C++/Qt 开发环境提升

概述

该文章主要针对Qt开发环境的高效使用，也包括工程、运行调试相关的QA。主要内容有：Qt源码编译、Qt版本小记、控制台的打印顺序QA、调试过程中的结构体局部变量怎么啦QA、Qt调试运行中文乱码、qmake使用、如何提升QtCreator编译速度、利用断言追查错误代码…

Qt源码编译

2019年06月07号，难得清闲。好久了，想编译下自己电脑上的Qt源码，以方便后期运行调试及源码学习过程，现在开始一边执行这个过程，一边来写博客：

• 配置环境变量

增加QtPath=D:\Qt\4.8.6; MingWPath=D:\Qt\mingw32\bin;的Path路径，他们分别是configure、gcc、g++、mingw32-make工具的执行路径。可输入gcc --version和g++ --version和mingw32-make --version验证编译器安装成功 。
<后记1>
the first and the second compile 都是在虚拟机里进行的，虚拟机比较干净木有因环境变量导致问题；the third compile在公司的电脑进行的，make了一会就开始报错：提示类似Microsoft Visual Studio头文件中**无定义等… us 是想用mingw进行编译的，怎么跑VS啦，这一定是环境变量搞的鬼-于是找了这篇参考，文章提到了：要检查用户变量INCLUDE、LIB、PATH、MSDevDir和MSVCDir，删除有关\Microsoft Visual Studio\VC98的信息，否则它们会与后续的mingw32-make冲突，导致编译出错。

• 安装Perl

前几天见5.12的安装包里直接附带着它。Perl借取了C、sed、awk、shell 脚本语言以及很多其他程序语言的特性。其中最重要的特性是它内部集成了正则表达式的功能，以及巨大的第三方代码库CPAN。ActivePerl一个perl脚本解释器。其包含了包括有 Perl for Win32、Perl for ISAPI、PerlScript、Perl Package Manager四套开发工具程序，可以让用户编写出适用于unix，windows，linux系统的CGI程序来。我们要安装的就是这个ActivePerl。ActivePerl下载链接-官方，需要注册账号哦！家里的移动网速齐慢，喝个茶去。ZOL软件下载-ActivePerl 5.26.1（用这个吧-亲测可用）!

• 执行编译配置

configure -debug-and-release -opensource -prefix “D:\Qt\4.8.6” -platform win32-g++ -nomake demos -nomake examples

执行上述语句后，若没有错误，将提示：Qt is now configured for building. Just run mingw32-make.To reconfigure, run mingw32-make confclean and configure.

第二次编译的时候遇到的一个错误：
​​​​​​​​​​​​
先看看configure参数编译选项，但是怎么通过帮助查寻选项呢？木有找到-

-platform … The operating system and compiler you are building on. (default %QMAKESPEC%)

qmake需要一个平台和编译器描述文件，其中包含许多默认值用于生成适当的Makefiles。标准的Qt发行版附带了许多这些文件，位于Qt安装的子目录mkspecs中。可查看D:\Qt\4.8.6\mkspecs目录。一番小研究，是有 win32-g++ 这个选项的，且上周编译就是这么用的没问题。最后只能放大招，重启系统，因为，我在进行这次安装前进行过直接删除、Qt卸载等一系列乱七八糟的操作，用的是虚拟机，好久没关机啦！事实证明，大招果然管用！

<后记2> //对应环境变量模块的 <后记1>

环境变量的检查如上，是在 configure执行的第一步进行的， 在没有VS安装的这个虚拟机里INCLUDE，LIB都是空的。对于有VS的机器上，应该清理这3个环境变量配置，并重启一个cmd重新执行confgure后，再后续步骤。(环境变量导致的编译问题，无非是查找头文件、动态库站错位诱发的，理论上讲mingw的相应h/dll路径配置在vs前头，也能解决上述问题，未测试！)
另，使用qmake -query 可以查看Qt的安装信息，如QT_INSTALL_LIBS

• 编译过程 mingw32-make

执行make指令没有多久，就遇到了下面的错误，以前也了解到Qt的编译和使用上有时候对路径的要求比较苛刻，于是乎将Dos当前目录从C盘切换到了Qt-src所在的目录，D:\Qt4.8.6 去重新执行configure 与 mingw32-make，结果是称心的！

反正是过了很久，终于编译完成了！但是出来的提示却很奇怪，简直不相信自己的眼睛，提示 如下，让我重新执行make ？

我很乖的又执行了，mingw-make指令，不过，感觉上当受骗啦，明明是在又重新编译啦！第二次执行make结束后，没有上述提示！另外，在QtCreator中可以为make配置 -j4 编译参数，估计这里的命令行编译也是生效的！（第二次编译时证明管用-编译时间缩短到<3h！）

• 安装过程mingw32-make install

若不执行安装过程，可能无法在QtCreator中配置环境成功！在执行该指令的过程也有点奇怪，一开始还好，各种copy过程，像是在执行安装过程，可是后来又进入了编译过程，难道是因为上次上当第二次编译没有执行完？

• 编译版使用
  编译版本使用中，F5调试运行正常，可准确进入Qt内部函数。但有一个问题，从应用代码跳到Qt头文件，以前可以直接按F4跳转对应cpp文件，现在不行了！通过include目录对比发现：

安装版本	编译版本

在编译版本中，install后所有目录头文件都是实体定义文件，但是纯安装版本中却是相对路径引用，下以QApplication为例说明：

安装版include\Qt	安装版include\QtGui
#include “…/QtGui/qapplication.h”	#include “…/…/src/gui/kernel/qapplication.h”

解决办法：在makeinstall后，-掉其src/include目录，换成exe安装版的include，亲测可用。

• 还有一个问题

有时候为了调试一个比较深的貌似跨线程导致的问题，我们使用纯debug断点调试，可能要不来效果，这时候需要在源码中加入打印信息，这时候，我们如何执行编译与安装步骤呢？

Qt-IDE使用

Qt帮助系统

你认为Qt-Assistant它内容多很详细，但实际上Qt提供更强大的在线帮助！先来看看Qt的资源中心，你可以向上一层到主页然后去Qt产品中心感受下绚丽多彩。
这是Qt中国白皮书模块中的一篇：Qt工业应用的基本要点，放心是中文的，看完是不是有所收获！类似的好资料，在这里还有很多！

Qt-Assistant中的部分英文描述的解读与学习，可以参考软开-专业英语。

控制台的使用

一直有个疑问：不管是系统控制台，还是QtCreator控制台，多线程访问控制器输出时，它们能否保证显示顺序就是真实的运行顺序 ?

在进入这个问题前我们先来看看控制台基础概念。在MSDN上有一部分关于Console的资料，可以找找你想要的答案！控制台有一个输入缓冲、至少一个屏幕缓冲（输出缓冲）构成。多个进程可共享一个控制台。其实到现在，骨子里我是相信在多线程下Console显示能保证与实际系统运行顺序一致的，但是打印看上去有点怪？而这种所谓的怪现象，可能并不怪，这可能是CPU执行策略导致的，那么我们应该去研究CPU时间片、轮循、CPU等待、并行执行等概念！

关于多线程的执行，我有一堆问题没有搞明白，这个以后单独开一篇boke。先看看这个问题： 在多核CPU下，同一进程下的多个线程可不可以并行运行 ? 也许对想搞明白什么有所帮助。另外，用户应用程序中，能否通过底层接口感知到自己的执行cpu、直接的执行时间、等待时间等？

断言

define Q_ASSERT_X(cond, where, what) ((!(cond)) ? qt_assert_x(where, what,__FILE__,__LINE__) : qt_noop())
 
int qAllocMore(int alloc, int extra)
{
    Q_ASSERT(alloc >= 0 && extra >= 0);
    Q_ASSERT_X(alloc < (1 << 30) - extra, "qAllocMore", "Requested size is too large!");
 
    //控制台打印信息
    //ASSERT failure in qAllocMore: "Requested size is too large!", file tools\qbytearray.cpp, line 73
 
}
 
//请继续学习qt_assert_x的实现过程

“__FILE__”：在源文件中插入当前源文件路径及文件名； __LINE__：在源代码中插入当前源代码行号；

单步调试-结构体局部变量

刚刚发现了一个奇怪的问题，在使用QtCreator进行F10单步调试时，函数内部的结构体变量，即使是加上断点也走不到，且运行到该行时，断点符号会消失。初步感觉上，是程序没有编译好，但是重新完全编译后，依然存在该问题，勾起了我的好奇心。于是乎单独的写了一个测例，测试结果说明了，局部的结构体变量，如果这个结构体没有构造函数（无关乎结构体组成元素的类型），则在进行QtCreator下的gdb调试时，定义局部结构体变量的这一行，不会走到。然后，我打开了好久不用的VS，发现其测试结果与上述一致，在一行结构体(无构造函数)局部变量定义代码前边加上断点标记符号，但是在进行调试运行时该标记会自动消失，即不能断在该行，单步调试也不走它。

另外，发现这个局部的结构体变量，在进行memset前极有可能出现不是全零的情况，因此对于结构体变量的memset初始化过程，并不是可有可无的。

异常告警1

在学习QtCreator架构时，打开了 帮助 - 关于插件 - C++ - ClangCodeModel插件，结果就有上述提示。未继续深究Clang！

无法使用高级搜索

这里指的是在QtCreator中无法使用 Ctrl+Shift+F 组合按键，打开IDE的高级搜索功能。在办公机器（Win7系统）存在这样的问题，知道其与搜狗输入法有关，因为只要在使用上述组合键时，先按Ctrl+Shift+空格将输入法隐藏，则可以正常打开QtCreator高级搜索。但是这招在Win10机器上却不管用。后来多方查证，关闭了搜狗输入法-属性设置-高级-系统功能快捷键-取消简繁切换的勾选，问题解决。

调试乱码问题

Qt5 中文乱码解决方法剖析 # https://blog.csdn.net/li_jian_xing/article/details/47609621

qMake使用

比较喜欢博主dbzhang800的几篇文章，受益匪浅：
浅谈 qmake 之 pro、pri、prf、prl文件 # https://blog.csdn.net/dbzhang800/article/details/6348432
qmake 乱乱乱谈(一) https://blog.csdn.net/dbzhang800/article/details/6758204
qmake 乱乱乱谈(二) https://blog.csdn.net/dbzhang800/article/details/6758605
qmake 乱乱乱谈(三) https://blog.csdn.net/dbzhang800/article/details/6761828

提升编译速度

https://blog.csdn.net/xinala1122/article/details/79162795
https://blog.csdn.net/imxiangzi/article/details/76179204

Qt版本调研

Qt 下载 #https://blog.csdn.net/friendan/article/details/44873347
Ubuntu下 嵌入式Qt开发环境的搭建 # https://blog.csdn.net/lpp0900320123/article/details/24876159
Qt4过渡至Qt5 # http://blog.sina.com.cn/s/blog_a6fb6cc90101endy.html

嵌入式运行

嵌Linux上第二次启动Qt程序

进来有个缩短Qt应用程序初始化时间的工作，在测试中发现：在Linux系统不断电的情况下，第二次启动该程序比第一次启动该程序，在初始化（主关注UI创建）耗时上要快出50%左右。进一步编写独立测试程序，得到如下测试结果：

测试程序名称	程序构造
Helloword-T	一个Widget背景、两个按钮、一个文本框
Helloword-1	控制台应用程序（无UI）
Helloword-2	一个Widget背景 无其他控件
Helloword-3	一个Widget背景、一个按钮
Helloword-4	一个Widget背景、六个按钮
Helloword-5	Helloword-T的副本可执行程序

测试结果（每条测试前，对设备重新上电，Linux系统已完全启动）
打印Helloword-T程序从mian函数入口到到app返回前的耗时（app创建、ui创建、ui弹出）
单独启动Helloword-T程序 打印173ms
第一启动 Helloword-1 关闭后启动 Helloword-T 打印173ms
第一启动 Helloword-2 关闭后启动 Helloword-T 打印105ms
第一启动 Helloword-3 关闭后启动 Helloword-T 打印91ms
第一启动 Helloword-4 关闭后启动 Helloword-T 打印91ms
第一启动 Helloword-5 关闭后启动 Helloword-T 打印24ms

经过初步调研，这与Linux缓存机制有关。为了提高文件系统性能，内核利用一部分物理内存分配出缓冲区，用于缓存系统操作和数据文件，当内核收到读写的请求时，内核先去缓存区找是否有请求的数据，有就直接返回，如果没有则通过驱动程序直接操作磁盘。即使你的程序运行结束后，Cache Memory也不会自动释放。这就会导致你在Linux系统中程序频繁读写文件后，你会发现可用物理内存会很少。其实这缓存内存(Cache Memory)在你需要使用内存的时候会自动释放，所以你不必担心没有内存可用。#看到这，基本明白了，我Qt控件在Qt动态库（文件）中，第一进程启动后，一部分库被加载到了linux缓存中，后续进程会省下部分加载时间，因此会快。
验证：第一启动 Helloword-3 关闭后，执行 echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches指令，此时再启动 Helloword-T 打印173ms，与单独第一次启动它时，耗时一致！

字库问题

嵌入式Linux上移植的字库时非常少的，若在跨平台代码中，使用大号字体，使用斜体、加粗等样式时，在嵌入式Linux环境下运行，可能直接导致段错误使得程序崩溃，切问题原因不好追查！！

Qt辅导书

• 《Qt高级编程》
• 《C++ Qt设计模式》与下载
• 《C++ GUI Qt 4 编程 第二版》推荐原书站点，可下载到与本书配套的示例程序，还可以与各位专业人士一起讨论Qt的相关技术问题。