掌握Qt构造系统

1. 前言

​对于日常在Qt或者Visual Studio等**集成开发环境（即IDE）**中编码的开发者来说，构造系统通常是比较容易被忽略的部分。集成开发环境配置简单，界面友好，可以提高开发效率。

​随着对开发环境的深度使用，我们或多或少都会接触到在集成开发环境底层默默无闻工作的系统：软件构造系统。在开发环境配置正确时，开发环境可以运行得很好，就算是编程新手也可以根据生成向导来生成程序；但当开发环境配置错误时，就会出现各种问题，解决这些问题，就需要对底层的软件构造系统有所了解。限于篇幅，本文主要讲解Qt构造系统相关的内容。

2. 构造系统

2.1 构造系统介绍

​学习一门技术，从需求上去分析此技术产生的原因，弄清楚其解决了什么问题，可以加深对技术的理解。

​当一个项目很小的时候，直接使用编译器、链接器等编译工具，就可以把代码构建成程序。

​当项目越来越大时，除了需要调用编译工具编译程序，还需要做很多事情：选择编译工具、设置编译选项、添加头文件、添加第三方库、添加资源文件、运行构建流程、自动部署、自动化测试等等。每个步骤可能都需要调用一个工具来完成，这导致构造软件的任务变得非常繁琐，如果每次都需要开发者手动来完成，那么将产生大量的重复劳动。为了解放开发者的双手，提高生产力，我们可以将重复劳动交由计算机来完成。于是构造系统出现了。

​使用构造系统，我们可以将需要配置的参数、需要执行的任务编写成可执行的代码。在需要执行构建任务的时候，执行此代码即可。为了修改方便及使用的灵活性，这些代码通常是以脚本的形式存在的，脚本是不需要被编译就可以执行的、文本格式的代码，它由一个专门的解释器解释执行。这些脚本可以被称作构建脚本，也可以叫做生成文件。

​解释器的名字通常就是构造系统的名字。例如，C++开发中常见的构造系统有：

• GNU Make
• CMake
• qmake

2.2 构造系统和集成开发环境的关系

​看到这里也许大家会联想到集成开发环境。它们二者之间：

相同点是，它们都封装了软件构建的底层细节。

不同点是，集成开发环境是在构造系统的基础上添加了图形界面，以GUI界面的方式配置构造系统，其底层仍然是构造系统在工作。由于构建脚本的学习和编写需要不少学习成本，使用GUI的方式可以大大简化软件开发时的上手难度。

最后，如果想要系统地了解软件构造系统，可以阅读相关书籍，这里推荐书籍《深入理解软件构造系统:原理与最佳实践》。

3. Qt构造系统

3.1 Qt构造系统介绍

Qt构造系统即qmake。

qmake定义了一套Qt自己的语法体系，相对于CMake亦或是Make，语法相对更为简单，容易上手。

同时为了响应Qt跨平台的能力，QMake也具备跨平台生成能力。

关于qmake用法，可以参考Qt帮助文档，里面有非常详细的讲解。

3.2 图解

Qt构造系统图解如下：

如上图所示，qmake是建立在Make构建系统之上的。可见它没有完全重新定义一种新的构建系统。

类似于CMake，它通过将qmake的构建脚本转换为Makefile构建脚本，我们在Qt Creator中点击构建按钮的时候，Qt Creator会调用Make系统，执行生成的Makefile构建脚本，从而完成项目构建。

特别地，Qt Creator允许我们自定义构建步骤，如下图所示：

可以看到，构建时，Qt Creator会先执行qmake生成Makefile，再运行 jom.exe 执行Makefile。

需要提及的是，qmake除了可以生成Makefile，还可以生成Visual Studio工程，从而可以在Visual Studio中进行Qt开发。

4. 应用与理解

4.1 在Qt Creator中执行qmake的作用

在Qt开发中，我们会经常遇到添加或者删除文件后，或者修改.pro文件后，修改没有生效的情况。

很多情况下，这是因为对.pro文件的修改没有更新到Makefile中。根据上面的“Qt构造系统图解”图可知，你只需要在Qt Creator中执行一次qmake（如下图所示），即可完成从.pro文件到Makefile的更新，从而使修改生效。

4.2 查看MakeFile文件

了解Qt构建系统其原理后，下面我们验证一下

以项目untitled1为例，其构建输出文件夹为 build-untitled1-Desktop_Qt_5_7_0_MSVC2013_32bit-Debug，打开此文件夹，即可看到Makefile文件，如下图所示：

5. 结语

​本文主要采用了图解的方式，描绘了Qt构造系统的模型结构，解释了构造系统中各个模块的关系与运作方式。希望能让你对隐藏于Qt Creator界面之下的底层构建原理有更深入的理解，从而解决开发中的软件构建相关的实际问题。

6. 参考资料：

• 通过命令行使用 Microsoft C++ 工具集 | Microsoft Learn

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本文原创发布于公众号“Qt未来工程师”。