_LIBRARY /usr/local/lib/libprotobuf.so)

使用这一步改进，我的cartographer编译成功了。

二、protoc版本问题（2）

1、报错

虽然使用上面的方法解决了那种版本报错，但还是有问题，现在的报错为：

#error This file was generated by a newer version of protoc

#error incompatible with your Protocol Buffer headers. Please update

2、原因

查看下面的文件，路径为：/usr/local/include/google/protobuf。这个是采用源码编译protobuf后，头文件的路径，查看该文件夹下的port_def.inc 文件，在这个文件里查找：#define PROTOBUF_VERSION ，因为我安装的protoc版本是3.11.4，所以我的port_def.inc 文件里是 #define PROTOBUF_VERSION 3011004 ，即把变量PROTOBUF_VERSION设置为了3011004。

再查看这个文件，路径：/build_isolated/cartographer/install/cartographer/mapping/proto，找到 trajectory.pb.h，可以看到，里面有一个判断如下

#include <google/protobuf/port_def.inc>
//#if PROTOBUF_VERSION < 3011000
//#error This file was generated by a newer version of protoc which is
//#error incompatible with your Protocol Buffer headers. Please update
//#error your headers.
//#endif
//#if 3011004 < PROTOBUF_MIN_PROTOC_VERSION
//#error This file was generated by an older version of protoc which is
//#error incompatible with your Protocol Buffer headers. Please
//#error regenerate this file with a newer version of protoc.
//#endif

因此，如果你重复安装过很多遍protoc（没错，是我！），我发现/usr/local/include/google/protobuf 下的port_def.inc 可能没有随着更新，意思是，可能你已经安装了protoc3.11.4，但是 port_def.inc 还是旧版本的，所以，虽然你更新了protoc，但还是会有#error This file was generated by a newer version of protoc 报错。

3、解决办法

采用源码编译新版本protobuf，在编译之前，把/usr/local/include/google/protobuf 删掉，即把 protobuf 文件夹里的所有内容都删掉，然后再源码编译 。我遇到的问题就是，我既尝试了源码编译，发现还是有问题，然后又使用cartographer自带的脚本安装，使用脚本安装后 port_def.inc 没有更新，所以还是报错。

三、ceres函数未定义的引用

1、报错

使用上面两个方法改进，我的cartographer已经编译成功，但是cartographer_ros编译报错，报错内容如下，反正就是关于ceres的好多函数未定义的引用。

/home/sx/catkin_frt/install_isolated/lib/libcartographer.a(ceres_scan_matcher_2d.cc.o)：在函数‘cartographer::mapping::scan_matching::CeresScanMatcher2D::Match(Eigen::Matrix<double, 2, 1, 0, 2, 1> const&, cartographer::transform::Rigid2<double> const&, std::vector<Eigen::Matrix<float, 3, 1, 0, 3, 1>, std::allocator<Eigen::Matrix<float, 3, 1, 0, 3, 1> > > const&, cartographer::mapping::Grid2D const&, cartographer::transform::Rigid2<double>*, ceres::Solver::Summary*) const’中：

ceres_scan_matcher_2d.cc:(.text+0x283)：对‘ceres::Problem::AddResidualBlock(ceres::CostFunction*, ceres::LossFunction*, double* const*, int)’未定义的引用

2、原因

这种未定义的引用一般，要么是CMakeLists.txt 的 target_link_libraries 没写对，要么就是库的版本不对。显然我感觉cartographer_ros 的CMakeLists.txt 没写错。。所以怀疑是ceres-solver版本不对。

因为我发现在编译cartographer 和 cartographer_ros 时，都会依赖ceres-solver，整个cartographer编译的顺序是，先编译cartographer，然后生成一个库libcartographer.a，路径是 /install_isolated/lib，然后编译cartographer_ros 时会依赖这个libcartographer.a。在我编译cartographer时，CMakeLists.txt 中有find_package(Ceres REQUIRED COMPONENTS SuiteSparse)，编译的输出信息是：

-- Found installed version of Eigen: /usr/lib/cmake/eigen3
-- Found required Ceres dependency: Eigen version 3.2.92 in /usr/include/eigen3
-- Found required Ceres dependency: glog