VisualStudio Qt开发环境搭建以及Qt moc的讲解

目录

前言

搭建QT开发环境

准备工作

新建工程

工程配置

代码实验

Q_OBJECT

Meta-Object System

MOC (Meta-Object Compiler)

VisualStudio相关设置

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前言

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最近在使用VisualStudio搭建Qt开发的时候遇到了一些问题，故写此文章记录一下解决问题的过程。问题主要有以下几点：

1.如何在VisualStudio中使用Qt

2.Q_OBJECT引起的编译失败

对于问题1，主要是如何正确的搭建QT开发环境了，这里我没有使用Qt VisualStudio Tools，具体的配置过程将在下文提到

对于问题2，涉及到Qt的meta-object system，在本文中会帮助大家认识Qt中一个非常重要的工具：MOC

本文的重心在于快速的创建一个工程复现我所遇到的问题，给出我的一些解决方法供大家参考。

 

搭建QT开发环境

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准备工作

IDE: VisualStudio 2019

Qt版本：Qt 5.13.0

VisualStudio软件以及Qt的下载这里不再详细介绍，本文使用的Qt版本是开源版本

Qt安装完成后找到下面的文件目录：

• 你的Qt安装根目录/5.13.0/msvc2017

比如我的该目录位于：F:\Qt\5.13.0\msvc2017

我们把这个路径命名为QTDIR，记住这个路径后面会用到。

新建工程

我这里新建了一个空项目Project2，为其创建main.cpp

并添加如下代码：

#include 
int main(int argc, char* argv[]) {
	return 0;
}

这是一个空的主函数，为了能够使用Qt的各种类，我们需要把Qt的代码库包含到项目中来。

工程配置

我们要在VisualStudio中创建一个用户宏，以方便我们添加对Qt代码库的引用

• 打开属性管理器（View->Other Windows->Property Manager）
• 
• 双击Microsoft.Cpp.Win32.user，选择AddMacro，创建一个名为QTDIR的宏，然后把上文中的QTDIR路径添加上去，点击确定即可，如下图所示：
• 
• 这么搞有一个好处是，以后新建的项目都可以使用这个宏，不用每次重复创建了，一劳永逸。

接下来把Qt的include目录包含到项目中

• 打开解决方案浏览器（Solution Explorer），右键单击项目名称，单击Properties打开属性设置面板
• 选择C/C++->General，编辑Additional Include Directories，添加如下目录：
  • $(QTDIR)\include;$(QTDIR)\include\QtGui;$(QTDIR)\include\QtCore;$(QTDIR)\include\QtWidgets
  • 
• 添加链接库
  • 同样在属性设置界面，打开Linker->General 编辑Additional Library Directories, 添加如下目录
    • $(QTDIR)\lib
    • 
  • 打开Linker->Input, 编辑Additional Dependencies,添加我们所需要用到的静态链接库
    • qtmain.lib;Qt5Core.lib;Qt5Widgets.lib;Qt5Gui.lib;
    • 

代码实验

按照上面的步骤配置完成后，我们可以回归我们的代码，可以尝试添加一些Qt的内容：

#include 
#include 

int main(int argc, char* argv[]) {
	QApplication a(argc, argv);
	return a.exec();
}

编译通过，运行时报如下错误：

弹出缺少一系列dll，不要慌张，我们到qt的bin目录里，找到这些dll，把它放到我们的编译输出的Debug目录下就行了，例如本文中在如下位置F:\Qt\5.13.0\msvc2017\bin）

拷贝过去后再次编译运行则不再报错。

到了这里我们似乎已经可以开始Qt的开发了，尝试着创建一个窗口来，我们新建一个类，然后继承自QMainWindow

#pragma once
#include 
class MyWindow :
	public QMainWindow
{
public:
	MyWindow(QWidget* parent = 0, Qt::WindowFlags flags = 0);
	~MyWindow();
};

接下来在main.cpp中显示该窗口

#include 
#include 
#include "MyWindow.h"

int main(int argc, char* argv[]) {
	QApplication a(argc, argv);
	MyWindow w;
	w.show();
	return a.exec();
}

编译运行，发现确实创建了一个小窗口

走到这一步似乎我们搭建Qt开发环境的任务就大功告成了，但我们似乎遗漏了一点：在使用QtCreator进行开发时，创建出来的窗体类中都包含了一个叫Q_OBJECT的宏，我们干脆也把这个宏加上好了，这样显得更完整了：

#pragma once
#include 
class MyWindow :
	public QMainWindow
{
	Q_OBJECT
public:
	MyWindow(QWidget* parent = 0, Qt::WindowFlags flags = 0);
	~MyWindow();
};

再次编译，报错

为什么会报错呢，代码看上去并没有问题，要明白为什么报错还是需要对Q_OBJECT宏有一个更深入的认识

 

Q_OBJECT

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我们知道在使用QtCreater创建的窗体头文件中都会被标上Q_OBJECT这样一个宏定义，对于刚接触Qt的开发者可能会感觉很奇怪，为啥头文件里都要加一个这玩意儿，不加不行么？

我们先看一下官方的说明：

The Q_OBJECT macro must appear in the private section of a class definition that declares its own signals and slots or that uses other services provided by Qt’s meta-object system

大概意思就是如果你要在类中声明信号/槽或者使用到了一些Qt meta-object系统提供的某些服务的时候你就得在这个类头文件的私有域添加Q_OBJECT宏，换言之，如果你不打算使用信号/槽或meta-object相关服务的时候，不加这个宏也是可以的

就比如上面提到的例子，没有添加Q_OBJECT依然不妨碍代码的正常编译和窗口的生成。

（当然最好是不管用不用得到信号和槽，都把Q_OBJECT加上，虽然可能会增加一点点编译时间）。

在官方文档中对信号和槽的说明中，也提到了所有包含signals或slots的类都必须在他们声明的最顶部写上Q_OBJECT，而且这些类必须继承自QObject

我们在代码中使用这个宏，就是为了能够使用信号/槽这种机制，那么Qt是如何处理Q_OBJECT的呢？答案就是：moc，在介绍moc之前我们先介绍一下Qt的meta-object system

 

 

 

Meta-Object System

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在前文中提及了QT的meta-object system，meta-object system包含了信号/槽的通信机制，运行时类型信息以及动态属性。

meta-object system建立在另外三种东西之上，分别为：

1. QObject，为对象提供了一种基类，使之能够利用到meta-object system
2. Q_OBJECT，在类声明的私有域中添加Q_OBJECT宏可以让该类能够使用到meta-object system的特性，比如动态属性和信号槽
3. MOC（meta-object compiler），为每一个QObject的子类创建必要的代码以便其使用meta-object system的特性

 

MOC (Meta-Object Compiler)

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认识了Qt的meta-object system之后，我们着眼看一下MOC。MOC是一个工具，它的exe文件可以在QTDIR\bin下面找到。

它做了哪些事情呢？moc会读取一个c++源文件，moc会检查该文件中定义的类声明中是否包含Q_OBJECT宏，如果包含的话，就会为其生成一份cpp源文件，并在该文件中处理Q_OBJECT的实现。我们需要把这个新生成的源文件同样包含进项目中参与编译才行。

下面我们可以具体操作一下：

1. 进入Qt的bin目录下，在该目录下调出命令行
2. 输入moc "yourfilename.h" –o "moc_yourfilename.cpp", 需要注意的是由于此处是在Qt的bin目录下开启的命令行，所以在输入文件名和输出文件名的时候还要写全文件的路径
3. 按下回车，然后到输出目录查看，可以找到生成的moc开头的cpp文件

我们到VisualStudio中把该moc开头的源文件包含进去，再次编译，不再报错。

上面的例子使用命令行窗口调用moc来生成Q_OBJECT所需要的额外实现代码，显得有点麻烦，这里介绍一下如何在VisualStudio进行一些配置来减少我们的工作量

 

VisualStudio相关设置

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对于那些继承自QObject且代码中使用到Q_OBJECT宏的类，我们可以右键其头文件，单击Properties,打开属性界面

将ItemType改为Custom Build Tool

单击 “应用”，此时左侧会刷新出来CustomBuildTool的配置选项，

选中CustomBuildTool，在Command Line中填入：

"$(QTDIR)\bin\moc.exe" "%(FullPath)" -o ".\GeneratedFiles\$(Configuration)\moc_%(Filename).cpp"

在Outputs中填入：

.\GeneratedFiles\$(Configuration)\moc_%(Filename).cpp

这样当我们第一次编译的时候，VS就会调用moc并在我们指定的目录下生成一系列meta-object code

我们在只需要把这些生成的代码include到我们的项目中再次编译就不会报错了

上面的配置中会把生成的代码放到GeneratedFiles文件夹里

 

 

注：我们其实可以直接在项目属性里定义一下CustomBuildTool, 那么后面只需要将头文件属性里的ItemType设置为CustomBuildTool，则其配置将会自动继承项目属性里的定义，这样一来会省事不少，对于个别文件需要手动去设置，例如qrc文件