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构建iOS平台上的PaddlePaddle库

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交叉编译iOS平台上适用的PaddlePaddle库，需要在MacOS系统上进行。本文的将介绍在MacOS上，从源码交叉编译iOS平台上适用的PaddlePaddle库。

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准备交叉编译环境

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Apple官方为iOS开发提供了完整的交叉编译工具和集成开发环境，用户从App Store下载安装Xcode即可。也可自行前往官网下载，Xcode。安装完成之后，可在命令行执行xcodebuild -version，判断是否安装成功。

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$ xcodebuild -version
+Xcode 9.0
+Build version 9A235
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配置交叉编译参数

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PaddlePaddle为交叉编译提供了工具链配置文档cmake/cross_compiling/ios.cmake，以提供一些默认的编译器和编译参数配置。

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交叉编译iOS版本的PaddlePaddle库时，有一些必须配置的参数：

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  • CMAKE_SYSTEM_NAME，CMake编译的目标平台，必须设置为iOS。在设置CMAKE_SYSTEM_NAME=iOS后，PaddlePaddle的CMake系统会自动编译所有的第三方依赖库，并且强制设置一些PaddlePaddle参数的值（WITH_C_API=ON、WITH_GPU=OFF、WITH_AVX=OFF、WITH_PYTHON=OFF、WITH_RDMA=OFF）。
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  • WITH_C_API，是否编译C-API预测库，必须设置为ON。在iOS平台上只支持使用C-API来预测。
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  • WITH_SWIG_PY，必须设置为ON。在iOS平台上不支持通过swig调用来训练或者预测。
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iOS平台可选配置参数：

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  • IOS_PLATFORM，可设置为OS/SIMULATOR，默认值为OS。

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    • OS，构建目标为arm架构的iPhone或者iPad等物理设备。
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    • SIMULATOR，构建目标为x86架构的模拟器平台。
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  • IOS_ARCH，目标架构。针对不同的IOS_PLATFORM，可设置的目标架构如下表所示：

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    | IOS_PLATFORM | IOS_ARCH | +|————–|———————-| +| OS | armv7, armv7s, arm64 (默认) | +| SIMULATOR | i386, x86_64 (默认) |

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  • IOS_DEPLOYMENT_TARGET，最小的iOS部署版本，默认值为7.0。

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  • IOS_ENABLE_BITCODE，是否使能Bitcode，可设置ON/OFF，默认值为ON。

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  • IOS_USE_VECLIB_FOR_BLAS，是否使用vecLib框架进行BLAS矩阵计算，可设置ON/OFF，默认值为OFF。

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  • IOS_DEVELOPMENT_ROOT，Developer目录，可显式指定为/path/to/platform/Developer。若未显式指定，PaddlePaddle将会根据IOS_PLATFORM自动选择Xcode对应platform的Developer目录。

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  • IOS_SDK_ROOT，所使用SDK的根目录，可显式指定为/path/to/platform/Developer/SDKs/SDK。若未显式指定，PaddlePaddle将会自动选择IOS_DEVELOPMENT_ROOT目录下最新的SDK版本。

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其他配置参数：

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  • USE_EIGEN_FOR_BLAS，是否使用Eigen库进行矩阵计算，在IOS_USE_VECLIB_FOR_BLAS=OFF时有效。可设置ON/OFF，默认值为OFF。
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  • HOST_C/CXX_COMPILER，宿主机的C/C++编译器。默认值为环境变量CC/CXX的值；若环境变量CC/CXX未设置，则使用cc/c++编译器。
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常用的cmake配置如下：

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cmake -DCMAKE_SYSTEM_NAME=iOS \
+      -DIOS_PLATFORM=OS \
+      -DIOS_ARCH="arm64" \
+      -DIOS_ENABLE_BITCODE=ON \
+      -DIOS_USE_VECLIB_FOR_BLAS=ON \
+      -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=your/path/to/install \
+      -DWITH_C_API=ON \
+      -DWITH_TESTING=OFF \
+      -DWITH_SWIG_PY=OFF \
+      ..
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cmake -DCMAKE_SYSTEM_NAME=iOS \
+      -DIOS_PLATFORM=SIMULATOR \
+      -DIOS_ARCH="x86_64" \
+      -DIOS_USE_VECLIB_FOR_BLAS=ON \
+      -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=your/path/to/install \
+      -DWITH_C_API=ON \
+      -DWITH_TESTING=OFF \
+      -DWITH_SWIG_PY=OFF \
+      ..
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用户还可根据自己的需求设置其他编译参数。比如希望最小化生成库的大小，可以设置CMAKE_BUILD_TYPE为MinSizeRel；若希望得到最快的执行速度，则可设置CMAKE_BUILD_TYPE为Release。亦可以通过手动设置CMAKE_C/CXX_FLAGS来影响PaddlePaddle的编译过程。

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性能TIPS，为了达到最快的计算速度，在CMake参数配置上，有以下建议：

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  • 设置CMAKE_BUILD_TYPE为Release
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  • 设置IOS_USE_VECLIB_FOR_BLAS=ON，调用vecLib框架提供的BLAS函数进行矩阵计算。
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编译和安装

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CMake配置完成后，执行以下命令，PaddlePaddle将自动下载和编译所有第三方依赖库、编译和安装PaddlePaddle预测库。

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$ make
+$ make install
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注意：如果你曾在源码目录下编译过其他平台的PaddlePaddle库，请先使用rm -rf命令删除third_party目录和build目录，以确保所有的第三方依赖库和PaddlePaddle代码都是针对新的CMake配置重新编译的。

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执行完安装命令后，your/path/to/install目录中会包含以下内容：

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  • include目录，其中包含所有C-API的头文件
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  • lib目录，其中包含PaddlePaddle的C-API静态库
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  • third_party目录，其中包含所依赖的所有第三方库
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注意，不同架构的PaddlePaddle库建议安装到不同的目录下，然后使用lipo工具将多个静态库合并成一个支持多个架构的fat库。

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自此，PaddlePaddle库已经安装完成，用户可将合成的fat库用于深度学习相关的iOS App中，调用方法见C-API文档。

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