ArduPilot Waf 交叉编译第三方库

06 Sep 2025

环境 + 版本

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

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

$ ./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

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

  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=""

./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

./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

...
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

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

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