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Qt嵌入式图形开发

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Qt嵌入式图形开发

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Qt嵌入式图形开发（入门篇）.pdf 2.94MB

Qt 嵌入式图形开发（入门篇）

作者：深圳市优龙科技有限公司时间：2004/6/7

一、Qt/Embedded 开发环境的安装

一般来说，居于Qt/Embedded开发的应用程序最终会发布到安装有嵌入式Linux操作系统

的小型设备上，所以使用装有Linux操作系统的PC机或者工作站来完成Qt/Embedded开发当然

是最理想的环境，尽管Qt/Embedded也可以安装在Unix和Windows系统上。

下面我们将介绍如何在一台装有Linux操作系统的机器上建立Qt/Embedded开发环境。

首先，您需要拥有三个软件安装包：tmake工具安装包，Qt/Embedded 安装包，Qt的X11

版的安装包。

由于上述这些软件安装包有许多不同的版本，您要注意由于版本的不同导致这些软件在

使用时可能造成的冲突，为此我们将告诉您一些基本的安装原则：当您选择或下载了

Qt/Embedded 的某个版本的安装包之后，您下一步要选择安装的Qt for X11的安装包的版本

必须比您最先下载的Qt/Embedded 的版本要旧，这是因为Qt for X11的安装包的两个工具uic

和designer产生的源文件会和Qt/Embedded的库一起被编译链接，本着“向前兼容”的原则，

Qt for X11的版本应比Qt/Embedded的版本旧。

我们将以下面所列版本的安装包，一步一步介绍Qt/Embedded开发环境建立的过程（这

些软件可以免费从trolltech的WEB或FTP服务器上下载），

◆ tmake 1.11 或更高版本；（生成Qt/Embedded应用工程的Makefile文件）

◆ Qt/Embedded 2.3.7 （Qt/Embedded 安装包）

◆ Qt 2.3.2 for X11；（Qt的X11版的安装包, 它将产生x11开发环境所需要的两个工具）

1、安装 tmake

在 Linux 命令模式下运行以下命令：

tar xfz tmake-1.11.tar.gz

export TMAKEDIR=$PWD/tmake-1.11

export TMAKEPATH=$TMAKEDIR/lib/qws/linux-x86-g++

export PATH=$TMAKEDIR/bin:$PATH

2. 安装 Qt/Embedded 2.3.7

在 Linux 命令模式下运行以下命令：

tar xfz qt-embedded-2.3.7.tar.gz

cd qt-2.3.7

export QTDIR=$PWD

export QTEDIR=$QTDIR

export PATH=$QTDIR/bin:$PATH

export LD_LIBRARY_PATH=$QTDIR/lib:$LD_LIBRARY_PATH

./configure -qconfig -qvfb -depths 4,8,16,32

make sub-src

cd ..

上述命令 ./configure -qconfig -qvfb -depths 4,8,16,32 指定 Qt 嵌入式开发包生

成虚拟缓冲帧工具 qvfb，并支持 4，8，16，32 位的显示颜色深度。另外我们

也可以在

configure 的参数中添加－system－jpeg 和 gif，使 Qt/Embedded 平台能支持 jpeg、gif

格式的图形。

上述命令 make sub-src 指定按精简方式编译开发包，也就是说有些 Qt 类未被编

译。

Qt 嵌入式开发包有 5 种编译范围的选项，使用这些选项，可控制 Qt 生成的库文件的大

小，但是您的应用所使用到的一些 Qt 类将可能因此在 Qt 的库中找不到链接。编译选项的具

体用法可运行./configure －help 命令查看。

3. 安装 Qt/X11 2.3.2

在 Linux 命令模式下运行以下命令：

tar xfz qt-x11-2.3.2.tar.gz

cd qt-2.3.2

export QTDIR=$PWD

export PATH=$QTDIR/bin:$PATH

export LD_LIBRARY_PATH=$QTDIR/lib:$LD_LIBRARY_PATH

./configure -no-opengl

make

make -C tools/qvfb

mv tools/qvfb/qvfb bin

cp bin/uic $QTEDIR/bin

cd ..

根据开发者本身的开发环境，也可以在 configure 的参数中添加别的参数，比如

-no-opengl 或-no-xfs，可以键入./configure -help 来获得一些帮助信息。

二、认识 Qt/Embedded 开发环境

Qt/Embedded 的开发环境可以取代那些我们熟知的 UNIX 和 WINDOWS 开发工具。它提供了几个跨平台的

工具使得开发变得迅速和方便，尤其是它的图形设计器。Unix 下的开发者可以在 PC 机或者工作站使用虚

拟缓冲帧，从而可以仿真一个和嵌入式设备的显示终端大小，象素相同的显示环境。

嵌入式设备的应用可以在安装了一个跨平台开发工具链的不同的平台上编译。最通

常的做法是在一个UNIX系统上安装跨平台的带有libc库的GNU c++编译器和二进制工具。

在开发的许多阶段，一个可替代的做法是使用Qt的桌面版本，例如Qt/X11或是

Qt/Windows来进行开发。这样开发人员就可以使用他们熟悉的开发环境，例如微软的

Visual C++ 或者 Borland C++；在UNIX操作系统下，许多环境也是可用的，例如

Kdevelop，它也支持交互式开发。

如果 Qt/Embedded 的应用是在 UNIX 平台下开发的话，那么它就可以在开发的机器

上以一个独立的控制台或者虚拟缓冲帧的方式来运行，对于后者来说，其实是有一个 X11

的应用程序虚拟了一个缓冲帧。通过指定显示设备的宽度，高度和颜色深度，虚拟出来

的缓冲帧将和物理的显示设备在每个像素上保持一致。这样每次调试应用时开发人员就

不用总是刷新嵌入式设备的 FLASH 存储空间，从而加速了应用的编译、链接和运行周期。

运行 Qt 的虚拟缓冲帧工具的方法是：在 Linux 的图形模式下运行命令：

qvfb (回车)

当 Qt 嵌入式的应用程序要把显示结果输出到虚拟缓冲帧时，我们在命令行运行这

个程序时，在程序名后加上-qws 的选项。例如： $> hello -qws

2．1 QT 的支撑工具

Qt 包含了许多支持嵌入式系统开发的工具，其中一些工具我们会在别的地方介绍。

有两个最实用的工具（除了上面我们提到的虚拟缓冲帧）是 qmake 和 Qt designer(图

形设计器)。

qmake 是一个为编译 Qt/Embedded 库和应用而提供的 Makefile 生成器。它能够根据

一个工程文件（.pro）产生不同平台下的 Makefile 文件。qmake 支持跨平台开发和影子

生成（shadow builds），影子生成是指当工程的源代码共享给网络上的多台机器时，每

台机器编译链接这个工程的代码将在不同的子路径下完成，这样就不会覆盖别人的编译

链接生成的文件。qmake 还易于在不同的配置之间切换。

开发者可以使用 Qt 图形设计器可视化地设计对话框而不需编写一行代码。使用 Qt

图形设计器的布局管理可以生成具有平滑改变尺寸的对话框，qmake 和 Qt 图形设计器是

完全集成在一起的。

2．2 信号与插槽

信号与插槽机制提供了对象间的通信机制，它易于理解和使用，并完全被 Qt 图形

设计器所支持。

图形用户接口的应用需要对用户的动作做出响应。例如，当用户点击了一个菜单项

或是工具栏的按钮时，应用程序会执行某些代码。大部分情况下，我们希望不同类型的

对象之间能够进行通信。程序员必须把事件和相关代码联系起来，这样才能对事件做出

响应。以前的工具开发包使用的事件响应机制是易崩溃的，不够健壮的，同时也不是面

向对象的。Trolltech 已经创立了一种新的机制，叫做“信号与插槽”。信号与插槽是一

种强有力的对象间通信机制，它完全可以取代原始的回调和消息映射机制；信号与插槽

是迅速的，类型安全的，健壮的，完全面向对象并用 C++来实现的一种机制。

在以前，当我们使用回调函数机制来把某段响应代码和一个按钮的动作相关联时，

我们通常把那段响应代码写成一个函数，然后把这个函数的地址指针传给按钮，当那个

按钮被按下时，这个函数就会被执行。对于这种方式，以前的开发包不能够确保回调函

数被执行时所传递进来的函数参数就是正确的类型，因此容易造成进程崩溃，另外一个

问题是，回调这种方式紧紧的绑定了图形用户接口的功能元素，因而很难把开发进行独

立的分类。

Qt的信号与插槽机制是不同的。Qt的窗口在事件发生后会激发信号。例如一个按钮

被点击时会激发一个“clicked”信号。程序员通过建立一个函数（称作一个插槽），

对象1

图一一些信号与插槽连接的抽象图

然后调用 connect()函数把这个插槽和一个信号连接起来，这样就完成了一个事件和响

应代码的连接。信号与插槽机制并不要求类之间互相知道细节，这样就可以相对容易的

开发出代码可高重用的类。信号与插槽机制是类型安全的，它以警告的方式报告类型错

误，而不会使系统产生崩溃。

例如，如果一个退出按钮的clicked() 信号被连接到了一个应用的退出函数－

信号 1

信号 2

插槽 1

插槽 2

插槽 1

插槽 2

插槽 3

插槽

信号 1

对象 3

对象 4

connect( 对象1, 信号1, 对象2, 插槽1 )

connect( 对象1, 信号1, 对象2, 插槽2 )

connect( 对象1, 信号2, 对象4, 插槽1 )

connect( 对象3, 信号1, 对象4, 插槽3 )

对象 2

quit() 插槽。那么一个用户点击退出键将使应用程序终止运行。上述的连接过程用代

码写出来就是这样

connect( button, SIGNAL(clicked()), qApp, SLOT(quit()) );

我们可以在Qt应用程序的执行过程中增加或是减少信号与插槽的连接。

信号与插槽的实现扩展了C++的语法，同时也完全利用了C++面向对象的特征。信号

与插槽可以被重载或者重新实现，它们可以定义为类的公有，私有或是保护成员。

2．2．1 信号与插槽的例子

如果一个类要使用信号与插槽机制，它就必须是从QObject或者QObject的子类继承，而

且在类的定义中必须加上Q_OBJECT宏。信号被定义在类的信号部分，而插槽则定义在public

slots, protected slots 或者 private slots 部分。

下面定义一个使用到信号与插槽机制的类。

class BankAccount : public QObject

{

Q_OBJECT

public:

BankAccount() { curBalance = 0; }

int balance() const { return curBalance; }

public slots:

void setBalance( int newBalance );

signals:

void balanceChanged( int newBalance );

private:

int curBalance;

};

和大部分的C++的类一样，BankAccount类有一个构造函数，还有一个取值的函数

balance()，一个设置值的函数setBalance( int newBalance )。

这个类有一个信号balanceChanged(),这个信号声明了它在BankAccount类的成员

curBalance的值被改变时产生。信号不需要被实现，当信号被激发时，和该信号连接的插槽

将被执行。

上面用来设置值的函数 setBalance( int newBalance )定义在类的“public slots”

部分，因此它是一个插槽。插槽是一个需要实现的标准的成员函数，它可以像其它函数一样

被调用，也可以和信号相连接。

下面就是该插槽函数 setBalance( int newBalance )的实现代码：

void BankAccount::setBalance( int newBalance )

{

if ( newBalance != curBalance )

{

curBalance = newBalance;

emit balanceChanged( curBalance );

}

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