一文搞懂如何在CMake中使用Qt

---

0. 前言

本文默认朋友们都已经掌握了CMake的基本操作，也可以再去笔者的CMake专栏瞄一眼，或者上CMake官方文档学一圈再回来。

对于在CMake中使用Qt，我们可以先想一下一个Qt程序需要配置哪些内容。

首先需要搬出来Qt的几个编译工具：moc、uic、rcc，这几个工具在Qt Assistant中都可以直接搜索到介绍页面，这里简单说一下各自都干什么的：

1. moc：元对象编译器（Meta Object Compiler），用来处理带有Q_OBJECT宏的类。我们在声明class的时候，继承QObject，再私有声明Q_OBJECT宏就可以使用Qt的信号和槽了，实际上是Qt利用moc将各个类所需要的元对象代码（meta-object code）补充好了；

   moc读取一个头文件，补充其中带有Q_OBJECT宏类的元对象代码，一般生成一个moc_ClassName.cpp文件。

2. uic：用户界面编译器（User Interface Compiler），用来编译ui界面文件的；
3. rcc：资源编译器（Resource Compiler），把qrc文件编译成对应的C++代码；

所以在CMake工程中使用Qt首先要搞明白如何调用这些工具。

然后，类似所有第三方库的使用，在CMake中如何链接Qt的库，找到对应的头文件也需要我们搞清楚。

下面我们带着这些问题继续。

---

1. CMakeLists处理

1.1 moc uic rcc自动调用

首先对于moc uic rcc这几位大佬，处理起来竟然出奇地简单：

set(CMAKE_AUTOMOC ON)
set(CMAKE_AUTORCC ON)
set(CMAKE_AUTOUIC ON)

设置了这几个变量后，会在需要时自动调用这几个编译器，不得不说这还是十分人性化的。

在添加exe时的语法也很易于理解：

add_executable(TestQtCMake
WIN32
src/main.cpp
src/mainwindow.cpp
src/mainwindow.h
src/mainwindow.ui
)

但其中的WIN32参数可能需要提示一下：如果提供了WIN32，则将设置WIN32_EXECUTABLE变量为ON，此时将生成一个界面程序而不是控制台程序。

1.2 添加Qt模块和生成执行文件

然后是添加库，使用了find_package()函数，官方说明见此处。这里简要说明用法如下：

find_package(Qt5 COMPONENTS Widgets REQUIRED)

首先，要使用find_package()函数，需要提供一个.cmake文件，如何让CMake知道这个文件，可以采用两种办法：

1. 设置环境变量CMAKE_PREFIX_PATH，值为Qt5安装位置，这是官方Qt-CMake教程中的推荐做法；
2. 设置CMake中Qt5_DIR变量，值为Qt5Config.cmake文件的位置。可以使用Everything搜一下文件位置，笔者这里举例：

   set(Qt5_DIR D:/APPs/Qt/5.14.2/5.14.2/msvc2017_64/lib/cmake/Qt5/)
   

从上方目录可以看出来，这个.cmake文件是不同Qt版本和不同编译平台都有一套，所以对于官方推荐做法笔者并不是很推荐，难不成当需要换平台的时候还去改环境变量？

另外，其中有几个关键词：

• REQUIRED：必须找到该库，找不到就报错；
• COMPONENTS：从库中找子模块，此处找的是Widgets；

有一点值得提出的是：在qmake工程中的QT += core widgets语句也是添加模块，这些模块其实就是库文件，windows平台可以在Qt安装目录下找到Qt5Core.lib文件，如笔者的目录是：

D:\APPs\Qt\5.14.2\5.14.2\msvc2017_64\lib

最后别忘了将Qt库链接到可执行文件：

target_link_libraries(TestQtCMake Qt5::Widgets)

1.3 其它处理

在官方文档中，还有这么一个小片段：当CMake版本小于3.7.0时，将CMAKE_INCLUDE_CURRENT_DIR变量设置为ON。

if(CMAKE_VERSION VERSION_LESS "3.7.0")
      set(CMAKE_INCLUDE_CURRENT_DIR ON)
  endif()

该变量的含义为：将 CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR和 CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR添加到包含目录中，这对out-of-source编译很有帮助。具体可参考官方说明。

笔者的猜想是为了把rcc moc uic的输出文件添加进生成对象。但是为何在CMake版本小于3.7.0才设置，不是很明白。查看CMake官方3.6.3和3.8.2版本对于该变量的解释也没看出区别来，希望知道的朋友能给个提示~~~

1.4 完整CMakeLists

此处贴上在CMake中使用Qt5的完整CMakeLists.txt文件，大家可以看看是否每一句都完全掌握了：

# cmake最低要求
cmake_minimum_required( VERSION 3.1.0 )

# 设置moc rcc uic
set(CMAKE_AUTOMOC ON)
set(CMAKE_AUTORCC ON)
set(CMAKE_AUTOUIC ON)


# 求大家解惑
if(CMAKE_VERSION VERSION_LESS "3.7.0")
    set(CMAKE_INCLUDE_CURRENT_DIR ON)
endif()


# 声明一个项目
project(QtCMakeProject)

# 提供位置定位.cmake文件
set(Qt5_DIR D:/APPs/Qt/5.14.2/5.14.2/msvc2017_64/lib/cmake/Qt5/)

# 查找Qt库
find_package(Qt5 COMPONENTS Widgets REQUIRED)

# 添加可执行文件，注意添加WIN32，否则有一个控制台黑框
add_executable(TestQtCMake
WIN32
src/main.cpp
src/mainwindow.cpp
src/mainwindow.h
src/mainwindow.ui
)

# 链接Qt库
target_link_libraries(TestQtCMake Qt5::Widgets)

总算弄完了，cmake ..之后赶紧跑VS里面编译运行一下试试：

---

2. 运行时依赖处理

对于缺少dll文件，处理起来应该是相当熟悉了，可以在环境变量中设置Path，把Qt的bin目录添加进来，如笔者此处添加：

D:\APPs\Qt\5.14.2\5.14.2\msvc2017_64\bin

但windows平台也可以使用官方的windeployqt工具，它就在上述bin目录下，传入exe文件路径就可以将该exe依赖的Qt文件全部打包到目录下，如一开始目录下的文件：

右键->在此处打开powershell窗口，输入命令：

D:\APPs\Qt\5.14.2\5.14.2\msvc2017_64\bin\windeployqt.exe .\TestQtCMake.exe

等待1~2s执行结束，目录下变成了：

这下就可以愉快地运行了，虽然啥也没有……

---

3. 小结

要在CMake中使用Qt，需要做以下步骤：

1. 设置变量CMAKE_AUTO***为ON以启用自动rcc uic moc编译器；
2. 设置变量QT5_DIR变量定位.cmake文件，使用find_package()函数定位Qt的库文件，使用target_link_libraries()函数链接Qt库；
3. 使用windeployqt工具打包依赖项。

有兴趣可以再参考一下Qt官方教程：Get started with CMake。

后续计划参考笔者的另一篇文章：用于创建CMake-MSVC工程的Python脚本，写个Python脚本来完成本文的工作。

---

如有错误欢迎指正，共同进步~

---