第03天　使用VS 2019和Qt构建一个命令行程序

今天要学习的案例对应的源代码目录：src/chapter02/ks02_01。本案例不依赖第三方类库。程序运行效果如图2-1所示。

今天的目标是掌握如下内容。

• 使用VS 2019、Qt开发命令行程序的最基本方法。
• 学习Qt项目文件的基本配置。
• 使用VS 2019的IDE编译、构建程序的方法。
• 使用命令行编译、构建程序的方法。
• 将代码传送到Linux上的方法。
• 在Linux上编译程序的方法。

注意：本案例在运行时虽然不依赖第三方库，但是在编译时需要借助Qt的qmake命令将Qt的项目配置文件（.pro文件）转换成VS 2019可以识别的项目配置文件（.vcxproj文件），因此需要先安装Qt。Qt的安装方法见第2天学习内容。

1．开发应用程序

在用C++进行软件开发时，一般会创建一个项目文件，通过项目文件就可以知道该项目包含哪些源代码文件或资源文件。在C++中，项目文件是Makefile文件。手工编写Makefile文件非常麻烦，而且还涉及非常复杂的编译选项。Qt提供了一种简化手段来生成Makefile文件。它要求开发者提供项目的pro文件，然后使用qmake命令将其转换为Makefile。那么pro文件是什么呢？pro文件是Qt定义的项目配置文件。它是文本格式的文件，采用key =values的语法。比如，项目用到了main.cpp，那就在项目的pro中编写：

     SOURCES +=  main.cpp

其中，SOURCES指示本项目用到的cpp文件列表。其中+=表示在SOURCES原值的基础上添加main.cpp。比如，在pro中可以继续追加cpp文件:

     SOURCES =  main.cpp // SOURCES 的值为 main.cpp

     SOURCES += imp.cpp  // SOURCES 的值为 main.cpp、imp.cpp

这样，项目包含的cpp文件（SOURCES文件）就变成: main.cpp、imp.cpp。如果有多个cpp文件，可以写在main.cpp的后面，比如：

     SOURCES += main.cpp  imp.cpp

但如果这样写，代码的可读性不是很好，这种情况下可使用“\”进行换行。比如：

注意：main.cpp和后面的“\”之间最好加一个空格以增加可读性。

项目中添加头文件时使用HEADERS配置项，用法同SOURCES。比如：

每个Qt项目最终都要生成一个目标程序。为了指示项目的目标程序名称，需要用到TARGET配置项，比如：

     TARGET = ks02_01

这表明该项目生成的目标程序名称为ks02_01。如果它是一个可执行程序，那么在Windows上生成的程序为ks02_01.exe，而在Linux上（或UNIX）上为ks02_01。如果生成的是一个DLL（Dynamic Link Library，动态链接库），那么在Windows上为ks02_01.dll，而在Linux（或UNIX）上可能为libks02_01.so.1.0.0。

以上介绍了pro文件最基本的配置。代码清单2-1是本案例pro文件的完整内容。

在代码清单2-1中，TEMPLATE = app表示这是一个EXE项目。如果本项目生成的最终模块是一个DLL，则写成TEMPLATE=lib。因为使用C++语言进行开发，所以写成LANGUAGE = C++。这个项目是一个终端运行程序，即命令行程序，所以写成CONFIG +=console。如果不这样设置，则无法在终端中正常运行（比如，cout的信息无法输出到终端）。如果想进行验证，可以封掉这行配置，方法是在该行配置前加上一个“#”号（输入#时请使用英文、半角，不要用中文）。“#”表明本行是注释，那么Qt就不会把这行当作配置进行解析。封掉某配置项时可以写成：

     #CONFIG += console

最后的三个末尾字母为DIR的用来描述各种路径。

DESTDIR：表示生成的最终目标程序的存放路径。

OBJECTS_DIR：表示程序生成的中间临时文件的存放路径。

MOC_DIR：用来描述moc文件的存放路径（Qt的moc命令生成的临时文件）。该配置项会在后面的章节进行详细说明。

在本案例的pro文件中，这些路径的设置都使用了相对路径的方式，其实一般不推荐这种方式。在后续的案例中将使用环境变量的方式设置这些路径。

注意：Windows系统中的文件和文件夹的名字是不区分大小写的，而在Linux系统中是区分的。比如，file.txt和FILE.txt在Windows中是一个文件，而在Linux中则是两个文件。因此，为了减少不必要的拼写麻烦，建议所有文件名、文件夹名以小写方式命名。

本节的EXE功能很简单，仅输出一行信息:“这是我的一小步，但却是全体程序员的一大步！！！”。具体代码请见代码清单2-2。

在代码清单2-2中，为了向终端输出信息，用到了STL库的cout、endl（cout用来向终端输出信息，endl表示换行）。这需要引用<iostream>，所以编写#include <iostream>语句。这是C++的写法，在C中使用#include "iostream.h"的写法。除此之外，在标号①、标号②处，使用using语句引入了cout和endl，这是为了避免引入整个stl命名空间。有的程序员可能会写成：

     using namespace stl; // 不推荐

本书不推荐这样的写法。在涉及命名空间的使用时，应该仅引入所需的内容或者不编写引入命名空间的代码，即直接使用std::cout的写法：

     std::cout << “xxx” << std::endl;

main()函数比较简单，因此不再过多讲解。下面看一下怎么构建这个项目。

2．构建应用程序

现在把pro文件和cpp文件放到同一个目录下，目录名设置为ks02_01。最后，构建（有时也称作编译）项目，以便生成最终的目标程序。可以通过两种方式构建应用程序：使用Qt Creator或者使用VS 2019。

1）使用Qt Creator构建应用程序

启动Qt Creator，选择【文件】|【打开文件或项目】菜单项，会出现【打开文件】对话框，打开ks02_01.pro。然后在图2-2所示界面中单击Configure Project按钮对项目进行配置。

然后，单击图2-3中的【构建项目】按钮。

当构建成功后，单击图2-3中的【运行】按钮即可启动本案例的程序。

2）使用VS 2019命令行构建应用程序

首先根据构建的应用程序位数（64位/32位），选择对应的VS 2019命令行。关于64位程序与32位程序的含义及区分方法请见本书配套资源中【附录.pdf】中的【32位/64位程序的区分方法】。如果构建64位程序，则选择如图2-4所示的【x64 Native Tools Command Prompt for VS 2019】（适用于VS 2019的x64本机工具命令提示，简称VS 2019的64位命令行）；如果构建32位程序，则选择如图2-4所示的【x86 Native Tools Command Prompt for VS 2019】（适用于VS 2019的x86本机工具命令提示，简称VS 2019的32位命令行）。除特殊说明外，本书所有程序均构建成64位。

在VS 2019的64位命令行中，进入项目所在目录，执行如下命令后即可将项目构建成功。

     qmake

     nmake

其中qmake是Qt提供的命令，用来把项目的pro文件转换成C++编译器可以识别的Makefile项目文件。nmake是VS 2019工具提供的命令，用来根据Makefile构建项目。

3）使用VS 2019 IDE开发工具构建应用程序

如果使用VS 2019的IDE开发工具打开该项目，那么首先要生成VS 2019可以识别的项目文件。生成的方法是在VS 2019的64位（或32位，根据具体需要）命令行中，进入本案例所在目录，运行qmake命令。

     qmake  -tp  vc

其中vc表示生成Visual Studio可以识别的工程文件，-tp表示根据pro文件中TEMPLATE参数的取值生成工程文件。这样就可以生成名为ks02_01.vcxproj的项目文件。以vcxproj为后缀的文件是VS 2019可以识别的项目文件。然后，在开始菜单中选择Visual Studio 2019菜单项启动VS 2019（见图2-5）。

启动VS 2019后，选择【文件】|【打开】|【项目/解决方案】菜单项，打开ks02_01.vcxproj项目配置文件。打开项目后，选择【生成】|【生成解决方案】菜单项完成项目构建。

3．用UTF-8编码保存源代码文件

为防止项目在不同的平台中编译出错，建议把源代码文件保存为UTF-8格式。本节介绍两种用UTF-8编码格式保存源代码文件的方法。

注意：为保证在Windows、Linux上能构建成功并且正常显示中文，应确保所有“.h”文件、“.cpp”文件使用带BOM的UTF-8格式保存。Qt自身的文件（如“.pro”“.pri”“.qrc”等）应使用普通的UTF-8格式（不带BOM）保存，否则会导致编译错误。

1）使用Windows自带的记事本保存源代码文件（“.h”“.cpp”文件）

在Windows资源管理器中新建一个空白的文本文件，然后用Windows自带的记事本打开该文件。选择【文件】|【另存为】菜单项，会弹出【另存为】对话框，在【编码】处选择【带有BOM的UTF-8】（见图2-6）。

2）为Qt Creator设置文件编码

运行Qt Creator，选择【工具】|【选项】菜单项（见图2-7）。

如图2-8所示，在【选项】对话框中左侧列表框中选择【文本编辑器】选项卡，然后选择【行为】选项卡，将【文件编码】选项区域的【默认编码】设置为UTF-8，将UTF-8 BOM设置为【如果编码是UTF-8则添加】。

完成配置后，就可以新建文件了。如图2-9所示，选择【文件】|【新建文件或项目】菜单项。在弹出的New File or Project对话框中选择C++，并根据需要选择C++ Source File或者C++ Header File（见图2-10）。

创建完源代码文件后，在文件中输入源代码后保存即可。请务必输入一些代码，否则直接保存空文件可能会导致文件变为GB 2312编码。

如果用Qt Creator打开项目文件（xxx.pro）时提示错误信息“Cannot read xxx/xxx/xxx.pro:Unexpected UTF-8 BOM”，那么可以用NotePad++编辑器打开项目文件，然后执行【编码】|【转为UTF-8编码】，将项目文件保存，然后再用Qt Creator重现打开项目文件即可。NotePad++的下载地址见配套资源中【资源下载.pdf】文档中【NotePad++网址】。

4．如何把程序传输到Linux并进行编译、运行

下面要学习的案例对应的源代码目录：src/chapter02/ks02_01。本案例不依赖第三方类库。程序运行效果如图2-11所示。

当需要在Linux上构建、调试、运行程序时，首先需要把源代码传送到Linux机器。下面介绍怎样把项目的源代码传送到Linux上。可以使用FTP工具传送文件到Linux。如果传输多个项目，可以考虑在Windows上使用压缩工具（如7-Zip）将项目源代码打包成zip格式的文件，然后使用FTP工具将压缩包传送到Linux上解压后进行构建。常见的FTP工具有Xftp、FileZilla、FlashFXP等。这里以Xftp为例进行介绍，这几款FTP工具的网址见配套资源中【资源下载.pdf】文档中【FTP工具】。Xftp工具属于Xmanager套件。要使用Xftp，应先启动Xmanager，如图2-12所示。使用Xftp时，首先应创建到Linux主机的Xftp会话，如图2-13所示。

单击【Xftp会话】后，会弹出如图2-14所示的配置界面。在该界面中，配置【名称】【主机】【协议】【用户名】【密码】。其中【名称】用来区分不同的主机连接，【主机】表示连接的Linux主机的IP地址，【协议】一般选择【SFTP】协议（也可以根据情况选择【FTP】协议），【用户名】【密码】用来登录Linux主机。如果希望在建立连接后可以默认打开本地、远程目录，可以在【选项】页面中配置【启动文件夹】中的【本地文件夹】和【远程文件夹】，如图2-15所示。

完成配置后，就可以在Xftp分支中或右侧视图中看到配置好的Xftp会话列表，如图2-16所示。可以双击Xftp会话列表中的会话，从而与Linux真正建立会话连接。成功建立连接的Xftp会话如图2-17所示，其中左侧为本机、右侧为Linux主机，可以在本机、Linux主机之间通过拖放或者双击的方式传输文件。有一点需要注意，Windows上的文本文件与Linux上的文本文件的换行符不一致，因此需要进行配置，以便把文本文件传送到Linux后可以将文本文件的换行符自动替换为Linux格式。在建立会话后，通过选择Xftp的【工具】|【选项】|【传输】，可以配置【ASCII扩展名】，如图2-18所示。

单击【ASCII扩展名】按钮后，会弹出图2-19所示界面。在该界面中，可以配置文件的扩展名（即文件后缀）。以列表中的字符作为后缀的文件将被认为是文本文件，否则将被认为是二进制文件。文本文件在Windows系统与Linux系统中的换行符不同，在Windows中为CR+LF（回车+换行），而在Linux中为LF（换行）。Xftp在传输文本文件时将自动根据目标系统转换文件的换行符。

当文件被传送到Linux机器后，可以在Linux上启动终端，然后使用unzip命令对压缩包进行解压操作。比如，解压缩src.zip时可以输入如下命令。

     unzip  -x  src.zip

当文件比较少时，可以不压缩，直接利用Xftp把文件夹或文件从Windows复制到Linux。把项目代码传输到Linux之后，可以使用QtCreator或者终端对项目进行编译、构建。用QtCreator构建项目的方法在第3天学习内容中已经介绍。使用终端方式构建项目时，需要先配置系统环境变量，然后进入项目所在目录，并执行如下命令。

     qmake

     make

执行qmake后生成Makefile。make是Linux上的工具，用来根据Makefile构建项目。