Windows 下安装 CGAL 并验证安装

Windows 下安装 CGAL 并验证安装

安装过程完全参考官方文档：https://doc.cgal.org/latest/Manual/windows.html

本次安装环境：windows 10 1909 - 家庭中文版、VS2017 Community

安装方式：选用文档中的第一种，Installing CGAL with the Vcpkg Library Manager

1. 安装 Vcpkg

github 地址：https://github.com/microsoft/vcpkg

正常（理想）的安装过程：

C:\dev> git clone https://github.com/microsoft/vcpkg
C:\dev> cd vcpkg
C:\dev\vcpkg> .\bootstrap-vcpkg.bat

遇到如下问题：https://github.com/microsoft/vcpkg/issues/3825

Could not find Visual Studio. VS2015 or VS2017 (with C ...

解决方法：换用 cmd 运行，不使用 Power Shell 运行，可能是 Power Shell 配置有些问题。

2. 使用 Vcpkg 安装 CGAL

2.1 正常（理想）的安装过程

C:\dev\vcpkg> ./vcpkg.exe install cgal

2.2 遇到的问题及解决方法

使用 vcpkg 会逐个安装依赖，可能需要下载很多应用，出现很多问题。除去网络的问题，一整套流程下来，download、build 仍然需要比较久的时间，需要耐心等待。

问题1：下载依赖的应用太慢

Downloading xxx... // 然后就一直不动了

每次下载不动的时候，可以手动下载，然后放到它需要的目录下（xx/vcpkg/downloads/）

解决方法参考 - https://blog.csdn.net/qq_39690181/article/details/82910610

问题2：错误提醒，vs 缺少英语 pack

Warning: The following VS instances are excluded because the English language pack.

使用 Visual Studio Installer -> 修改 -> 语言包 -> 英语，勾选后安装即可。

解决方法参考 - https://blog.csdn.net/sdsabc2000/article/details/80049622

问题3：boost license 文件下载不了

Downloading https://raw.githubusercontent.com/boostorg/boost/boost-1.72.0/LICENSE_1_0.txt... Failed. Status: 6;"Could
n't resolve host name

手动是可以打开下载该文件的，只是下载后不知道放在哪里，所以这个问题和问题1不太一样。

相关的 github issue：https://github.com/microsoft/vcpkg/issues/11005

解决方法：过一会儿再下载，可能是网络状况问题。我在换用校园网后下载成功了。这类问题在安装过程中一直出现，多执行几次命令，或者换一个网络环境再试一试。

总结：大部分是网络问题，能手动下载的可以手动下载，否则可以换个网络环境，多执行几次脚本。

最后安装成功的截图：（总共花费了差不多 30 min）

3. 编译例子验证 CGAL 安装

3.1 添加 CGAL 到项目包含目录

在 VS 中新建 Visual C++ 空项目，在解决方案资源管理器中，右键项目属性，打开属性页：

1. 配置属性 -> VC++ 目录 -> 包含目录 -> 编辑，
2. 添加上刚刚安装的 CGAL 目录：YOUR_INSTALL_DIR\vcpkg\installed\x86-windows\include，如下图

要注意，属性页的配置和平台选项（属性页最上方）需要和工具栏中的一致，图中均为：Debug - x64。

3.2 编写程序并运行

这里的代码使用参考官方文档中的 Hellow World：https://doc.cgal.org/latest/Manual/tutorial_hello_world.html

项目中添加新建项，粘贴下列代码：

#include <iostream>
#include <CGAL/Simple_cartesian.h>

typedef CGAL::Simple_cartesian<double> Kernel;
typedef Kernel::Point_2 Point_2;
typedef Kernel::Segment_2 Segment_2;

int main()
{
    Point_2 p(1,1), q(10,10);
    std::cout << "p = " << p << std::endl;
    std::cout << "q = " << q.x() << " " << q.y() << std::endl;
    std::cout << "sqdist(p,q) = " << CGAL::squared_distance(p,q) << std::endl;

    Segment_2 s(p,q);
    Point_2 m(5, 9);

    std::cout << "m = " << m << std::endl;
    std::cout << "sqdist(Segment_2(p,q), m) = "
                << CGAL::squared_distance(s,m) << std::endl;
    std::cout << "p, q, and m ";
    switch (CGAL::orientation(p,q,m)){
    case CGAL::COLLINEAR: 
        std::cout << "are collinear\n";
        break;
    case CGAL::LEFT_TURN:
        std::cout << "make a left turn\n";
        break;
    case CGAL::RIGHT_TURN: 
        std::cout << "make a right turn\n";
        break;
    }
    std::cout << " midpoint(p,q) = " << CGAL::midpoint(p,q) << std::endl;
    return 0;
}

3.3 查看运行结果

编译运行，可以得到如下输出：

这时 CGAL 应该是安装成功了。

4. 为 CGAL 添加可选的第三方依赖 - 安装 Eigen 库

这里主要以安装 Eigen 为例。当使用 CGAL 运行例子时，大部分可以正常运行，而有些需要额外库的支持，如，在 Point Set Processing Package 中，运行法向估计例子时，产生以下错误：

error C4996: 'CGAL::Diagonalize_traits<FT,3>::diagonalize_selfadjoint_covariance_matrix': CGAL::Diagonalize_traits is a deprecated class that can lead to precision issues, please use CGAL::Eigen_diagonalize_traits

是说 CGAL::Diagonalize_traits 已经弃用，需要使用 CGAL::Eigen_diagonalize_traits 来代替。查阅资料，并且分析库文件得知，安装 Eigen 库后，可以解决这个问题。

4.1 使用 Vcpkg库安装 Eigen

.\vcpkg.exe install eigen3

使用 Vcpkg 可以很容易安装 Eigen，之后在使用 VS2017 编译时，由于 Eigen 已经存在，编译时会使用 CGAL::Eigen_diagonalize_traits，上述问题解决。

然而会出现新的问题：

main.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号 __gmpq_clear，该符号在函数 "public: __cdecl CGAL::Gmpq_rep::~Gmpq_rep(void)" (??1Gmpq_rep@CGAL@@QEAA@XZ) 中被引用

main.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号 __gmpq_equal，该符号在函数 "public: bool __cdecl CGAL::Gmpq::operator==(class CGAL::Gmpq const &)const " (??8Gmpq@CGAL@@QEBA_NAEBV01@@Z) 中被引用
main.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号 __gmpq_init，该符号在函数 "public: __cdecl CGAL::Gmpq_rep::Gmpq_rep(void)" (??0Gmpq_rep@CGAL@@QEAA@XZ) 中被引用

main.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号 __gmpq_set_d，该符号在函数 "public: __cdecl CGAL::Gmpq::Gmpq(double)" (??0Gmpq@CGAL@@QEAA@N@Z) 中被引用

C:\Users\15651\source\repos\CGAL-test\x64\Debug\CGAL-test.exe : fatal error LNK1120: 4 个无法解析的外部命令

通常无法解析的外部符号是由于 lib 缺失引起的，错误原因可以看出是 gmplib 缺失，可以从官方网站下载。

无法解析的外部符号参考：

• https://blog.csdn.net/mahong100/article/details/83190207

4.2 下载缺失的 gmplib

找到缺失的 LIB，GMP，下载下列两个预编译的库文件（官方下载链接）：

• https://cgal.geometryfactory.com/CGAL/precompiled_libs/auxiliary/x64/GMP/5.0.1/gmp-all-CGAL-3.9.zip

• https://cgal.geometryfactory.com/CGAL/precompiled_libs/auxiliary/x64/MPFR/3.0.0/mpfr-all-CGAL-3.9.zip

解压到同一目录下：

gmplib 缺失参考：

• https://doc.cgal.org/latest/Manual/thirdparty.html#secessential3rdpartysoftware

• https://github.com/CGAL/cgal/issues/4154 - github issue

• https://stackoverflow.com/questions/48354266/cgal-skeletonization-compile-errors

• https://github.com/CGAL/cgal/releases

4.3 修改项目属性

下载完成后，需要将上述库添加到项目中。

项目 -> 属性 -> 链接器 -> 输入 -> 附加依赖项，添加上刚刚解压得到的两个 lib 文件；然后将两个 dll 放置在系统目录下或者编译出的 exe 同级目录下。再次尝试编译运行，应该可以成功。

如果有以下问题：

1. 编译错误：“无法解析的外部符号”；说明项目中 lib 没有添加成功，检查下路径是否正确。

2. 运行错误：“由于找不到xxx，无法继续执行代码”（下图）；说明 dll 位置放错了，把它放到生成的 exe 的同级目录下就可以了。

如果在运行某软件或编译程序时提示缺少、找不到libgmp-10.dll等类似提示，libgmp-10.dll 拷贝到指定目录即可(一般是system系统目录或放到软件同级目录里面)，或者重新添加文件引用。

References

• CGAL 5.0.2 - Manual Documentation https://doc.cgal.org/latest/Manual/index.html
• Vcpkg Github Page https://github.com/microsoft/vcpkg