QT学习（0）：qmake和编译

一、编译和链接

1.预处理

预处理是使用预处理器工具（系统在编译过程中调用的预先编写的程序）执行的 C 编译过程的第一步。C程序中所有以#符号开头的语句都会被预处理器处理，它将我们的程序文件转换为没有#语句的中间文件。

• 删除注释
• 宏扩展#define，预处理器创建一个中间文件，其中一些预先编写的汇编级指令替换定义的表达式或常量
• 头文件包含#include，预处理过程中的文件包含会导致文件名的全部内容添加到源代码中，替换#include指令
• 条件编译#ifdef，预定义的汇编代码替换所有条件编译指令，并将新扩展的文件传递给编译器

2.编译

使用内置编译器软件将中间文件( .i ) 转换为汇编文件( .s )。编译阶段包括语法分析（语法结构）、语义分析（变量的声明和使用、类型检查等）和生成汇编代码等操作。

3.汇编

使用汇编器将汇编级代码（.s文件）转换为机器可理解的代码（二进制/十六进制形式）。生成目标文件.obj/.o，包含生成的机器码以及其他信息，如符号表（代码中所有符号，如函数、变量、标签，及其对应内存地址的表格）、重定位信息（全局符号、外部符号或库的实际地址）和调试数据（源代码文件的映射关系、函数和变量的名称、行号信息、堆栈跟踪信息等。调试数据可以用于在程序崩溃或出现错误时定位问题所在，以及在调试器中进行断点设置、变量查看等操作）。

4.链接

将库文件包含到我们的程序中的过程，生成可执行文件.exe/.out，.dll/.so, .lib/.a。包含a.符号解析b.符号重定位c.符号合并d.库文件链接e.生成可执行文件或共享库。

二、构建系统——自动化编译和链接过程

1.Make

Make是一个构建自动化工具，它通过读取Makefile文件来确定如何编译和链接源代码文件。Makefile指定文件之间的依赖关系，并定义编译规则。Make根据这些规则确定哪些文件需要重新构建，然后调用适当的编译器和链接器命令来构建目标可执行文件。

2.CMake

CMake是一个跨平台的构建系统，允许开发者以与平台无关的方式定义构建过程。它使用CMakeLists.txt文件来指定构建配置、依赖关系和编译器选项。CMake会生成特定平台的构建文件（如Makefile）或不同构建系统的项目文件（.sln和.vcxproj文件）。

3.QMake

QMake是专门用于Qt应用程序的构建系统。它是Qt框架的一部分，简化了Qt项目的构建过程。QMake使用.pro文件来指定项目配置、依赖关系和构建规则。可以根据项目文件（.pro文件）生成不同平台和不同构建系统所需的构建规则（makefile）和项目文件（.sln和.vcxproj文件）。

执行qmake demo.pro可以生成makefile。

三、qt工具

1、MOC(Meta-Object Compiler)

元对象编译器，moc 处理 C++ 头文件的类定义里面的Q_OBJECT宏，它会生成源代码文件，比如moc_class.cpp ，其中包含相应类的元对象代码，元对象代码主要用于实现 Qt 信号/槽机制、运行时类型定义、动态属性系统。

如在输出文件夹中生成的 moc_mainwindow.cpp 为mainwindow类生成额外的数组、结构体和函数，和mainwindow.cpp一起加入到编译系统。

#include "../mainwindow.h"
//.........
const QMetaObject *MainWindow::metaObject() const
{
    return QObject::d_ptr->metaObject ? QObject::d_ptr->dynamicMetaObject() : &staticMetaObject;
}

makefile同时中包含mainwindow.cpp和moc_mainwindow.cpp。

####### Files

SOURCES       = main.cpp \
		mainwindow.cpp \
		Release/moc_mainwindow.cpp \
		#..........

2、UIC(User Interface Compiler)

用户界面编译器，Qt 使用 XML 语法格式的 class.ui 文件定义用户界面，uic 根据class.ui 文件生成用于创建用户界面的 C++ 代码头文件，比如ui_class.h。

mainwindow.ui以XML格式组织控件。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ui version="4.0">
 <class>MainWindow</class>
 <widget class="QMainWindow" name="MainWindow">
//......

UIC由UI文件生成ui_mainwindow.h，在mainwindow.cpp中引用该头文件，并在构造函数初始化列表初始化成员变量ui，在构造函数体中一开始通过ui->setupUi(this)初始化该mainwindow对象。

private:
    Ui::MainWindow *ui;
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
}

在ui_mainwindow.h中定义一个Ui_MainWindow类，在该类中定义centralwidget指针和其它在qt designer中拖拽的控件指针，并通过setupUi函数将MainWindow类对象的指针传递进去，将成员控件实例化为MainWindow类对象的子控件，并在setupUi()中设置控件属性和内容。

这等效于在MainWindow构造函数中通过程序去新建控件并手动设置控件，只是QT中通过UIC和qt designer可以将新建控件这一过程通过在编辑界面中拖拽的方式可视化、并自动生成对应的C++代码。

class Ui_MainWindow
{
public:
    QWidget *centralwidget;
    //.........
    void setupUi(QMainWindow *MainWindow)
    {
        //..............
        centralwidget = new QWidget(MainWindow);
        centralwidget->setObjectName(QString::fromUtf8("centralwidget"));
        //..........
    }
};

3、RCC(Resource Compiler)

资源文件编译器，负责在项目构建过程中编译.qrc 资源文件，并生成 C++ 或 Python 源文件，或 .rcc 文件。

默认情况下，rcc 将生成 C++ 源代码（qrc_resource.cpp），然后将其编译为可执行文件或库的一部分（qrc_resource.o）。 -g python 选项会生成 Python 源代码。 -binary 选项生成一个二进制存档，按照惯例保存在 .rcc 文件中，并且可以在运行时加载。

QT资源收集文件（.qrc）

.qrc 文件是一个 XML 文档，它枚举要作为运行时资源包含的本地文件，用作 rcc 的输入。每个 <file> 元素都标识应用程序源树中的一个文件，路径是相对于包含 .qrc 文件的目录进行解析的。

<RCC>
    <qresource prefix="/">
  		<file>image/enter.svg</file>
        <file>image/shift.svg</file>
    </qresource>
</RCC>