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基于Cmake+QT+VS的C++项目构建开发编译简明教程

2019年03月18日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

卓异,8l9906,徐成峰

目录

一、工具下载与安装

1.     qt

2.     visual studio 2015

3.     cmake

二、c++及qt项目构建

1.     基于vs构建qt项目

2.     基于qt creater构建,在vs中使用

用qt creater构建项目

用vs开发qt creater生成的项目

3.     基于cmake构建

用cmake-gui构建

用批处理方式进行cmake构建项目

 ===========================================

简介

目前项目是尽量利用开源项目为基础,考虑到跨平台,以及后期便于开发的协同和延续,开发语言基于c/c++、ui基于qt(5.7.1),集成开发环境(ide)使用visual studio(2015),开发阶段基于windows(win10)操作系统(32位 or 64位,如果内存大于4g,建议选64位),项目构建工具使用cmake。

一、工具下载与安装

1.  qt

  • 下载
    • 当前版本:
    • 所有版本:
    • 官方发布版本:

  • 安装
    • 步骤省略(建议使用默认安装即可,包括路径应该在c盘,安装路径不要包含中文)
  • 配置
    • 在系统路径中添加qt bin路径(如“;c:\qt\5.7.1\5.7\msvc2015\bin”),

2. visual studio 2015

  • 下载
    • visual studio ide、代码编辑器、vsts 和应用中心:

    https://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/

    • 下载 | ide、code 和 team foundation server:

    https://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/downloads/

    • 下载旧版 visual studio 软件:

 https://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/vs/older-downloads/

  • 安装
    • 步骤省略(建议使用默认安装即可,包括路径应该在c盘;同时,需要将与windows c/c++开发有关的tools、sdk都选中,否则,后续用cmake生成vs工程时,可能出现错误)
  • 配置
    • 打开vs,选择【工具】-【扩展和更新】,搜索“qt”,在结果中选择“qt visual studio tools”,下载安装后,在vs菜单中增加了【qt vs tools】。然后选择【qt vs tools】-> 【qt option】,添加qt版本,名称“qt5.7.1”,路径“c:\qt\5.7.1\5.7\msvc2015\”。

3. cmake

  • 简介
    • cmake是一个跨平台的安装(编译)工具,可以用简单的语句来描述所有平台的安装(编译过程)。他能够输出各种各样的makefile或者project文件,能测试编译器所支持的c++特性,类似unix下的automake。只是 cmake 的组态档取名为 cmakelists.txt。cmake 并不直接建构出最终的软件,而是产生标准的建构档(如 unix 的 makefile 或 windows visual c++ 的 projects / workspaces),然后再依一般的建构方式使用。这使得熟悉某个集成开发环境(ide)的开发者可以用标准的方式建构自己的软件。cmake 支持 in-place 建构(二进档和源代码在同一个目录树中)和 out-of-place 建构(二进档在别的目录里),因此可以很容易从同一个源代码目录树中建构出多个二进档。cmake 也支持静态与动态程式库的建构。“cmake”这个名字是“cross platform make”的缩写。虽然名字中含有“make”,但是cmake和unix上常见的“make”系统是分开的,而且更为高阶。作为跨平台构建工具,cmake的创建是为了响应由nlm资助的insight segmentation and registration toolkit(itk)的强大的跨平台构建环境,作为visible human project的一部分。它受到ken martin和其他开发人员创建的早期系统pcmaker的影响,以支持visualization toolkit(vtk)开源3d图形和可视化系统。最初的cmake实施是在2000年中期,加速开发发生在2001年初。许多改进是由于其他开发人员将cmake纳入他们自己的系统的影响。例如, brad king添加了一些功能以支持cable,自动包装环境和gcc-xml,以及ge corporate r&d需要对其测试基础架构(dart)的支持。添加了其他功能以支持vtk的构建环境向cmake的过渡,并支持paraview,一个并行可视化系统,以支持洛斯阿拉莫斯国家实验室的高级计算实验室。
    • cmake官方文档cmake tutorial:;
    • 下载windows win64-x64 installer
    • 地址:;
  • 安装
    • 步骤省略(建议使用默认安装即可,包括路径应该在c盘)
  • 配置
    • 将cmake安装路径及bin路径“c:\cmake3;c:\cmake3\bin”添加到系统path中;
    • 并在系统变量中增加变量名:“cmake_prefix_path”,变量值:“c:\qt\5.7.1\5.7\msvc2015”。

二、c++及qt项目构建

1. 基于vs构建qt项目

  • 打开vs,新建项目,在模板中选择“qt”,选择“qt gui application”,项目名称“qtguidemo”,解决方案同名,设置项目路径(建议新建,不使用中文命名的文件夹),确定。

  • 根据向导,选择新项目需要加载的qt模块,其中core、gui、widgets为默认加载,下一步。

  • 选择生成项目的基类“qmainwindow”,其他需自动生成的文件均用默认名称,finish。

  • 生成解决方案,自动生成了相关源文件,main.cpp、qtguidemo.h、qtguidemo.cpp、qtguidemo.qrc、qtguidemo.ui,在解决方案窗口可见项目文件结构。

  •  在项目目录中生成的文件结构:

  • main.cpp
#include "qtguidemo.h"
#include <qtwidgets/qapplication>
 
int main(int argc, char *argv[])
{
  qapplication a(argc, argv);
  qtguidemo w;
  w.show();
  return a.exec();
}
  •  qtguidemo.h
#pragma once
 
#include <qtwidgets/qmainwindow>
#include "ui_qtguidemo.h"
 
class qtguidemo : public qmainwindow
{
  q_object
 
public:

qtguidemo(qwidget *parent = q_nullptr);
private:

ui::qtguidemoclass ui;
};
  • qtguidemo.cpp
#include "qtguidemo.h"
 
qtguidemo::qtguidemo(qwidget *parent)
  : qmainwindow(parent)
{
  ui.setupui(this);
}

2.基于qt creater构建,在vs中使用

  • 用qt creater构建项目

    • 打开qt creater,新建项目。添加项目名称及路径。

    • 选择编译套件。

    •  指定源码文件基本信息。

    •  生成。

 

  • main.cpp
#include "qtguidemo.h"
#include <qapplication>
int main(int argc, char *argv[])
{
    qapplication a(argc, argv);
    qtguidemo w;
    w.show();
    return a.exec();
}
  • qtguidemo.h
#ifndef qtguidemo_h
#define qtguidemo_h
#include <qmainwindow>
namespace ui {
class qtguidemo;
}
class qtguidemo : public qmainwindow
{
    q_object
public:

explicit qtguidemo(qwidget *parent = 0);
~qtguidemo();
private:

ui::qtguidemo *ui;
}
#endif // qtguidemo_h
  • qtguidemo.cpp
#include "qtguidemo.h"
#include "ui_qtguidemo.h"
qtguidemo::qtguidemo(qwidget *parent) :
    qmainwindow(parent),
    ui(new ui::qtguidemo)
{
    ui->setupui(this);
}
qtguidemo::~qtguidemo()
{
delete ui;
}
    • 可以观察vs和qt creater生成的代码区别。

 

  • 通过vs或qt creater编译后,生成的界面。

  • 用vs开发qt creater生成的项目

    • 打开vs,选择【qt vs tools】,选择【open qt project file(.pro)】,项目打开后即可直接修改、编译。

3.基于cmake构建

  • 用cmake-gui构建

    • 新建目录“cmakeqtguidemo”,将用qt creater生成的qtguidemo项目中的源文件复制进来,其中包含main.cpp、qtguidemo.cpp、qtguidemo.h、qtguidemo.ui;
    • 在该目录中新建一个以“cmakelists.txt”命名的文本文件,用记事本编辑即可,其内容如下:
1.#设置cmake版本号
2.cmake_minimum_required(version 3.4.0)
3. 
4.#设置工程名称
5.project(qtguidemo)
6. 
7.#设置工程包含当前目录,非必须
8.set(cmake_include_current_dir on)
9. 
10.#打开全局moc,设置自动生成moc文件,一定要设置
11.set(cmake_automoc on)
12.#打开全局uic,非必须
13.set(cmake_autouic on)
14.#打开全局rcc,非必须,如需打开,注意修改33行的qrc文件名
15.#set(cmake_autorcc on)
16.
17.#查找需要的qt库文件,最好每一个库都要写,qt也会根据依赖关系自动添加
18.find_package(qt5widgets) 
19.find_package(qt5core)
20.find_package(qt5gui)
21.
22.#查找当前文件夹中的所有源代码文件,也可以通过set命令将所有文件设置为一个变量
23.file(glob src_files "./*.cpp")
24.#查找设置当前文件夹中所有的头文件
25.file(glob head_files "./*.h")
26.#查找设置当前文件夹中所有的ui文件
27.file(glob ui_files "./*.ui")
28.
29.#通过ui文件生成对应的头文件,一定要添加
30.qt5_wrap_ui(wrap_files ${ui_files})
31.
32.#添加资源文件,非必须,一旦采用,注意修改相应的qrc文件名
33.#set(rcc_files rcc.qrc)
34.
35.#将ui文件和生成文件整理在一个文件夹中,非必须
36.source_group("ui" files ${ui_files} ${wrap_files} )
37.
38.#创建工程文件
39.add_executable(${project_name} ${src_files} ${head_files} ${rcc_files} ${wrap_files})
40.
41.#添加qt5依赖项
42.target_link_libraries(${project_name} qt5::widgets qt5::core qt5::gui)
    • 运行cmake-gui,在“where is the source code”和"where to build the binaries"中均输入本地项目目录“c:\qttest\cmakeqtguidemo”,可选择内部编译,即在同一目录中生成项目,目的在于后期在引用lib中的头文件或库文件时不需另外操作,不好的地方就是源文件和目标文件混杂,如果想要在源文件外部编译,可在"where to build the binaries"中输入目标路径“c:\qttest\cmakeqtguidemo_build”,后期再将源文件中头文件和库文件拷贝至目标文件夹对应的lib中。(个人项目建议选外部编译);

    • 勾选"grouped"和"advanced",便于列表项汇总扩展显示;点击"configure"按钮,弹出生成环境选项,在此根据目标选择64位还是32位编译,此例中选择"visual studio 14 2015",并选中"use default native compilers"用缺省编译器,点击"finish"按钮,进行安装配置

    • 经过短暂的等待,有可能会在窗口中出现若干红色选项,再次点击"configure"按钮继续生成,如还有红色选项出现,不需其他操作,继续"configure",直到无红色选项,点"generate"按钮,生成vs2015的解决方案等文件,提示"generating done";

    • 用vs2015打开该解决方案即可进行继续开发了。因为是目录外构建,源文件并不在此目录中,但在vs中可以直接打开源文件进行编辑和保存。

  • 用批处理方式进行cmake构建项目

    在项目开发初期,会因为各种配置或代码问题,需要经常进行cmake,每次都用cmake-gui执行会比较麻烦,在此,可以利用批处理方式执行cmake项目构建。以cmakeqtguidemo项目为例。

    • 在此项目源文件目录下,新建cmake_build_vs2015_project.bat文本文件(该文件要求必须在项目源文件目录下,即与项目cmakelists.txt文件同目录下),其内容如下(rem为注释):
@echo off

rem 获取项目cmakelists.txt文件所在目录
set current_cmake_dir=%~dp0

rem 获取项目cmakelists.txt文件所在目录的名称,用于新建构建目录
for /f "delims=" %%i in ("%cd%") do set current_dir_name=%%~ni

rem 到项目cmakelists.txt文件所在目录的上级目录
cd..

rem 获取当前目录,%cd%与%~dp0的区别在于获取的目录尾部少了“\”
set current_dir=%cd%

rem 设置需要外部构建的目录名称,在源文件目录后面加“_build”
set project_name=%current_dir_name%_build

rem 设置外部构建的完整路径
set current_new_dir=%current_dir%\%project_name%
echo cmake in [%current_new_dir%]

rem 判断是否已经存在外部构建的路径,如果存在删除
if exist %current_new_dir% (
    rd /s/q %current_new_dir%
)

rem 新建外部构建目录
mkdir %current_new_dir%

rem 进入新建的外部构建目录,用于cmake生成项目文档
cd %current_new_dir%

rem 根据编译环境需要设定vs版本,%current_cmake_dir%用于指定cmakelists.txt所在目录,-g 用于指定makefile的生成工具
::cmake ../ -g "visual studio 14 2015 win64"
::cmake ../ -g "visual studio 14 2015 arm"
cmake %current_cmake_dir% -g "visual studio 14 2015"

cd..

rem 查看构建项目的目录树
tree %current_new_dir% /f

pause
    • 运行cmd(或vs开发人员命令提示窗口),进入命令提示符窗口,定位到cmake_build_vs2015_project.bat所在目录,并执行。
    • 用批处理方式生成的项目与用cmake-gui生成的项目是一样的,用vs2015打开该解决方案即可进行继续开发了。
    • 为什么需要cmake构建项目,主要是在实际项目中,经常会用到多个第三方库,或复杂项目结构,用qt creater(qmake)或vs构建,过程会变得很繁琐,一旦设置有误,就会出现很多编译错误,特别是用vs加载第三方库,因此,对简单的qt工程,采用 qmake或vs,对复杂度高的或需加载多个第三方库的,采用cmake。
    • 本示例仅描述了简单的cmake构建项目内容,更复杂的cmakelists.txt文档,需要在实践中不断总结完善,以形成项目需要的模板(可复用原则)。
  • 练习:在qt目录下找到examples目录,然后在widgets目录中找到mainwindows\mdi项目,对其进行多种构建尝试,并可以学习和掌握关于qmainwindow类及gui开发的用法,同时,可以配合qt助手进行进一步详细学习各种类的用法。

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