嵌入式Linux的QT项目CMake工程模板分享及使用指南

在嵌入式linux开发板上跑QT应用，不同于PC上的开发过程。最大的区别就是需要交叉编译，才能在板子上运行。这里总结下嵌入式linux环境下使用CMake，嵌入式QT的CMake工程模板配置及如何使用，分享给有需要的小伙伴，有用到的可以点击收藏。

CMake简介

CMake 是一个项目构建工具，并且是跨平台的。关于项目构建我们所熟知的还有Makefile（通过 make 命令进行项目的构建），大多的IDE软件都集成了make，比如：VS 的 nmake、linux 下的 GNU make、Qt 的 qmake等，如果自己动手写 makefile，会发现makefile 通常依赖于当前的编译平台，而且编写 makefile 的工作量比较大，解决依赖关系时也容易出错。

而 CMake 恰好能解决上述问题，其允许开发者指定整个工程的编译流程，在根据编译平台，自动生成本地化的Makefile和工程文件，最后用户只需make编译即可，所以可以把CMake看成一款自动生成 Makefile工具。而且一旦习惯了CMake,再也不想回到手写makefile的时代了。

cmake的编译流程，执行原理如下图所示：

环境准备

CMake安装

Download | CMake

linux下的cmake安装很简单。以ubuntu为例，可以直接sudo apt-get install cmake。当然也可以手工下载最新源码包来安装。这里选择了一种最简单的方式。

sudo apt-get install cmake

交叉编译工具链gcc

这个一般的开发板都会提供，这里不在详细介绍。

下面介绍下工具链的配置：

(目的是指定cmake使用的交叉编译工具链)（选项：DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE）。

在项目根目录下新建个toolchains目录，在此目录下，参照其它开发板的配置文件，添加一个该开发板的工具链的配置文件 arm-poky-linux-gnueabi.cmake。

set(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux)
set(CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR arm)
set(CMAKE_C_COMPILER "arm-poky-linux-gnueabi-gcc")
set(CMAKE_CXX_COMPILER "arm-poky-linux-gnueabi-g++")
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM NEVER)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY ONLY)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE ONLY)

set(CMAKE_C_FLAGS "-march=armv7-a -mfloat-abi=hard -mfpu=neon --sysroot=/opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.1.0/sysroots/cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi")
set(CMAKE_CXX_FLAGS "-march=armv7-a -mfloat-abi=hard -mfpu=neon --sysroot=/opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.1.0/sysroots/cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi")

# cache flags
set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS}" CACHE STRING "c flags")
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS}" CACHE STRING "c++ flags")

工程模板

新建个test项目文件夹，内部新建hello.cpp文件源码。

#include <QCoreApplication>
#include<QDebug>
#include <QDir>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);
    qDebug() << "hello QT test";
    return a.exec();
}

首先我们要创建一个CMakeLists.txt文件，名称大小写一定不能错。

需要注意的是，在CMakeLists.txt文件中还需要添加以下行来设置OE_QMAKE_PATH_EXTERNAL_HOST_BINS变量。它的目的是为了找到qmake的位置。

因此可以设置如下：

set(QT_VERSION 5)
set(CMAKE_CROSSCOMPILING TRUE)
set(OE_QMAKE_PATH_EXTERNAL_HOST_BINS /opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.1.0/sysroots/x86_64-pokysdk-linux/usr/bin)

另外需要注意的是，需要配置CMAKE_PREFIX_PATH，它是一个分号分隔的路径列表，用来指明软件/库安装路径前缀，以供find_package()，find_program()，find_library()，find_file()和find_path()命令搜索使用，这样就方便搜索可执行文件、头文件、库文件及相关配置文件等。

可以在编译时，在命令行指定它，如：


#在项目根目录,cd build,先进入build目录
cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=../toolchains/arm-poky-linux-gnueabi.cmake -DCMAKE_PREFIX_PATH=/opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.1.0/sysroots/cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi/usr/lib/cmake ../

或者嫌它太长，可以写到CMakeLists.txt文件里写固定。

set(CMAKE_PREFIX_PATH "/opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.1.0/sysroots/cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi/usr/lib/cmake")

完整的CMakeLists.txt文件工程模板：

cmake_minimum_required(VERSION 3.12)

project(helloqt)

add_definitions(
    -D_ENABLE_LOGGING
)

set(CMAKE_PREFIX_PATH "/opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.1.0/sysroots/cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi/usr/lib/cmake")

set(BUILD_DIRECTORY ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../build_out)
get_filename_component(ABSOLUTE_PATH ${BUILD_DIRECTORY} ABSOLUTE)
set(BUILD_DIRECTORY ${ABSOLUTE_PATH})


####################  QT dependencies ####################
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
set(CMAKE_AUTOMOC ON)
set(CMAKE_AUTORCC ON)
set(CMAKE_AUTOUIC ON)

set(QT_VERSION 5)
set(CMAKE_CROSSCOMPILING TRUE)
set(OE_QMAKE_PATH_EXTERNAL_HOST_BINS /opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.1.0/sysroots/x86_64-pokysdk-linux/usr/bin)

set(REQUIRED_LIBS Core Quick Widgets)
set(REQUIRED_LIBS_QUALIFIED Qt5::Core Qt5::Quick Qt5::Widgets)

####################  set output directory ####################
set(BUILD_DIR ${BUILD_DIRECTORY})
set(LIB_DIR ${BUILD_DIR}/lib/Release)
#set(LIB_FIX)
#if (CMAKE_BUILD_TYPE MATCHES "Debug")
#    set(LIB_DIR ${BUILD_DIR}/lib/Debug)
#    set(LIB_FIX _d)
#endif ()

#get_filename_component(ABSOLUTE_PATH ${LIB_DIR} ABSOLUTE)
#set(LIB_DIR ${ABSOLUTE_PATH})

set(CMAKE_ARCHIVE_OUTPUT_DIRECTORY ${LIB_DIR})
set(CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY ${LIB_DIR})
set(CMAKE_PDB_OUTPUT_DIRECTORY ${LIB_DIR})
set(CMAKE_RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY ${LIB_DIR})

#set(LIB_DIR_FIX ${LIB_DIR})
#option(USE_VS_BUILD "use visual studio build." OFF)
#if (USE_VS_BUILD)
#    set(LIB_DIR_FIX ${LIB_DIR}/bin/Debug)
#endif ()
###########set include path ####################
include_directories(
        ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/
        ${BUILD_DIR}/include
)

####################  scan source files ####################
aux_source_directory(${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/ SRC_FILES)
#aux_source_directory(${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/source/cpp/test2 SRC_FILES)

#set(SRC_LIST hello.c)

#add library(libhello SHARED hello.c)
#set_target_properties(libhello PROPERTIES OUTPUT NAME "hello")
find_package(Qt${QT_VERSION} COMPONENTS ${REQUIRED_LIBS} REQUIRED)
#find_package(Qt5 COMPONENTS Widgets)

add_executable(${PROJECT_NAME}  ${SRC_FILES})
#target_link_libraries(hello libhello)


####################  set target dependencies ####################

set(THIRD_LIBS "")

target_link_libraries(${PROJECT_NAME} PRIVATE ${REQUIRED_LIBS_QUALIFIED} ${THIRD_LIBS})

如何使用

执行以下命令即可。

#先加载环境变量
source /opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.1.0/environment-setup-cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi 
 
#在项目根目录,cd build,先进入build目录
cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=../toolchains/arm-poky-linux-gnueabi.cmake ../
#执行make,开始编译
make

最后，编译成功！可以在嵌入式环境下愉快的使用cmake来编译qt的工程。

总结一下CMake的优点：

1.跨平台;

2.能够管理大型项目;

3.简化编译构建过程和编译过程；

4.可扩展：可以为 cmake 编写特定功能的模块，扩充 cmake 功能。

5.可以集成CI/CD,自动化构建与部属。