【AI時代速通QT】第二節：Qt SDK 的目錄介紹和第一個Qt Creator項目

一、認識 Qt SDK 的目錄結構

二、第一個 Qt 程序

2.1 Qt Creator 創建項目

2.2 介紹項目各文件

三、揭秘 Qt 的構建過程

四、運行項目與總結

?🎬 攻城獅7號：個人主頁

🔥 個人專欄:C++QT跨平臺界面編程

?? 君子慎獨!

?🌈 大家好，歡迎來訪我的博客！
?? 此篇文章主要介紹 Qt SDK 的目錄和第一個Qt Creator項目
📚 本期文章收錄在《C++QT跨平臺界面編程》，大家有興趣可以自行查看！
?? 歡迎各位 ?? 點贊 👍 收藏 ?留言 📝！

一、認識 Qt SDK 的目錄結構

????????在我們開始創建項目之前，先花點時間了解一下 Qt SDK 安裝后的目錄結構是很有幫助的。這能讓你明白編譯、鏈接和運行一個 Qt 程序時，那些必要的文件都來自哪里。

????????以一個典型的 Qt 安裝目錄為例（比如 `C:\Qt\Qt5.9.0`），你會看到幾個關鍵的子目錄：

????????進去5.9 目錄，會看到`msvc2015_64` / `mingw53_32` 等，這些是以 "編譯器_平臺" 命名的目錄，是你為特定平臺開發時真正用到的核心。其中Src是QT源碼目錄。

????????每個這樣的目錄里都包含：

（1）`bin`: 存放著可執行文件和動態鏈接庫（DLL）。這里面不僅有你程序運行時依賴的 `Qt5Core.dll`、`Qt5Gui.dll` 等，還有 Qt 開發工具鏈三劍客：`qmake.exe`（處理.pro文件生成Makefile）、`moc.exe`（元對象編譯器）和 `uic.exe`（UI編譯器）。Qt Designer (`designer.exe`) 和 Qt Assistant (`assistant.exe`，用于查閱官方文檔) 也在這里。

????????Qt Designer的功能：可視化 UI 設計工具，通過拖拽組件（按鈕、文本框等）快速創建界面，生成.ui文件。

????????Qt Assistant的功能：集成式文檔瀏覽器，提供 Qt 框架的官方文檔、示例代碼和 API 參考。

（2） `include`: 存放所有 Qt 模塊的頭文件（`.h`）。你在代碼中 `#include <QWidget>` 時，編譯器就是在這里找到對應的文件。

（3） `lib`: 存放庫文件（`.lib`）。鏈接器在生成最終可執行文件時，需要這些文件來解析 Qt 的函數調用。

????????簡單來說，你在 Qt Creator 中選擇一個"Kit"（構建套件，例如 `Desktop Qt 5.9.0 MSVC2015 64bit`），實際上就是指定了使用哪個編譯器目錄下的 `bin`, `include`, `lib` 來編譯和鏈接你的項目。

????????下面是其他幾個主要的5.9 的同級目錄：

（1）`plugins`: 存放各類插件。比如，讓你的程序能顯示 JPG、GIF 圖片的圖像格式插件，或者連接 MySQL、SQLite 數據庫的驅動插件。發布程序時，往往需要把用到的插件（通常是整個目錄）一并打包。

（2）`Tools`: 包含了一些工具，比如 Qt Creator IDE 本身，以及可能的第三方編譯器套件（如 MinGW）。

（3）`Examples`: 包含了大量的官方示例項目源碼，是學習 Qt 非常好的參考資料。

（4）`Docs`: 存放著 Qt 的所有離線幫助文檔。

二、第一個 Qt 程序

2.1 Qt Creator 創建項目

????????現在我們用 Qt Creator 創建一個最基礎的 Qt Widgets 應用，首先是打開通過C:\Qt\Qt5.9.0\Tools\QtCreator\bin\qtcreator.exe 雙擊打開Qt Creator，或者在快速啟動欄點擊打開。按如下新建項目：

????????如下選擇項目類型：

????????如下填入項目名稱和路徑，路徑最好是英文。然后下一步

????????如下只選擇一個編譯環境?

????????下一步自定義各文件，文件名稱最好都是小寫，避免代碼遷移到linux平臺，區分大小的不小心容易出錯

?如下便創建好了項目

????????其中widget.ui文件可以雙擊打開，如下拖放一個按鈕控件上去，點擊編輯模式，可以看到其ui代碼

如下是上面的項目testqt源碼文件：

2.2 介紹項目各文件

（1） `.pro` - 項目配置文件

????????這是一個項目（Project）文件，由 qmake 工具處理。它告訴 Qt 要如何編譯你的項目。

QT       += core guigreaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgetsTARGET = testqtTEMPLATE = appSOURCES += main.cpp widget.cppHEADERS += widget.hFORMS += widget.ui

* ? `QT += core gui widgets`：聲明項目需要用到 Qt 的核心、GUI 和窗口部件模塊。qmake會據此去`lib`目錄和`include`目錄引用對應的庫和頭文件。

* ? `TARGET = testqt`：指定生成的可執行程序的名字。

* ? `TEMPLATE = app`：指定這是一個應用程序（app）項目。

* ? `SOURCES`、`HEADERS`、`FORMS`：分別列出了項目包含的源文件、頭文件和界面文件。qmake會根據這些清單來決定哪些文件需要被編譯，哪些需要被`moc`或`uic`處理。

（2）`.pro.user` - 用戶配置文件（重要概念）

????????在你的項目目錄下，還會看到一個 `testqt.pro.user` 文件。這個文件非常重要，但它不應該被包含在版本控制中（如 Git）。

????????它存儲的是你本地開發環境的配置，比如你選擇了哪個 Qt 版本和編譯器（即哪個 Kit），以及你的項目構建目錄在哪里等等。當你把項目發給別人時，應該刪掉這個文件。對方用他的 Qt Creator 打開 `.pro` 文件時，會自動生成一份適合他自己環境的 `.pro.user` 文件。

（3） `main.cpp` - 程序入口

????????和所有 C++ 程序一樣，`main` 函數是程序的起點。

#include "widget.h"
#include <QApplication>int main(int argc, char *argv[]){// 1. 創建 QApplication 實例，它是 Qt 程序的管理者QApplication a(argc, argv);// 2. 創建我們自己的窗口類 Widget 的實例Widget w;// 3. 顯示窗口w.show();// 4. 進入事件循環，等待用戶操作 (如點擊鼠標、按下鍵盤)return a.exec();}

? ? ? ??這個文件很固定，對于大部分應用來說，你幾乎不需要修改它。

（4） `widget.h` & `widget.cpp` - 窗口的定義與實現

????????這兩個文件定義了我們主窗口的行為。

`widget.h` (頭文件 - 聲明)

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H#include <QWidget>namespace Ui {
class Widget;
}class Widget : public QWidget
{Q_OBJECT // 重點：Qt 的"魔法"宏，使用信號與槽必須包含它public:explicit Widget(QWidget *parent = 0);~Widget();private:Ui::Widget *ui; // 重點：指向界面設計的指針
};#endif // WIDGET_H

* ? `class Widget : public QWidget`：我們的窗口類 `Widget` 繼承自 Qt 的基礎窗口部件 `QWidget`。

* ? `Q_OBJECT`：一個特殊的宏。只要你想在類中使用 Qt 強大的"信號與槽"機制，就必須加上它。`moc`工具會專門處理它。

* ? `Ui::Widget *ui;`：這是一個關鍵的指針。它指向由 `widget.ui` 文件生成的那個界面。通過 `ui` 指針，我們就可以在 C++ 代碼中訪問界面上的所有元素（比如按鈕、輸入框等）。

`widget.cpp` (源文件 - 實現)

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h" // 重點：包含了 .ui 文件編譯后生成的頭文件Widget::Widget(QWidget *parent) :QWidget(parent),ui(new Ui::Widget)
{// 這行代碼將 .ui 文件中設計的界面和當前的 C++ 代碼"關聯"起來ui->setupUi(this);
}Widget::~Widget()
{delete ui;
}

* ? `ui->setupUi(this);` 是最重要的部分。它會讀取 `.ui` 文件內容，并將其中設計的按鈕等控件實例化，把它們"畫"在 `Widget` 這個窗口上。

（5） `widget.ui` - 界面設計文件

????????這是一個 XML 文件，用 Qt Creator 的設計模式打開時，你可以通過拖拽的方式來設計界面。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ui version="4.0"><class>Widget</class><widget class="QWidget" name="Widget"><property name="geometry"><rect><x>0</x><y>0</y><width>671</width><height>478</height></rect></property><property name="windowTitle"><string>Widget</string></property><widget class="QPushButton" name="pushButton"><property name="geometry"><rect><x>230</x><y>170</y><width>191</width><height>101</height></rect></property><property name="text"><string>PushButton</string></property></widget></widget><layoutdefault spacing="6" margin="11"/><resources/><connections/>
</ui>

????????可以看到，我們在界面上放了一個 `QPushButton`，它的 `name` 是 `pushButton`，顯示的文本是 `PushButton`。在 C++ 代碼中，我們就可以通過 `ui->pushButton` 來訪問這個按鈕。

三、揭秘 Qt 的構建過程

????????當你點擊"運行"按鈕時，Qt Creator 在背后為你做了幾件重要的事情，最終才生成了可執行文件。這個過程通常發生在一個單獨的構建目錄中（比如 `build-testqt-Desktop_Qt_5_9_0...`）。

（1）`qmake` 生成 Makefile：`qmake.exe` 首先讀取你的 `testqt.pro` 文件。根據里面的配置，它會生成一個 `Makefile`（以及 `Makefile.Debug` 和 `Makefile.Release`）。Makefile 是一個構建規則文件，它精確定義了接下來需要執行的所有編譯和鏈接命令。

（2）`uic` (User Interface Compiler) 編譯 UI 文件：在編譯過程中，`uic.exe` 會被調用。它讀取 `widget.ui` 這個 XML 文件，并把它轉換成一個標準的 C++ 頭文件，名為 `ui_widget.h`。這個頭文件里定義了 `Ui::Widget` 類，并包含了創建所有界面控件（如 `pushButton`）的代碼。這個文件也被生成在構建目錄中。

（3）`moc` (Meta-Object Compiler) 處理元對象：接下來，`moc.exe` 會掃描你所有聲明了 `Q_OBJECT` 的頭文件（這里是 `widget.h`）。它會為這個類生成一些額外的 C++ 代碼（保存在 `moc_widget.cpp` 中），用于實現信號與槽等高級功能。

（4）C++ 編譯器編譯所有源文件：最后，你的 C++ 編譯器（如 MSVC 或 MinGW）會編譯所有的 `.cpp` 文件，這包括：

? ? * ? 你自己寫的 `main.cpp` 和 `widget.cpp`。

? ? * ? 由 `moc` 生成的 `moc_widget.cpp`。

（5）鏈接器生成可執行文件：編譯器將所有源文件編譯成目標文件（`.obj`）后，鏈接器會把這些目標文件與 Qt 庫（`.lib` 文件）鏈接起來，最終生成 `testqt.exe` 這個可執行文件。

????????了解這個過程有助于你排查一些奇怪的編譯錯誤。比如，如果你修改了 UI 文件但表現不正確，可能是 `uic` 沒有重新運行；如果信號槽不工作，有時是 `moc` 過程出了問題。這時，執行一次"清理項目"再"重新構建"通常能解決問題。