基于 VS 2017 编译 C/C++ 与 C# 均可用的 GDAL + Proj4

GISer们在实际学习与研究中经常会遇到这样一个需求：基于C#开发程序界面（WinForm或者WPF），使用GDAL来实现读写GroTiff、地理空间信息获取、地理坐标系转换、地图投影定义等功能。要想达到这一步，就必须首先打通C/C++编写的GDAL与C#语言之间的连接通道，也即不仅要将GDAL的C/C+源代码编译为应用程序扩展（.DLL）文件，同时还需将Proj4的功能集成到GDAL中一起编译。本文中，小编将整个编译过程分为“4个准备工作阶段”+“3个编译阶段”+“1个应用示例阶段”，向大家讲解如何使用Visual Studio 2017来实现这一目标。

小编的编译结果

如下图，图1为编译好的GDAL目录，默认编译到"C:\warmerda\bld"目录下，图2为C#程序所需的GDAL引用，共10个DLL文件。当然这10个DLL文件不是默认就是这样位于某个目录的，而是小编经将默认位于下文将讲到的proj-5.0.2\src目录下的proj.dll，上文所说的"C:\warmerda\bld\bin"下的gdal202.dll以及位于"C:\warmerda\bld\csharp"的8个DLL程序复制到了您当前所看到的目录。

 准备工作——下载源码与程序

• 下载GDAL源码

小编这里下载的是GDAL2.2.0版本，当然你也可以从网址：https://trac.osgeo.org/gdal/wiki/DownloadSource下载其他版本，小编一开是下载的是最新版本2.3.1，但是发现在./swig/gdal、./swig/ogr、./swig/osr等目录下缺少很多C#源码文件（*.cs）（其实这可能是需要你自行编译），这会导致后边只能编译C/C++可用的GDAL，而无法编译C#版本的GDAL。

• 下载Proj4源码

从网址https://proj4.org/download.html下载tar.gz压缩格式的Proj4源码文件，小编这里下载的是最新版5.2.0版本。若是进入官网首页https://proj4.org,则点击左侧的“Download”链接即可进入下载页面。

• 下载swig程序

从网址http://www.swig.org/download.html下载swig程序的压缩文件（解压即可使用），小编这里下载的是3.0.12。若是进入swig官网首页http://www.swig.org/,则点击左侧的“Download”链接，然后在加载出来的页面http://www.swig.org/survey.html依次勾选“C#”和“Windows”，然后点击Submit，在加载出来的页面https://oligarchy.co.uk/swigsurveyresponse.cgi点击“Download area”即可进入最终的下载页面http://www.swig.org/download.html

准备工作——解压源码文件与程序

如下图，您需要将下载的GDAL源码文件、Proj4源码文件和Swig程序文件都解压到一个您自己新建的目录里( 稍微注意下小编这里对GDAL解压的目录处理 )。具体的步骤和所需下载的文件版本，请务必详细阅看下文。（这里， 小编在桌面上新建了一个名为“compile_gdal_csharp2”文件夹，然后，将所需的文件都解压到了里面 ，最终的目录结构如下。）

准备工作——修改nmakep.opt文件 中的4个地方

打开gdal2.2.0根目录下的nmake.opt文件（可使用记事本、vs code、notepad++等软件），需要修改的4个地方分别位于约48行、93行、203行和534行的位置。

（1）修改C/C++编译器版本为VS2017的编译器，即使得MSVC=1910（1900则是VS2015所使用的编译器版本）,具体修改如下图所示：

（2）修改SWIG的路径为您swig.exe的完整路径，此程序存在于解压的.\swig-3.0.12\目录下，因此可使用相对路径，小编这里使用的路径便是相对路径即..\swig-3.0.12\swig.exe，具体修改如下图所示：

（3）修改编译的目标平台为64位（即X64），即将WIN64由NO改为YES，具体修改如下图所示：

（4） 添加Proj.4的支持 ，即须取消注释于编译Proj4相关的命令，将命令改为可执行状态，即只有“PROK_INCLUDE=..."和"PROJ_LIBARY=..."这两行要都须取消注释，如下两幅图为修改前后的nmake.opt配置文件命令（ 其中，..\Proj5.0.2\src\proj_i.lib文件需要在下文中，编译好Proj4后才能在src目录找到 ）：

准备工作——修改7个有错误的C#源码文件

下面对4个C#源代码文件的修改其实就是删除重复定义的函数。其中 OsrPINVOKE.cs源文件在./gdal-2.2.0/swig/csharp/ogr和./gdal-2.2.0/swig/csharp/osr两个目录下均存在，因此两个目录下的OsrPINVOKE.cs源文件都须修改。

（1）修改路径（./gdal-2.2.0/swig/csharp/gdal）下的GdalPINVOKE.cs文件，如下图，打开C#源码文件GdalPINVOKE.cs,

（2）修改路径（./gdal-2.2.0/swig/csharp/ogr)下的ogrPINVOKE.cs文件，如下图，打开C#源码文件OgrPINVOKE.cs,

（3）修改路径（./gdal-2.2.0/swig/csharp/ogr)下的ogrPINVOKE.cs文件，如下图，打开C#源码文件OsrPINVOKE.cs：

（4）修改路径（./gdal-2.2.0/swig/csharp/osr)下的osrPINVOKE.cs文件，如下图，打开C#源码文件OsrPINVOKE.cs：

下面对第（5）、 （6）、（7）的修改，实际上是更改数据类型， 一并可以归纳为，即在"GdalPINVOKE.BandUPCAST"、"GdalPINVOKE.DataUPCAST"和"GdalPINVOKE.DriverUPCAST"、 中间均加上“_SWIG” 。):

（5）分别修改路径（./gdal-2.2.0/swig/csharp/gdal）下的Band.cs文件(下图分别你为 修改前（前者）和修改后（后者） 的源代码：

（6）分别修改路径（./gdal-2.2.0/swig/csharp/gdal）下的Data.cs文件(下图分别你为 修改前（前者）和修改后（后者） 的源代码):

（7）分别修改路径（./gdal-2.2.0/swig/csharp/gdal）下的Driver.cs文件(下图分别你为 修改前（前者）和修改后（后者） 的源代码):

编译阶段——编译Porj4源代码

• 启用“X64编译环境”

如下图所示，在windows开始菜单打开“适用于VS 2017的X64本机工具命令提示”（因为要编译64位的GDAL，所以打开“适用于VS 2017的X64本机工具命令提示”而不是“适用于VS 2017的X32本机工具命令提示”，下文中编译C/C++源码编译为C#依赖项时也须使用该命令交互环境）：

• 编译proj4

（1） 必须先编译Proj4，否则下边编译GDAL时，无法找在..\Proj-5.0.2\src目录下到proj_i.lib文件。 如下图所示，使用cd命令进入.\Proj4-5.2.0目录，并使用如下所示的命令执行编译Proj4源代码：

• 编译命令： nmake /f makefile.vc install-all

（2）编译成功后， 将在.\Proj4-5.2.0\src目录下可找到proj_i.lib静态库文件和proj.dll文件 ，前者是下文编译GDAL将要用到的库文件，后者则需在C#程序中引用。另外，编译成功后，将在计算机的C盘根目录下看到一个“PROJ”的文件夹，这是C/C++程序所用的头文件和库文件，本文中暂时用不到：

编译阶段——编译C/C++版本的GDAL+Proj4

注意： 必须先编译Proj4，否则下边编译GDAL时，无法找在..\Proj-5.0.2\src目录下到proj_i.lib文件。

（1）在“适用于VS 2017的X64本机工具命令提示”中，使用的“cd命令”进入gdal2.2.0的根目录，并使用如下所示的命令执行编译C/C++所用的GDAL：

• 编译命令 ： nmake -f makefile.vc

（2）使用如下所示的命令将编译好的GDAL复制文件到gdal的主目录下（这将取决于namke.opt中GDAL_HOME变量的设置，默认的路径为"C:\warmerda\bld"）

• 编译命令 ： nmake -f makefile.vc install

（3）使用如下所示的命令将C/C++调用编译好的GDAL开发时所需的头文件和库文件复制到gdal的主目录下（这将取决于namke.opt中GDAL_HOME变量的设置，默认的路径为"C:\warmerda\bld"）

• 编译命令 ： nmake -f makefile.vc devinstall

编译阶段——编译C#版本的GDAL+Proj4

（ 1） 使用“cd命令”进入..\gdal-2.2.0\swig\csharp目录 ：执行如下命令编译C#版本的GDAL

• 编译命令 ： nmake -f makefile.vc

（2）完成上述过程后，在..\gdal-2.2.0\swig\csharp目录，执行如下所示的命令，将编译好的C#版本的GDAL（扩展程序*.dll，共8个）复制到GDAL的主目录的"C:\warmerda\bld\csharp"目录下:

• 编译命令 ： nmake -f makefile.vc install

（3）至此完成了所有的编译工作，在之前编译C/C++版本的GDAL主目录下"C:\warmerda\bld\"下，会多出来一个sharp文件夹。因此在 "C:\warmerda\bld\csharp"目录下 ，您将看到如下所示的8个dll文件，这是以后在C#程序中使用GDAL所需的程序扩展库：

应用阶段——C#版本的GDAL的使用示例

（1）如下图，在Visual Studio Comunity 2017中新建一个控制台程序，选择最新的“.Net Framework4.6.1即可”！

（2）在“解决方案管理器”窗口， 右键选择“属性” ，然后将 目标平台设置为“X64” ，具体操作如下图所示：

如果您编译的是64位系统的GDAL和Proj4，而 没有正确配置 新建的工程项目的 目标工作平台为X64 ，即便默认为VS的Any CPU，也会 在运行程序时 ， 遇到如下图所示的 错误信息（OSGeo.GDAL.GdalINVOKE中类型初始值设定引发异常，这是因为64位系统和32位系统对应的变量类型所占的内存空间不一致。） ：

（3）可将之前编译好的 10个“DLL”文件 （C:\warmerda\bld\bin\目录下的1个gdal202.dll，C:\warmerda\bld\csharp目录下的8个dll文件，..\Proj-5.0.2\src目录下1个proj.dll） 放到新建的项目下的“packages”（ 需要手动新建），这么建议，是因为以后，您会发现在用C#/.Net平台的包管理器Nuget引用库时，也会在此自动新建一个packages文件夹，然后将你所下载安装的包放在里面：

（4）内添加对编译好的C#版本的GDAL的引用， 在“解决方案管理器”窗口中刚新建的工程下的"引用"处，右键选择“添加引用”，然后选择“浏览”，定位到packages文件夹下，选择带“_csharp.dll”的文件，然后点击确定 。 同时，您也需要将10个“dll”文件拷贝到Debug目录，为了日后编译发布，也最好同时拷贝到“Release”目录下，具体操作如下图所示：

（5）完成上述的GDAL的dll引用后，如下图，在新建的项目下的“Program.cs”中，首先在代码的开头，使用C#的usinng语句引入GDAL的3个命名空间，当然目前只用到了“Osgeo.GDAL”；然后，在Main函数中编写如下代码：

（6）如下图，编写完代码后，选中“解决方案“ConsoleApp1（1个项目）””，然后， 鼠标右键选择“生成” ，如果没有报错，则点击菜单栏“调试”——“ 开始执行（不调试） ”开始编译运行程序。

（7）最终如果您看到如下运行结果，则说明您已经成功编译了C#版本的GDAL， 值得注意的是，您编译的是具有增加了Proj4的地图投影、坐标转换等功能的GDAL 。在日后小编推出的相关文章中，您将能体会到这一点。

如果您 没有 在namke.opt中 添加对proj4的编译命令 （即，没有取消对proj4的编译命令的注释），则在运行涉及使用投影转换的函数时，会遇到如下图所示的 错误信息 ：

或者是下面这种错误信息（“开始执行（不调试）”的运行模型）：

本文讲解到此结束……若大家实际研究学习中有需求，可按照本文的编译指导来编译其他版本的GDAL，这包括了32位版系统本、集成GEOS、HDF4、HDF5、NetCDF等格式文件的读写功能的版本。