如何将acados生成代码集成到C++项目并通过CMake构建？

目标 #

我想用acados开发一个控制单摆的C++控制器，以此学习acados在实际控制器开发中的应用。

已完成操作 #

• 通过acados Python接口编写OCP求解代码，用CMakeBuilder生成了包含自动生成的CMakeLists.txt的c_generated_code文件夹
• 进入c_generated_code目录执行make，成功生成并运行main_pendulum和main_sim_pendulum可执行文件，确认代码生成无问题
• 启用生成的CMakeLists.txt相关选项，配置ACADOS_SOURCE_DIR和LD_LIBRARY_PATH环境变量后，生成的可执行文件能正常运行，但编译过程不需要依赖这些环境变量
• 在自定义C++文件中引入c_generated_code/acados_solver_pendulum.h，修改c_generated_code下的CMakeLists.txt添加导出配置，根目录CMakeLists.txt添加子目录及链接库配置，但编译时出现错误：fatal error: 'acados/utils/types.h' file not found

核心问题 #

1. 集成acados生成代码时，C++文件需要包含哪些头文件？
2. 如何正确配置CMake来构建整个项目？

补充信息 #

• Python生成的CMake编译输出显示所有目标构建成功
• 项目目录结构已明确

解决方案 #

1. 头文件包含 #

• 必须包含acados生成的求解器头文件：#include "acados_solver_pendulum.h"
• 生成代码依赖的acados核心头文件（如acados/utils/types.h）无需手动在代码中直接包含，只要CMake配置正确，编译器会自动识别并引入这些依赖路径。

2. CMake配置步骤 #

方式一：复用生成代码的CMake配置

c_generated_code下自动生成的CMakeLists.txt已包含完整的依赖配置，直接在根目录CMakeLists.txt中引入子目录并链接库即可：

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(pendulum_controller)

# 添加acados生成代码的子目录
add_subdirectory(c_generated_code)

# 定义你的C++控制器目标
add_executable(your_controller your_controller.cpp)

# 链接acados生成的求解器库
target_link_libraries(your_controller PRIVATE acados_solver_pendulum)

# 指定acados安装路径（如果不是全局安装）
if(NOT DEFINED ACADOS_SOURCE_DIR)
    set(ACADOS_SOURCE_DIR "/path/to/your/acados")
endif()
include_directories(${ACADOS_SOURCE_DIR}/include)
link_directories(${ACADOS_SOURCE_DIR}/lib)

方式二：修复头文件路径错误

编译报错'acados/utils/types.h' file not found是因为CMake未将acados核心头文件目录加入包含路径。在根目录或c_generated_code的CMakeLists.txt中添加：

# 引入acados核心头文件目录
include_directories(${ACADOS_SOURCE_DIR}/include)

配置CMake时通过命令行传递acados路径：

cmake .. -DACADOS_SOURCE_DIR=/path/to/your/acados

注意事项

• 无需修改c_generated_code中的CMakeLists.txt添加导出配置，原配置已满足需求
• 若acados通过conda安装，ACADOS_SOURCE_DIR通常为${CONDA_PREFIX}/lib/pythonX.X/site-packages/acados（替换X.X为你的Python版本）
• 编译阶段不需要LD_LIBRARY_PATH，但运行时需确保acados库文件可被找到，可通过target_link_libraries直接链接，或运行前设置环境变量

内容的提问来源于stack exchange，提问作者MIKE PAPADAKIS