windows環境VS2015編譯TensorFlow C++程式完全攻略

紅臉書生發表於2018-01-10
Windows編譯C++

本文參考和綜合了多篇網路部落格文章，加以自己的實踐，最終終於在windows環境下，編譯出可以用於C++程式呼叫tensorflow API的程式，並執行成功。

考慮到網路上關於這方面的資料還較少，特總結全過程如下，希望能幫助到有需要的碼農朋友，文中有部分文字步驟是借鑑他人文章，引用路徑在最後列出。

一、環境準備：

  1. 作業系統：windows8.1
  2. 安裝visual stduio2015
  3. 安裝Swigwin-3.0.12，注意其下載解壓以後即可使用，本人放置路徑在D:/lib/swigwin-3.0.12，可執行檔案地址為 D:/swigwin-3.0.12/swig.exe
  4. 安裝python3.5，安裝時注意選擇將路徑新增到環境變數。
  5. 安裝CMake-3.8.0 ，安裝時注意選擇將路徑新增到環境變數。
  6. 安裝Git，用於在編譯過程中從GitHub上下載依賴項。
  7. 將GitHub上TensorFlow的master分支 下載並解壓到資料夾D:\tf中，編輯檔案tensorflow/tensorflow/contrib/cmake/CMakeLists.txt，將第87行至93行修改如下：
 1 if (tensorflow_OPTIMIZE_FOR_NATIVE_ARCH)
 2   include(CheckCXXCompilerFlag)
 3   CHECK_CXX_COMPILER_FLAG("-march=native" COMPILER_OPT_ARCH_NATIVE_SUPPORTED)
 4   if (COMPILER_OPT_ARCH_NATIVE_SUPPORTED)
 5     set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -march=native")
 6   else()
 7     CHECK_CXX_COMPILER_FLAG("/arch:AVX" COMPILER_OPT_ARCH_AVX_SUPPORTED)
 8     if(COMPILER_OPT_ARCH_AVX_SUPPORTED)
 9       set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} /arch:AVX")
10     endif()
11   endif()
12 endif()

 二、使用CMAKE設定各項編譯引數

  1. 開啟下載tensorflow原始檔的根目錄，本文路徑是E:TF Code/TensorFlow，在路徑下進入../tensorflow\contrib\cmake， 新建資料夾\build。
  2. 開啟已安裝的CMAKE-GUI工具，進行各項編譯選項的配置，本文配置介面如下：
  3.             
  4. 點選configue，下方提示Configuring done後，點選Generate，等待Generating done後完成編譯設定。如果中間有報錯，請檢測各路徑設定是否正確。

三、編譯生成tensorflow庫檔案

  1.  開啟visual studio2015，開啟E:\TF Code\tensorflow\tensorflow\contrib\cmake\build下的ALL_BUILD專案。我們在此只以release版本為例，所以檢查編譯平臺是
  2. 點選生成解決方案，編譯的時間很長，我的膝上型電腦編譯一次大概3到4個小時，編譯到最後一般都會報錯 
    fatal error C1060: compiler is out of heap space 沒關係，等待整個工程全部編譯完成（據說記憶體特別大的電腦不會報）。
  3. 找到tf_core_kernels專案，右鍵單獨編譯，操作如下圖。

 　　　

　　4. tf_core_kernels專案編譯成功後，再同樣對tensorflow_static作單獨編譯，最後再對tensorflow作單獨編譯。.

　　　這樣tensorflow.lib和tensorflow.dll檔案就可以編譯出來了，生成的庫檔案路徑在..\tensorflow\tensorflow\contrib\cmake\build\Release下。

四、使用tensorflow庫檔案編寫C++程式

  1. 在vs2015中建立一個新的Win32控制檯工程TestTensorFlow，注意也必須把編譯平臺設定成。
  2. 新建一個TestTensorFlow.h，在其中輸入 
    #pragma once

#define COMPILER_MSVC
#define NOMINMAX　　
  3. 對應的TestTensorFlow.CPP檔案中輸入如下： 
    // TestTensorFlow.cpp : 定義控制檯應用程式的入口點。
//
#include "stdafx.h"

#include <vector>
#include <eigen/Dense>

#include "TestTensorFlow.h"
#include "tensorflow/core/public/session.h"
#include "tensorflow/cc/ops/standard_ops.h"
using namespace tensorflow;

GraphDef CreateGraphDef()
{
	Scope root = Scope::NewRootScope();

	auto X = ops::Placeholder(root.WithOpName("x"), DT_FLOAT,
		ops::Placeholder::Shape({ -1, 2 }));
	auto A = ops::Const(root, { { 3.f, 2.f },{ -1.f, 0.f } });

	auto Y = ops::MatMul(root.WithOpName("y"), A, X,
		ops::MatMul::TransposeB(true));

	GraphDef def;
	TF_CHECK_OK(root.ToGraphDef(&def));

	return def;
}

int main()
{
	GraphDef graph_def = CreateGraphDef();

	// Start up the session
	SessionOptions options;
	std::unique_ptr<Session> session(NewSession(options));
	TF_CHECK_OK(session->Create(graph_def));

	// Define some data.  This needs to be converted to an Eigen Tensor to be
	// fed into the placeholder.  Note that this will be broken up into two
	// separate vectors of length 2: [1, 2] and [3, 4], which will separately
	// be multiplied by the matrix.
	std::vector<float> data = { 1, 2, 3, 4 };
	auto mapped_X_ = Eigen::TensorMap<Eigen::Tensor<float, 2, Eigen::RowMajor>>
		(&data[0], 2, 2);
	auto eigen_X_ = Eigen::Tensor<float, 2, Eigen::RowMajor>(mapped_X_);

	Tensor X_(DT_FLOAT, TensorShape({ 2, 2 }));
	X_.tensor<float, 2>() = eigen_X_;

	std::vector<Tensor> outputs;
	TF_CHECK_OK(session->Run({ { "x", X_ } }, { "y" }, {}, &outputs));

	// Get the result and print it out
	Tensor Y_ = outputs[0];
	std::cout << Y_.tensor<float, 2>() << std::endl;

	session->Close();
	getchar();
}　
  4. 　設定要包含的tensorflow標頭檔案路徑，右鍵專案屬性——C/C++——附加包含目錄 
    E:\TF Code\tensorflow\tensorflow\contrib\cmake\build\Debug
E:\TF Code\tensorflow\tensorflow\contrib\cmake\build\external\nsync\public
E:\TF Code\tensorflow\tensorflow\contrib\cmake\build\protobuf\src\protobuf\src
E:\TF Code\tensorflow\tensorflow\contrib\cmake\build\external\eigen_archive
E:\TF Code\tensorflow\tensorflow\contrib\cmake\build
E:\TF Code\tensorflow
E:\TF Code\tensorflow\third_party\eigen3
  5.  引入tensorflow.lib檔案，右鍵專案——新增——現有項，找到..\tensorflow\tensorflow\contrib\cmake\build\Release下的tensorflow.lib 

             

　　5.  設定預編譯選項，右鍵屬性——C/C++——前處理器，前處理器定義中加入PLATFORM_WINDOWS

            

　　6. 編譯TestTensorFlow專案，就可以成功生成TestTensorFlow.exe了。

　　7.直接執行程式，會報錯，

　　8，把..\tensorflow\tensorflow\contrib\cmake\build\Release下的tensorflow.dll拷貝到TestTensorFlow.exe同資料夾下，再執行即可成功得到輸出結果如下：

     

     輸出結果有一句警告，好像是我編譯引數還是跟CPU功能有不匹配，但是不影響執行結果，有知道如何解決的朋友可以留言給我，謝謝。

 

       參考：

  1. https://www.cnblogs.com/jliangqiu2016/p/7642471.html
  2. http://www.qingpingshan.com/m/view.php?aid=322808

 

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