基于C++的NAO机器人开发01：配置C++环境

NAOdocument提供了官方的配置说明文档，官方文档，本博客也是基于这篇文档配置的。本博客基于Windows平台建立，其他平台可参考官方文档。

所需软件

操作系统：windows10 64位
编译器：Visual Studio 2010
qiBuild：生成交叉编译工程(具体见后面解释)
CMake：跨平台编译软件，生成qiBuild所需的工程
python2 32位
naoqi C++ SDK

安装Visual Studio 2010

百度云：链接：https://pan.baidu.com/s/1W58DQagcEN-AWlgNchaVUw
提取码：0gey。下载解压后正常安装即可。软件大小约6.8G。
只能是2010版的！官方文档说的2013版本装了编译不了，太坑了，可能是还没有C++SDK的vs2013版的。

为什么要装qibuild和CMake

编译一共分2种：本地编译和交叉编译。本地编译：在当前编译平台下，编译出来的程序放到当前平台下运行。交叉编译：在当前编译平台下，编译出来的程序运行在体系结构不同的另一种目标平台上。因为我们是在本地计算机上面编译代码，然后要运行在NAO的操作系统里面，两者系统结构并不一样，所以需要使用交叉编译。
qiBuild就是一个可以产生交叉编译工程文件的工具。
CMake是一个跨平台的编译工具，可以用简单的语句来描述所有平台的编译过程。他能够输出各种各样的makefile或者project文件，包括Windows, Mac, Linux 和NAOqi OS。所以我们使用CMake来编译qiBuild产生的交叉编译工程文件，并写入NAO操作系统中。
也就是说我们首先使用qiBuild生成一个可以交叉编译的文件，然后用CMake去编译，从而生成visual studio的工程文件，这样我们下次再去编写代码时，只需要在visual studio里面修改了，而且CMake编译的文件可以跨平台使用，可以直接传给NAO的操作系统使用。 (以上均个人理解)

安装CMake和python2

CMake需要2.8.3以上的版本，网址。尽量选择32位版本的，且是.msi的文件。
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注：安装时选择添加环境变量至所有用户，安装路径不要有中文。
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检查是否安装成功：进入cmd命令行：输入cmake，显示信息则安装正确。
python的安装参考另一篇博客：基于python的NAO机器人开发01。

qiBuild的安装与配置

qiBuild使用python的pip包管理来安装，进入cmd命令行，输入pip install qibuild即可。(如果安装了python2和3，一定要先切换到python2再安装。)
安装完首先初始化设置，继续输入qibuild config --wizard并按照提示完成相应配置(选择visual studio 2010)，当然也可以再次输入重新配置。这一步相当于指定编译器类型。
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新建一个文件夹myWorktree(可以是其他名字)作为工作路径(不能放在中文文件夹下)，然后用cd命令切换到该文件夹下，初始化工作路径，输入命令：qibuild init。完成后会生成一个.qi的文件夹。
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安装C++ SDK并配置

进入NAO社区网站并下载windows版本的naoqi C++ SDK，网址。
链接：https://pan.baidu.com/s/1Cic_8saHFx_uo_ge_sGDag
提取码：o2qe，下载并解压重命名为naoqi-sdk，和之前的工作路径文件夹myWorktree放在同级目录。
创建一个工具链，即建立一个交叉编译环境，输入命令：qitoolchain create mytoolchain /.../naoqi-sdk/toolchain.xml。mytoolchain为工具链的名字，/…/naoqi-sdk/toolchain.xml为naoqi的文件路径(可以先进入naoqi所在盘符名，在输入该命令，如qitoolchain create mytoolchain /NAO/naoqi-sdk/toolchain.xml)，最后cd进入工作路径文件夹myWorktree，生成配置文件qibuild add-config myconfig -t mytoolchain --default。
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注：我之前配置过，所以显示already exists。

新建qiBuild工程并测试

hello world

首先建立一个不涉及NAOqi库的工程。具体步骤见官方文档：官方文档。
cd命令进入工作路径文件夹myWorktree，然后新建一个工程文件：

1	qisrc create myFirstExample

cd命令进入该工程文件：

1	cd myFirstExample

然后使用qibuild配置该文件

1	qibuild configure

最后使用qibuild生成编译文件

1	qibuild make

在生成的build-myconfig文件夹中可以找到visual studio的工程文件(后缀为.sln的文件)。
打开后会发现一个有5个工程文件，其中只有my_first_example文件包含main.cpp，其余4个可以移除。并右击设置该文件夹为启动项。
打开并编译运行main.cpp，可以看到输出的hello world。当然也可以用cd命令行找到其exe可执行文件直接运行，在build-myconfig/sdk/bin中。

1 2	cd build-myconfig/sdk/bin myfirstexample_d.exe

moveHead

下面建立一个包含naoqi库的一个案例，可以参考旧版的官方文档。官方文档。
首先要建立一个工程文件movehead(即qisrc create movehead)，此时会生成一些文件，具体含义见官方文档说明。
其次就是修改其中的main.cpp和CMakeLists.txt文件。我们采用官方文档的一个例子：movehead。
将main.cpp里面的内容替换成movehead.cpp的内容(文件名也要修改为movehead.cpp)，CMakeLists.txt的内容替换成该例子中CMakeLists的内容。

CMakeLists.txt文件说明

该文件一共有5行命令。具体含义见官方文档注释。比较重要的一行是最后一行，其含义为编译文件所需要包含的naoqi库文件，且均大写，也就是你编写的NAO代码需要用到哪些库，比如movehead这个例子，其头文件为

1 2	#include <alerror/alerror.h> #include <alproxies/almotionproxy.h>

那么就需要将相应的的库放在最后一行。

编译工程文件

编译方法有2种，一种是之前的命令行编译，还有一种是使用CMake软件编译，其原理是一样的。下面介绍CMake编译(编译之前要先建立工程文件夹)：
打开CMake软件，在最上面的Source中选择工程文件夹，Build中选择工程文件夹中的Build文件夹(需要自己新建，和main.cpp位于同级目录)。
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然后点击下面的configure，选择VS2010编译器和交叉编译，在选择toolchain，在之前的naoqi-sdk文件夹下的toolchain-pc.cmake。
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等待一会，会全部红色高亮，再次点击Congfigure和Generate。此时打开build文件夹，找到vs2010的工程文件，打开编译执行即可。
如果报错检查CMakeLists.txt中的项目文件夹名，.cpp文件名和相应的库名是否正确。
注：如果不是第一次configure，需要清除缓存。file->Delete Cache。

Choregraphe调试

打开Choregraphe软件，连接一个虚拟机器人，并在movehead.cpp中输入相应的ip地址和端口号，(删除main()中的if判断，并修改其中一行改为：AL::ALMotionProxy motion("127.0.0.1", 60770);，具体IP和端口号查看Choregraphe软件。)编译执行即可在机器人视图中看到效果。其实现方法和python类似，可参考另一篇博客基于python的NAO机器人开发01。