树莓派开发笔记(二)：qt开发环境搭建：树莓派qt编译和宿主机qt交叉编译

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前话

树莓派本地qt编译环境（不推荐）

步骤一：安装qt5

步骤二：配置qmake等构件套件

步骤三：创建一个GUI程序测试

步骤四：创建一个QtQuick程序测试

交叉编译传送文件FileZilla（使用sftp）

步骤一：ubuntu宿主上安装FileZilla

步骤二：配置连接树莓派ssh环境

树莓派Qt交叉编译环境（强烈推荐）

步骤一：下载树莓派的交叉编译工具链

步骤二：测试交叉编译工具链

步骤三：挂载树莓派文件系统

步骤四：安装ubuntu的qt（需要qmake和qtcreator）

步骤五：下载qt源码矫正库文件

步骤六：配置qt编译参数

步骤七：编译并安装qtbase

步骤八：检查qmake

步骤九：编译目标机程序并运行验证（qml缺少模块，需要编译其他模块）

步骤十：编译其他模块

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树莓派开发专栏

《树莓派开发笔记(一)：入手树莓派3b，成功运行树莓派系统》

《树莓派开发笔记(二)：树莓派Qt编译和宿主机Qt交叉编译》

《树莓派开发笔记(三)：更便捷的开发，windows下和ubuntu下远程桌面至树莓派》

《树莓派开发笔记(四)：更便捷的开发，qt远程运行(主机qt开发一键远程运行到目标机上) 》

《树莓派开发笔记(五)：GPIO引脚介绍和GPIO的输入输出使用（驱动LED灯、检测按键输入）》

《树莓派开发笔记(六)：GPIO口的UART的使用（串口通讯）》

《树莓派开发笔记(七)：GPIO口的SPI使用(BME280三合一传感器：测量温度、湿度、气压、海拔高度) 》

《树莓派开发笔记(八)：GPIO口的I2C使用(BME280三合一传感器：测量温度、湿度、气压、海拔高度) 》

《树莓派开发笔记(九)：CSI口的摄像头拍照（同样适用USB摄像头）》

《树莓派开发笔记(十)：Qt读取ADC模拟量电压（ADS1115读取电压模拟量）》

 

    树莓派开发笔记(二)：树莓派Qt编译和宿主机Qt交叉编译

 

前话

    前面已经成功运行树莓派，下面使用Qt开发树莓派。

 

树莓派本地qt编译环境（不推荐）

步骤一：安装qt5

    安装树莓派的桌面版本，可以直接配置qt环境，此种方法总是卡顿的，所以笔者不太推荐。（2019年9月，笔者再次尝试使用树莓派zero wh本地开发，一动卡3-5s，所以此方法只用于跑应用，不建议用于开发）

sudo apt-get update
sudo apt-get install qt5-default
sudo apt-get install qtcreator

（如果需要支持qml，需要下载qml的开发环境，使用以下命令）

sudo apt-get install qtdeclarative5-dev

       直接进入qtcreator

步骤二：配置qmake等构件套件

       需要自己手动配置构建套件，配置qmake，gcc，g++，gdb。

配置c和c++编译器

       配置套件      

步骤三：创建一个GUI程序测试

       运行如下图：

步骤四：创建一个QtQuick程序测试

       运行失败，如下图：

       因为缺少相应的库，输入如下命令：

sudo apt-get install qtdeclarative5-dev

       安装完成后，运行如下图：

 

交叉编译传送文件FileZilla（使用sftp）

步骤一：ubuntu宿主上安装FileZilla

       ubuntu上安装sftp工具，ubuntu软件中心搜索filezilla并进行安装。

步骤二：配置连接树莓派ssh环境

       树莓派和ubuntu在同一个局域网，打开filezilla软件，登录树莓派传送

       登录成功，可以传送文件了。

 

树莓派Qt交叉编译环境（强烈推荐）

安装ubuntu，是直接装系统还是使用虚拟机，大家看着办，笔记上虚拟机，笔者使用的系统是ubuntu14.04 amd64。

注意：笔者有偿提供已交缠编译树莓派qt的虚拟机包，经测试其程序可以在本篇系统也可以在最新的2019年的bluster系统上正常编译运行，可先验证测试是否可以运行。

下载测试程序运行地址：

步骤一：下载树莓派的交叉编译工具链

       使用git下载：

cd
mkdir ~/work
cd ~/work
sudo apt-get install git 
git clone git://github.com/raspberrypi/tools.git

       git时间有点漫长，请继续等待，总共约1.3GB（压缩包是800MB）左右，建议去其他地方下。

       下载下来后我们直接放到~/work/tools

       该工具链中包含了制作镜像的工具，编译器，测试代码等等，其实我们只用到了编译器，因ubuntu是64位的，所以使用x64的，若是32位，则直接使用不带x64尾缀下的即可。

步骤二：测试交叉编译工具链

       检测下编译器是否运行成功：

       将路径引入系统环境变量：

export PATH=$PATH:~/work/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian-x64/bin

       测试

mkdir ~/work/project/testHello -p
cd ~/work/project/testHello
sudo apt-get install gedit
gedit main.c

       输入程序，并退出arm  保存

#include 
int main(int argc, char **argv)
{
    printf("Hello, you do it succeed!!!\n");
    return 0;
}

       然后编译

arm-linux-gnueabihf-g++ main.c

       输出a.out，准备放到目标机验证，使用FileZilla（参照FileZilla远程传送）传送a.out文件到是树莓派桌面（树莓派需要启动ssh服务，可参照《树莓派开发笔记(一)：入手树莓派3b，成功运行树莓派系统》中的“配置ssh服务”。

       下面打开另外一个终端，使用ssh远程登录，作为交叉编译的登录，我们创建测试文件夹，操作树莓派：

mkdir ~/qtProject/testCrossCompile -p
cd ~/qtProject/testCrossCompile
cp ~/Desktop/a.out .
./a.out

       输出语句，交叉编译程序成功。

步骤三：挂载树莓派文件系统

此处挂载树莓派文件系统，主要是对qt源码进行交叉编译时，需要的一些头文件和库的依赖。在后面使用qt的qmake交叉编译qt应用程序时，也会依赖一些库，如操作树莓派gpio则需要树莓派自带的本地库。

将《树莓派开发笔记（一）：入手树莓派3b，成功运行树莓派系统》下载的树莓派系统2018-03-13-raspbian-stretch.img拷贝到ubuntu的桌面上，操作ubuntu。

mkdir ~/work/img
cd ~/ work /img
mv ~/Desktop/2018-03-13-raspbian-stretch.img .
sudo mkdir /mnt/pi-rootfs

       挂载主要分区，使用fdisk –l查看挂载分区

       此处，若offset不对，mount会提示需要指定文件系统格式，所以要fdisk查看。

sudo mount -o loop,offset=$((98304*512)) 2018-03-13-raspbian-stretch.img /mnt/pi-rootfs/

步骤四：安装ubuntu的qt（需要qmake和qtcreator）

    qmake默认会使用系统的qmake，因为版本等问题，可能会直接影响后面qt编译源码出现奇葩错误，所以下载直接可安装的包，并且同时安装了qctreaor用于开发树莓派qt程序的IDE。

sudo apt-get update
sudo apt-get install g++
sudo apt-get install libgl1-mesa-dev

       直接安装qt5.9.3

             

安装完成后，先创建一个gui程序，配置编译构建套并跑起来。

             

此时如下命令：

ls -l /usr/bin/qmake

       可发现连接的文件不存在。

       建立软连接

sudo ln -sf /home/yang/Qt5.7.1/5.7/gcc_64/bin/qmake /usr/bin/qmake

       检查确认一次

步骤五：下载qt源码矫正库文件

    桌面版本安装了qt5，那么我们就没必要自己配置了，下次也可以直接装qt5，最关键的点是，下载交叉编译的qt源码需要和树莓派对应，我们查看树莓派qt的版本，如下图，树莓派的qt版本是5.7.1。

    qt源码在下地址：http://download.qt.io/archive/qt

    下载5.7.1的源码，如果读者版本不一样自己下载对应版本的源码。

       将源码拷贝到~/work下，没有该目录就创建。

cd ~/work
tar xvf qt-everywhere-opensource-src-5.7.1.tar.gz
mv qt-everywhere-opensource-src-5.7.1 qt5.7.1

       此处配置下系统，如果是32位则无需配置，是64位则需要添加32位支持

sudo apt-get install lib32z1 lib32ncurses5 lib32bz2-1.0

       获取交叉编译

git clone https://github.com/darius-kim/cross-compile-tools.git

       矫正库文件

cd cross-compile-tools
sudo ./fixQualifiedLibraryPaths /mnt/rasp-pi-rootfs/ ~/work/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian-x64/bin/arm-linux-gnueabihf-gcc

步骤六：配置qt编译参数

       下面对qt进行配置

cd ~/work/qt5.7.1/qtbase
./configure -opengl es2 -device linux-rasp-pi-g++ -device-option CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- -sysroot /mnt/pi-rootfs -opensource -confirm-license -optimized-qmake -reduce-exports -release -make libs -prefix /usr/local/qt5pi -hostprefix /usr/local/qt5pi -v

       注意：-sysroot是编译时参照的根目录，-prefix是带上sysroot相对参照根目录的目录，而-hostprefix是对于主机系统的目录。所以以上配置路径详解为下：

       编译时查找/usr/inclue/test.h头文件：会查找/mnt/pi-rootfs/usr/include/test.h；

       安装时安装到文件路径(prefix)：/mnt/pi-rootfs/usr/local/qt5pi，主要是目标机的库文件，插件等等，会自动分开装为prefix和hostprefixe；

       安装时安装到文件路径(hostprefix)：/usr/local/qt5pi，主要是主机编译用。

       配置过程出现错误如下：

       切换一个终端查找树莓派下的libglesv2，是有的，如下图：

       建立一个软连接

cd /mnt/rasp-pi-rootfs/usr/lib/arm-linux-gnueabihf
sudo ln -sf libGLESv2.so.2 libGLESv2.so

       切回配置qt的终端，继续配置，配置完成

步骤七：编译并安装qtbase

       使用make –j4，make过程也是先前出现g++，后续为arm-linux-gnueabihf-g++。

       出现错误，找不到libz.so，librt.so，libm.so，如下图：

       经过查看其实是有这三个库的，只是因为他们是符号链接到/usr/lib所以出错了，如下图：

       执行指令：

cd /mnt/rasp-pi-rootfs/usr/lib/arm-linux-gnueabihf
sudo ln -sf /mnt/rasp-pi-rootfs/lib/arm-linux-gnueabihf/libm.so.6 libm.so
sudo ln -sf /mnt/rasp-pi-rootfs/lib/arm-linux-gnueabihf/librt.so.1 librt.so
sudo ln -sf /mnt/rasp-pi-rootfs/lib/arm-linux-gnueabihf/libz.so.1.2.8 libz.so

       继续make -j4，编译完成

       安装sudo make install，安装完成，下面编译其他模块，最好按照顺序编，之前笔者一直整体编译，总是出现各种问题，入坑约1天多的时间。

步骤八：检查qmake

       检查qmake是否成功安装（应该是有参数-hostprefix决定，不带sysroot前缀，而prefix带sysroot）。

ls /usr/local/qt5pi/bin/qmake

       找到qmake，可以交叉编译其他模块。

       先把qmake文件夹复制到/usr/local/qt5pi

sudo cp -arf ~/work/qt5.7.1/qtbase/bin /mnt/rasp-p-rootfs/usr/local/qt5pi/
/mnt/rasp-pi-rootfs/usr/local/qt5pi/bin/qmake -v

       在交叉编译其他模块前，验证以下qt交叉编译是否可以成功编译目标机上的程序。

步骤九：编译目标机程序并运行验证（qml缺少模块，需要编译其他模块）

       下面打开qtcreator创建一个工程，来检测是否可以交叉编译。

       配置交缠编译构建套件

       主要是qmake最为关键：

       创建一个testWidget项目交叉编译。

       编译后无法运行，打开终端运行文件并查看文件

       表示我们成功了一大半，然后放到树莓派上桌面上运行，如下图：

       运行成功，如下图：

步骤十：编译其他模块

       编译其他交叉编译的模块，这里笔者将交缠编译所有模块，因为作为开发机全一点比较好，部署时需要哪个就哪个，避免其他项目可能导致的需要重新编模块，对于大部分人，交叉编译都是有点麻烦的。

cd ~/work/qt5.7.1/
/usr/local/qt5pi/bin/qmake
make -j4
sudo make install

       重新使用目标平台的qmake扫一遍所有模块（之前qtbase已配置好），然后make，编译。

       在编译模块qtdeclarattive过程中，出现错误，如下图：

       修改源码

cd ~/work/qt5/qt-everywhere-opensource-src-5.7.1/qtdeclarative/src/qml/qml
gedit qqmlmemoryprofiler.cpp

       搜索static bool openLibrary()

       在#ifndef QT_NO_LIBRARY上添加一句#define QT_NO_LIBARRY

       编译完成

       建议多make两次，仅make。

       然后make install

       至此5.7.1所有源码交叉编译完美完成。

       查看prefix目标机，sysroot/prefix，bin是用于宿主机编译目标机的，实际不能直接编，缺少mkspec配置编译器，我们忽略bin目录（以hostprefix为主）。

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       查看hostprefix主机，主要是编译编译工具。

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