【C++ Qt】認識Qt、Qt 項目搭建流程（圖文并茂、通俗易懂）

每日激勵：“不設限和自我肯定的心態：I can do all things。 — Stephen Curry”

緒論?：
本章將開啟Qt的學習，Qt是一個較為古老但仍然在GUI圖形化界面設計中有著舉足輕重的地位，因為它適合嵌入式和多種平臺而被廣泛使用，本章將先從認識Qt，再到理解Qt的作用和地位，再到Qt的安裝下載，以及創建好一個Qt項目，再到最后的理解Qt項目中提前配備好的文件，帶你入門Qt項目。
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早關注不迷路，話不多說安全帶系好，發車啦（建議電腦觀看）。

1. 認識Qt

首先QT是用來桌面應用開發（電腦上寫的程序），其中Qt無法開發網頁前端和移動開發（雖然目前qt支持了移動開發，但暫時還沒啥廠商使用qt開發的）
QT客戶端開發的重要任務：編寫和用戶交互的界面

在用戶交互的界面：由兩種典型風格構成：

命令行界面/終端界面（黑框框）TUI，常給程序員使用的專業軟件
圖形化界面 GUI 給普通用戶使用（也就類似我們常用的windows環境）

而Qt就是用來編寫 GUI程序的一套框架~~

在Windows編寫GUI程序，有很多種方法，其中QT只是其中之一，windows下還有那些方案可以開發GUI：

Windows API 系統原生提供的API，開發起來非常原始和繁瑣（最簡單古老的方式）
MFC：使用了面向對象的方式，將Windows API接口進行封裝使用（它的影響非常深遠）
QT：（1991年左右誕生）其中它和MFC類似同樣的都是通過封裝的方式寫成
- 但MFC早就不更新了，而QT仍然在不斷推陳出新
GTK、WxWidget
Windows Forms：一個給C#給量身定做的一套GUI技術體系(微軟的編程語言 C#(C sharp)）
WPF、UWP（Windows Forms的升級版）
Electron：本質上是吧HTML這樣的網頁，打包成一個Windows 上運行的客戶端程序（最初用來開發atom文本編輯器的，后來atom沒了，被微軟的VsCode干趴了），但缺點是運行效率在上面的技術體系中是比較低的

2. Qt 是什么

Qt 是?個跨平臺的 C++ 圖形??界?應?程序框架 。

框架：本質就是一群大佬發明出來的，讓我們可能更加方便靠譜的寫出我們自己的代碼（通過框架約束程序員）
其中庫和框架都屬于大佬把代碼寫好了，讓我們使用
而庫被程序員調用（程序員是主題）、框架則是占主題，程序員配合框架，完善填充框架中留出的一些細節

編寫c++代碼，框架當然也很重要。C++的生態是割裂的離散的，并不想Java存在巨無霸社群，統一天下
C++不同的開源社區、大廠，各自有各自的框架，各自為政
諾基亞的塞班系統：主推Qt來做作為開發

相比之下，像Qt這種，能被大家共識認可的框架，在整個c++生態中并不多見

1991年，計算機中，誕生了許多神奇的東西：Qt、vim、python、OpenGL、Linux、湯老濕…

QT支持的平臺：

Windows ? XP、Vista、Win7、Win8、Win2008、Win10（windows各個版本）
Linux（各種發行版）尤其是Linux中的KDE桌面基于Qt 構建
- TUI 基于命令操作，門檻高但效率也高
- GUI 基于圖形化操作，門檻低，效率也低
- 也有少數用戶使用Linux 桌面，存在幾套環境：GNOME（基于GTK 構建）、KDE（基于Qt 構建的），其中Linux桌面使用過程中有很多問題（容易崩潰）
Mac系統
嵌入式系統
- 也是 Qt 主要的戰場
- 日常使用的，冰箱、洗衣機、路由器。。。這些設備也需要計算機，但這些設備的計算機配置硬件就不用很高了，低配置、低成本，其中的圖形化界面就是通過Qt 來寫，這個領域中也受到了安卓的挑戰

Qt 版本

?前最新的版本是 Qt 6. 但是相對來說 Qt 6 和 Qt 5 之間的核?功能區別不?. 并且企業中也仍然有?量的項?在使? Qt 5.

另外 Qt 在發布的時候還提供了兩種許可證：

商業許可: 開發者以商業?的使?Qt框架進?開發和發布軟件的許可，開發者需要購買商業許可并按照相關規定使?Qt框架。商業許可提供了更多的功能和服務，適合于商業軟件開發（需要花錢購買，其中購買它主要提供的是技術支持，買到就是一份服務）
開源許可: 開發者以?商業?的使?Qt框架進?開發和發布軟件的許可，開發者可以免費使?Qt框架，但需要遵守開源許可協議的要求，如在軟件中包含Qt許可協議的聲明等（白嫖）

Qt 的優點

跨平臺，?乎?持所有的平臺；
接?簡單，容易上?，學習 QT 框架對學習其他框架有參考意義。
?定程度上簡化了內存回收機制（半自動的垃圾回收，簡化內存釋放，盡可能小的影響程序的效率）
開發效率?，能夠快速的構建應?程序。
有很好的社區氛圍，市場份額在緩慢上升。
可以進?嵌?式開發

Qt 的應?場景

桌?應?程序
Qt 能夠創建各種類型的桌?應?程序，包括?件管理器、媒體播放器、繪圖程序等。Qt 應?程序?持多種操作系統，可以運?在 Windows、Linux、macOS 等桌?操作系統上
移動應?程序
Qt ?持 Android 和 IOS 移動操作系統，為應?程序提供了強?的跨平臺能?。可以使? Qt 構建各種移動應?程序，例如社交應?、游戲、娛樂等
嵌?式系統
Qt 在嵌?式領域應??常?泛，它可以構建?向各種設備的圖形應?程序，在機頂盒、?載娛樂系統、安防監控設備等領域具有?泛的應?

開發的知名軟件：
剪映、WPS Office 辦公軟件、Google Earth ?歌地圖、VirtualBox 虛擬機軟件…

3. Qt 開發環境的搭建

需要安裝3個部分:

C++編譯器（gcc/cl.exe，并不是Visual Studio不是IDE，編譯器只是IDE調用的一個程序）
Qt SDK（SDK 軟件開發包）windows版本 Qt SDK里已經內置了 C++ 編譯器（內置編譯器是mingw，windows版本的gcc/g++）
需要有個 Qt 的集成開發環境（IDE）
1. Qt Creator（Qt官方提供的，最容易入門，上手的方式，開箱即用不用怎么配置）雖然過程中存在許多bug 但整體來說挺方便
2. Visual Studio（功能更強，但需要配置容易出錯）
3. Eclipse（并非只是Java IDE，本身是一個IDE平臺可以搭配不同插件構成不同的IDE，但目前市場份額沖擊很大 JetBrain、VSCode）

本質只用安裝一個 Qt SDK，另外兩個就有了

下載Qt SDK：

去官方網站（下載一個安裝程序，首選官方網站）
Qt 的官方網站（下載5.14的一個版本相對于不算很新也不老）：（國外網站可能速度較慢，想辦法fq）

4. Qt Creator安裝過程

關閉網絡跳過注冊
選擇路徑（安裝軟件所在目錄常識：不要代中文、特殊符號以及空格）
Qt SDK中內置的 c++ 編譯器（windows 版本的gcc/g++）

給我們裝好的Qt 配置一下環境變量（不是必須的，但經量配置上防止莫名的錯誤）

打開環境變量（windows搜索）
windows 也是支持多用戶的操作系統（分為用戶變量、系統變量）
選擇Path：也就和Linux中的環境變量是一樣的（輸入的一個命令從path路徑中查找！）
此處就需要把Qt SDK中的某個目錄假如到Path環境變量中（bin目錄D:\Qt\Qt5.14.2\5.14.2\mingw73_64\bin，內部有許多動態庫、exe的目錄）
將系統變量中的Path中進行添加該目錄：

配置環境變量是為了：

讓操作系統 Qt Creator 工具，能夠找到Qt SDK 中提供的exe
運行 Qt 程序的時候，能夠找到 .dll 動態庫（Windows環境中）
環境變量簡單的理解成：“進程間通信” 機制（讓一個進程借助環境變量找到另外一個進程）

在這里插入圖片描述

對于安裝成功后會有5個程序他們分別是：

Assistant：離線官方文檔，也就是存儲許多的函數的使用方法（英文文檔要有耐心）
Designer：Qt 設計師，圖形化的設計界面的工具，拖拽式的快速生成界面（后面經常使用，但是是搭配 Qt Creator來使用）
Linguist：Qt 語言家，作用是對國際化進行支持，有點時候寫的程序，要和國際接軌（允許單獨創建一個語言配置文件，把界面需要用到的各種文字，都配置到文件中，并且在文件中提前把各種一樣的翻譯配置進去）就可以通過簡單的 api 切換這里的語言配置
Qt 5.14.2：Qt 的命令行
Qt Creator：Qt 的集成開發根據（學習Qt 過程中最主要的工具）

5. 初始創建Qt項目

打開QT Creator
打開右上角的文件選擇新建（應用程序）
1. 在選擇Application
2. Qt Widgets App…
3. Qt 不僅支持C++、也支持 Python 和 Java
我們本處只涉及第一個 Qt Widgets 選擇后繼續
1. 填寫名稱
2. 路徑
3. 下一步
構建系統，通過Qt寫的程序，涉及到一系列的元編程技術（通過代碼來生成代碼）
1. Qt 框架會在編譯的時候，自動先調用一系列根據，基于你自己的代碼，生成一系列的其他的 C++ 代碼，最終編譯的代碼
2. 其中 qmake 是老牌的Qt構建工具（默認選擇qmake使用即可）
3. CMake 并非Qt專屬，很多的開源項目都會使用CMake
其中關注：Base Class：使用Qt Creator 創建項目，會自動的生成一些代碼
1. 生成的代碼就包含一個類
2. 此處就是要選擇這個自動生成的類的父類
3. 此處先選擇QWidget進行學習
4. 其中 Class name 就是自己生成的類，Base class 就是父類
5. Qt 中內置的類都是以Q開頭
6. 而下面的就是文件名，他和上面的類是關聯的（其中可以不一樣，但經量保持一致）
7. Form file 非常關鍵： Qt中創建圖形化界面的程序，有兩種方式
  1. 直接通過c++代碼的方式創建界面
  2. 通過form file文件，以圖形化的方式來生成界面（此時就可以使用Qt Designer 或直接使用Qt Creator 來編輯這個 ui 文件，從而以圖形化的方式，快速方便的生成圖形化界面）
這里是選擇翻譯文件（對應的語言）暫時不關注，它是和國際化相關的
選擇一下基于那個編譯器的Qt SDK 來構建后續代碼
1. 就默認勾選 WinGW 就可以了
可以選擇版本控制工具（如git…）
最終完成就創建好了

當創建好后，在左下角有運行按鈕（綠色三角）：
- 其中注意我們創建項目過程中的存儲路徑，不要有中文路徑！！
- 最終就會構建出一個圖形化界面：

6. 認識界面及細節

在構建成功后，會自動生成main函數：

其中main函數中有：
1. 必備的 QApplication對象
2. Widget對象，根據對象就是我們創建項目時選擇的QWidget
構建后會生成，Widget.h類
1. 其中Q_OBJECT 是一個Qt內置的宏（宏的本質上就是文本替換）
  - Q_OBJECT展開之后，就會生成一大堆代碼
  - Qt中有一個非常核心的機制，“信號” 和 “槽”
  - 如果這個類想使用信號和槽就需要引入這個宏！
2. 其中構造函數中的 parent 參數：
  - 是一個引入的“對象樹”機制（后續細講）
  - 創建的Qt對象給掛到對象樹（N叉數）上
  - 往樹上掛的時候就需要指定 “父節點”
3. UI::Widget* ui
  - 它和 Form file 密切相關
widget.cpp
form file
- 當我們雙擊 ui 文件，此時 Qt Creator 就會調用Qt Designer，打開UI文件，圖形化的界面編輯器
- 此時在點擊左側的編輯按鈕，就會顯示 ui 文件的本題
- 這個格式也就是 xml 格式（和html類似，都是使用成對的標簽來表示數據）
- xml 這里的標簽，有那些標簽有什么含義，都是程序員自己定義的（也就是qt開發的大佬們定義的），只用知道 ui 文件本質就是一個xml即可
- 類似的就是自定義應用層協議
- Qt 中使用 xml文件就是描述程序的界面是啥樣的，進一步的qmake會調用相關的工具，依據這個xml文件生成一些c++代碼，從而把完整的界面構造出來
.pro：Qt 項目的工程文件，也是 qmake 工具構建時候的重要依據
- 類似于 Linux 中學習的 makefile 文件
- qmake 搭配 .pro 起到的作用和 makefile 類似的
- 而其中我們這里并不用去學習 qmake 和 .pro 因為Qt Creator把這個過程都封裝好了，所以我們并不用過多關注，僅需要點擊運行即可
上面看到的 .h .cpp .pro .ui 都是源代碼
- 如果編譯運行 Qt 項目，構建過程中還會生成一些中間文件
- 打開文件管理器，查看項目對應的目錄
- 其中我們在運行一次程序后就會生成一個： build-xxxx
- 這個目錄里面就是項目運行過程中，生成的一些臨時文件：
  - 其中就會有makefile文件（qmake + pro生成）、ui_widget.h（內部就是根據xml生成的代碼），他們都是自動生成的
  - ui_widget.h本質就是根據xml生成，也就是最終界面的效果展示的具體代碼（具體邏輯如下圖）
- 在Debug中還會有一個 .exe（他本質就是我們生成可執行程序也是生成的界面！）