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🔥 个人专栏:C++QT跨平台界面编程
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⛳️ 此篇文章主要介绍 Qt SDK 的目录和第一个Qt Creator项目
📚 本期文章收录在《C++QT跨平台界面编程》，大家有兴趣可以自行查看！
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一、认识 Qt SDK 的目录结构
在我们开始创建项目之前，先花点时间了解一下 Qt SDK 安装后的目录结构是很有帮助的。这能让你明白编译、链接和运行一个 Qt 程序时，那些必要的文件都来自哪里。
以一个典型的 Qt 安装目录为例（比如 `C:\Qt\Qt5.9.0`），你会看到几个关键的子目录：
进去5.9 目录，会看到`msvc2015_64` / `mingw53_32` 等，这些是以 "编译器_平台" 命名的目录，是你为特定平台开发时真正用到的核心。其中Src是QT源码目录。
每个这样的目录里都包含：
（1）`bin`: 存放着可执行文件和动态链接库（DLL）。这里面不仅有你程序运行时依赖的 `Qt5Core.dll`、`Qt5Gui.dll` 等，还有 Qt 开发工具链三剑客：`qmake.exe`（处理.pro文件生成Makefile）、`moc.exe`（元对象编译器）和 `uic.exe`（UI编译器）。Qt Designer (`designer.exe`) 和 Qt Assistant (`assistant.exe`，用于查阅官方文档) 也在这里。
Qt Designer的功能：可视化 UI 设计工具，通过拖拽组件（按钮、文本框等）快速创建界面，生成.ui文件。
Qt Assistant的功能：集成式文档浏览器，提供 Qt 框架的官方文档、示例代码和 API 参考。
（2） `include`: 存放所有 Qt 模块的头文件（`.h`）。你在代码中 `#include <QWidget>` 时，编译器就是在这里找到对应的文件。
（3） `lib`: 存放库文件（`.lib`）。链接器在生成最终可执行文件时，需要这些文件来解析 Qt 的函数调用。
简单来说，你在 Qt Creator 中选择一个"Kit"（构建套件，例如 `Desktop Qt 5.9.0 MSVC2015 64bit`），实际上就是指定了使用哪个编译器目录下的 `bin`, `include`, `lib` 来编译和链接你的项目。
下面是其他几个主要的5.9 的同级目录：
（1）`plugins`: 存放各类插件。比如，让你的程序能显示 JPG、GIF 图片的图像格式插件，或者连接 MySQL、SQLite 数据库的驱动插件。发布程序时，往往需要把用到的插件（通常是整个目录）一并打包。
（2）`Tools`: 包含了一些工具，比如 Qt Creator IDE 本身，以及可能的第三方编译器套件（如 MinGW）。
（3）`Examples`: 包含了大量的官方示例项目源码，是学习 Qt 非常好的参考资料。
（4）`Docs`: 存放着 Qt 的所有离线帮助文档。
二、第一个 Qt 程序
2.1 Qt Creator 创建项目
现在我们用 Qt Creator 创建一个最基础的 Qt Widgets 应用，首先是打开通过C:\Qt\Qt5.9.0\Tools\QtCreator\bin\qtcreator.exe 双击打开Qt Creator，或者在快速启动栏点击打开。按如下新建项目：
如下选择项目类型：
如下填入项目名称和路径，路径最好是英文。 然后下一步
如下只选择一个编译环境
下一步自定义各文件，文件名称最好都是小写，避免代码迁移到linux平台，区分大小的不小心容易出错
如下便创建好了项目
其中widget.ui文件可以双击打开，如下拖放一个按钮控件上去，点击编辑模式，可以看到其ui代码
如下是上面的项目testqt源码文件：
2.2 介绍项目各文件
（1） `.pro` - 项目配置文件
这是一个项目（Project）文件，由 qmake 工具处理。它告诉 Qt 要如何编译你的项目。
QT += core gui
greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets
TARGET = testqt
TEMPLATE = app
SOURCES += main.cpp widget.cpp
HEADERS += widget.h
FORMS += widget.ui
* `QT += core gui widgets`：声明项目需要用到 Qt 的核心、GUI 和窗口部件模块。qmake会据此去`lib`目录和`include`目录引用对应的库和头文件。
* `TARGET = testqt`：指定生成的可执行程序的名字。
* `TEMPLATE = app`：指定这是一个应用程序（app）项目。
* `SOURCES`、`HEADERS`、`FORMS`：分别列出了项目包含的源文件、头文件和界面文件。qmake会根据这些清单来决定哪些文件需要被编译，哪些需要被`moc`或`uic`处理。
（2）`.pro.user` - 用户配置文件（重要概念）
在你的项目目录下，还会看到一个 `testqt.pro.user` 文件。这个文件非常重要，但它不应该被包含在版本控制中（如 Git）。
它存储的是你本地开发环境的配置，比如你选择了哪个 Qt 版本和编译器（即哪个 Kit），以及你的项目构建目录在哪里等等。当你把项目发给别人时，应该删掉这个文件。对方用他的 Qt Creator 打开 `.pro` 文件时，会自动生成一份适合他自己环境的 `.pro.user` 文件。
（3） `main.cpp` - 程序入口
和所有 C++ 程序一样，`main` 函数是程序的起点。
#include "widget.h"
#include <QApplication>
int main(int argc, char *argv[])
{
// 1. 创建 QApplication 实例，它是 Qt 程序的管理者
QApplication a(argc, argv);
// 2. 创建我们自己的窗口类 Widget 的实例
Widget w;
// 3. 显示窗口
w.show();
// 4. 进入事件循环，等待用户操作 (如点击鼠标、按下键盘)
return a.exec();
}这个文件很固定，对于大部分应用来说，你几乎不需要修改它。
（4） `widget.h` & `widget.cpp` - 窗口的定义与实现
这两个文件定义了我们主窗口的行为。
`widget.h` (头文件 - 声明)
#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H
#include <QWidget>
namespace Ui {
class Widget;
}
class Widget : public QWidget
{
Q_OBJECT // 重点：Qt 的"魔法"宏，使用信号与槽必须包含它
public:
explicit Widget(QWidget *parent = 0);
~Widget();
private:
Ui::Widget *ui; // 重点：指向界面设计的指针
};
#endif // WIDGET_H* `class Widget : public QWidget`：我们的窗口类 `Widget` 继承自 Qt 的基础窗口部件 `QWidget`。
* `Q_OBJECT`：一个特殊的宏。只要你想在类中使用 Qt 强大的"信号与槽"机制，就必须加上它。`moc`工具会专门处理它。
* `Ui::Widget *ui;`：这是一个关键的指针。它指向由 `widget.ui` 文件生成的那个界面。通过 `ui` 指针，我们就可以在 C++ 代码中访问界面上的所有元素（比如按钮、输入框等）。
`widget.cpp` (源文件 - 实现)
#include "widget.h"
#include "ui_widget.h" // 重点：包含了 .ui 文件编译后生成的头文件
Widget::Widget(QWidget *parent) :
QWidget(parent),
ui(new Ui::Widget)
{
// 这行代码将 .ui 文件中设计的界面和当前的 C++ 代码"关联"起来
ui->setupUi(this);
}
Widget::~Widget()
{
delete ui;
}
* `ui->setupUi(this);` 是最重要的部分。它会读取 `.ui` 文件内容，并将其中设计的按钮等控件实例化，把它们"画"在 `Widget` 这个窗口上。
（5） `widget.ui` - 界面设计文件
这是一个 XML 文件，用 Qt Creator 的设计模式打开时，你可以通过拖拽的方式来设计界面。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ui version="4.0">
<class>Widget</class>
<widget class="QWidget" name="Widget">
<property name="geometry">
<rect>
<x>0</x>
<y>0</y>
<width>671</width>
<height>478</height>
</rect>
</property>
<property name="windowTitle">
<string>Widget</string>
</property>
<widget class="QPushButton" name="pushButton">
<property name="geometry">
<rect>
<x>230</x>
<y>170</y>
<width>191</width>
<height>101</height>
</rect>
</property>
<property name="text">
<string>PushButton</string>
</property>
</widget>
</widget>
<layoutdefault spacing="6" margin="11"/>
<resources/>
<connections/>
</ui>
可以看到，我们在界面上放了一个 `QPushButton`，它的 `name` 是 `pushButton`，显示的文本是 `PushButton`。在 C++ 代码中，我们就可以通过 `ui->pushButton` 来访问这个按钮。
三、揭秘 Qt 的构建过程
当你点击"运行"按钮时，Qt Creator 在背后为你做了几件重要的事情，最终才生成了可执行文件。这个过程通常发生在一个单独的构建目录中（比如 `build-testqt-Desktop_Qt_5_9_0...`）。
（1）`qmake` 生成 Makefile：`qmake.exe` 首先读取你的 `testqt.pro` 文件。根据里面的配置，它会生成一个 `Makefile`（以及 `Makefile.Debug` 和 `Makefile.Release`）。Makefile 是一个构建规则文件，它精确定义了接下来需要执行的所有编译和链接命令。
（2）`uic` (User Interface Compiler) 编译 UI 文件：在编译过程中，`uic.exe` 会被调用。它读取 `widget.ui` 这个 XML 文件，并把它转换成一个标准的 C++ 头文件，名为 `ui_widget.h`。这个头文件里定义了 `Ui::Widget` 类，并包含了创建所有界面控件（如 `pushButton`）的代码。这个文件也被生成在构建目录中。
（3）`moc` (Meta-Object Compiler) 处理元对象：接下来，`moc.exe` 会扫描你所有声明了 `Q_OBJECT` 的头文件（这里是 `widget.h`）。它会为这个类生成一些额外的 C++ 代码（保存在 `moc_widget.cpp` 中），用于实现信号与槽等高级功能。
（4）C++ 编译器编译所有源文件：最后，你的 C++ 编译器（如 MSVC 或 MinGW）会编译所有的 `.cpp` 文件，这包括：
* 你自己写的 `main.cpp` 和 `widget.cpp`。
* 由 `moc` 生成的 `moc_widget.cpp`。
（5）链接器生成可执行文件：编译器将所有源文件编译成目标文件（`.obj`）后，链接器会把这些目标文件与 Qt 库（`.lib` 文件）链接起来，最终生成 `testqt.exe` 这个可执行文件。
了解这个过程有助于你排查一些奇怪的编译错误。比如，如果你修改了 UI 文件但表现不正确，可能是 `uic` 没有重新运行；如果信号槽不工作，有时是 `moc` 过程出了问题。这时，执行一次"清理项目"再"重新构建"通常能解决问题。
四、运行项目与总结
现在，重新编译并运行程序。软件左下角按顺序的按钮分别是，运行，编译，构建
下面是它们的使用场景
运行和构建的区别如下：
下面是程序运行的截图：
总结
通过这个简单的例子，我们了解了：
（1）Qt SDK 的目录结构，以及 `bin`、`lib`、`include` 的作用。
（2）一个 Qt 项目由 `.pro`、`.h`、`.cpp`、`.ui` 等文件组成，以及重要的 `.pro.user` 文件。
（3）Qt 通过 `qmake`、`uic` 和 `moc` 等工具将项目文件转换、编译并链接成可执行程序。
这只是 Qt 世界的冰山一角。接下来，你可以尝试在界面上添加更多的控件（如 `QLabel`, `QLineEdit`），并用信号与槽将它们的功能连接起来，继续你的探索之旅。关于信号和槽的概念学习我们后续章节见。
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