【Sipeed D1 Dock Pro】QT初体验

[yanmingjian]

前提

想要完成qt交叉编译的功能，会涉及到以下几个重要的组件

• qmake和库文件
  qmake对于QT来讲是一个非常重要的工具，编译qt源码时会生成qmake，它对应的平台为qt程序工作的平台（如Windows），因此configure配置时，-platform选项实际上指的是qmake工作的平台。

库文件包含了qt内置功能\函数的实现，在程序链接或运行时生效，-xplatform选项指的是库文件对应的平台（如开发板）。

• 交叉编译工具链
  既用于编译目标程序需要用到的库文件，也编译实际项目中的代码文件。

主要过程如下：

• 准备工作

在windows下编译QT，需要安装active perlhttps://www.perl.org/get.html和python，安装过程不在叙述，安装完成后需要将其可执行文件所在目录（一般为bin目录）加入到环境变量中。

需要注意的是perl的目录比较绕，我的目录在用户目录下的AppData\Local\ActiveState\cache\bin，而且不是exe文件，而是bat脚本，最终执行perl.exe文件，因此添加脚本目录或者exe目录到环境变量都行。

在第二次编译时，提到需要安装msvc工具链和ruby。

msvc可以使用visual studio installer安装编译器和Windows sdk，安装完成后使用msvc的环境能执行cl指令即可。

ruby下载安装即可。

下载交叉编译工具链，开发板工具链官方整理的非常好，直接在 https://occ.t-head.cn/community/download?id=4032826170687950848 页面下载然后解压即可，为了后续的流程简单一点，也建议将其bin目录加入到环境变量。

因为是在Windows下编译源码，因此还需要安装g++，这个很多软件都会带有g++工具链（如vs、cygwin64、qt等），这里就不再详述了，g++所在目录页需要加入到环境变量中。这是我用到的g++版本。

• QT源码下载
  直接在qt官网（ https://www.qt.io/offline-installers ） 下载即可，Windows平台下载zip文件，下载完成之后解压。

在第二次尝试编译时得知需要将解压后的flex.exe所在目录加入到环境变量，目录为压缩包下gnuwin32\bin。

修改工具链位置由于我们的目标程序适用于开发板，因此这里的库必须使用开发板对应的交叉编译工具链来编译，qt源码中并没有预设该工具链，因此需要对现有的工具链文件做一定修改，办法如下：

修改源码目录下qtbase\mkspecs\linux-aarch64-gnu-g++\qmake.conf文件，将其工具链更改为开发板对应的工具链。

修改这个文件是因为我们等会configure配置会用到-xplatform linux-aarch64-gnu-g++选项，该选项指向了这个文件，你也可以自己创建一个文件夹，按照模板填写qmake.conf文件也可以，只需要保证-xplatform能找到新建的 文件即可。

• Windows下编译QT源码 - 1
  这部分是在51假日期间做的尝试，实际上方法不对，导致了在编译过程中出现很多问题，不过当时仅记录了一部分内容，在掉进编译的问题旋涡之后，就没有记录了。正确的编译方式请看《Windows下编译QT源码 - 2》章节。

• 执行编译
  在源码文件夹顶层目录下，执行以下指令：

configure.bat -release -static -opensource -nomake tests -nomake examples -no-opengl -skip qtvirtualkeyboard -platform win32-g++ -xplatform linux-aarch64-gnu-g++ -prefix D:\Qt\Qt5.12.10\5.12.10\xuantie_900_mingw_v2.2.5

关于配置选项的说明，可以查看qtbase\config_help.txt文件，这里只简单介绍一下：

先尝试了qt 5.15.1版本（因为我本地的qt是该版本），编译过程中遇到的错误如下：

g++报错，找不到输入文件（g++: fatal error: no input files）

原因是g++在处理转义字符\时，截断了后面后面的参数，需要修改qtbase\qmake\Makefile.unix文件（为啥不是qtbase\qmake\Makefile.win32文件？），去掉QT_VERSION_STR后面的转义字符。修改完成之后，不再报这个错误。

• ::symlink未被申明

查看报错的源码，发现这个函数应该是unix下特有的，我在Windows下编译，但是实际上启用了Q_OS_UNIX的宏。从qtbase\src\corelib\global\qsystemdetection.h文件来看，如果未指定平台，则会默认Unix，而定义Q_OS_WIN宏的条件，是要定义Q_OS_WIN32、Q_OS_WIN64、Q_OS_WINRT其中至少一个宏，而这三个宏在定义条件如下：

#elif !defined(SAG_COM) && (!defined(WINAPI_FAMILY) || WINAPI_FAMILY==WINAPI_FAMILY_DESKTOP_APP) && (defined(WIN64) || defined(_WIN64) || defined(__WIN64__))

#  define Q_OS_WIN32

#  define Q_OS_WIN64

#elif !defined(SAG_COM) && (defined(WIN32) || defined(_WIN32) || defined(__WIN32__) || defined(__NT__))

#  if defined(WINAPI_FAMILY)

#    ifndef WINAPI_FAMILY_PC_APP

#      define WINAPI_FAMILY_PC_APP WINAPI_FAMILY_APP

#    endif

#    if defined(WINAPI_FAMILY_PHONE_APP) && WINAPI_FAMILY==WINAPI_FAMILY_PHONE_APP

#      define Q_OS_WINRT

#    elif WINAPI_FAMILY==WINAPI_FAMILY_PC_APP

#      define Q_OS_WINRT

#    else

#      define Q_OS_WIN32

#    endif

#  else

#    define Q_OS_WIN32

#  endif

Win32、win64看起来应该是在编译的时候传入的参数，最终找到qtbase\mkspecs\common\g++-win32.conf文件中定义了_WIN32宏，这个文件又被qtbase\mkspecs\win32-g++\qmake.conf文件包含，我的编译选线里面指定了-platform win32-g++，按道理这个宏应该在编译的时候已经定义了才对，为什么实际编译的时候被使能的是Q_OS_UNIX宏呢？？？

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51期间的记录仅上述两点，实际上后来我尝试了很多办法，包括直接指定Windows的编译宏等，结局非常凄惨，就和一个谎言需要无数个谎言来掩盖类似，绕开一个编译错误的动作导致了后面出现更多的编译报错，直接钻进了牛角尖。后来还尝试过在Linux下编译，configure确实没有报错，但是编译的时候出现了其他错误，尝试解决也是以失败告终，在这里消耗了大约1天多的时间，直接清空了假期余额，因此这件事情也向后拖了很长时间。

后来在一个周末比较空闲的时间，打算继续研究一下，在查看qtbase\configure.bat文件时，发现以下代码：

if "%PLATFORM:g++=%" == "%PLATFORM%" (

    if "%MAKE%" == "" (

        if not "%jom.exe%" == "" (

            set MAKE=jom

        ) else (

            set MAKE=nmake

        )

    )

    set tmpl=win32

) else (

    if "%MAKE%" == "" (

        set MAKE=mingw32-make

    )

    set tmpl=unix

)

大意是如果指定的平台已g++结尾，就走else的逻辑，我指定的平台为win32-g++，所以按Unix编译了？看了下还支持win32-msvc平台，我电脑上安装过vs，刚好有msvc的工具链，因此打算切换到msvc，使用-platform win32-msvc参数，依然出现上述错误，在网上收罗解决办法的时候，翻到了下面这篇文章：

里面提到要使用x64 Native Tools Command Prompt for VS 2022 Current命令行执行编译编译指令，尝试之后果然没有报错了！！（充分说明了查找资料也是初级技术人员的一项必不可少的能力），编译过程在下面的章节记录。

Windows下编译QT源码 - 2

• 重新解压qt源码
  修改交叉编译工具链名称。这里要注意库编译为动态还是静态（我还不理解啥意思），摘抄文章如下：
  QT静态库的编译需要注意编译选项/MD 、 /MT要和开发项目中引用的其他库相匹配。如果要修改此编译选项，可以在QT源文件根目录下的 qtbase\mkspecs\common\msvc-desktop.conf 中修改

QMAKE_CFLAGS_RELEASE    = $$QMAKE_CFLAGS_OPTIMIZE -MD

QMAKE_CFLAGS_RELEASE_WITH_DEBUGINFO += $$QMAKE_CFLAGS_OPTIMIZE -Zi -MD

QMAKE_CFLAGS_DEBUG      = -Zi -MDd

或者

QMAKE_CFLAGS_RELEASE    = $$QMAKE_CFLAGS_OPTIMIZE -MT

QMAKE_CFLAGS_RELEASE_WITH_DEBUGINFO += $$QMAKE_CFLAGS_OPTIMIZE -Zi -MT

QMAKE_CFLAGS_DEBUG      = -Zi -MTd

打开msvc对应的命令行（x86 Native Tools Command Prompt for VS 2022 Current，编译64位库则打开x64 Native Tools Command Prompt for VS 2022 Current），切换到qt源码解压目录下，注意可能直接cd到解压目录会失败，可以逐级切换目录。
这次使用的指令为 configure -static -release -mp -opensource -confirm-license -platform win32-msvc -xplatform linux-aarch64-gnu-g++ -prefix D:\Qt\Qt5.12.10\5.12.10\xuantie_900_mingw_v2.2.5 -nomake examples -nomake tests -no-opengl -no-iconv -no-assimp -no-qt3d-profile-jobs -no-qt3d-profile-gl -skip qtvirtualkeyboard -skip qtwebengine -skip qtlocation ，依然需要在qt解压出来的文件夹根目录下执行。

configure执行的结果如下：

（上述指令红色部分是后面发现问题之后加的，到后面其实我重新解压编译了一次，用的指令如下 configure -prefix D:\Qt\Qt5.12.10\5.12.10\xuantie_900_mingw_v2.2.5 -opensource -confirm-license -release -strip -shared -xplatform linux-aarch64-gnu-g++ -platform win32-msvc -optimized-qmake -c++std c++11 --rpath=no -pch -skip qt3d -skip qtactiveqt -skip qtandroidextras -skip qtcanvas3d -skip qtconnectivity -skip qtdatavis3d -skip qtdoc -skip qtgamepad -skip qtlocation -skip qtmacextras -skip qtnetworkauth -skip qtpurchasing -skip qtremoteobjects -skip qtscript -skip qtscxml -skip qtsensors -skip qtspeech -skip qtsvg -skip qttools -skip qttranslations -skip qtwayland -skip qtwebengine -skip qtwebview -skip qtwinextras -skip qtx11extras -skip qtxmlpatterns -make libs -make examples -nomake tools -nomake tests -gui -widgets -dbus-runtime --glib=no --iconv=no --pcre=qt --zlib=qt -no-openssl --freetype=qt --harfbuzz=qt -no-opengl -linuxfb --xcb=no --libpng=qt --libjpeg=qt --sqlite=qt -plugin-sql-sqlite -recheck-all）

• 接下来执行nmake

在编译过程中，遇到的错误以及对应的解决办法如下：

• 在编译过程中出现如下错误

看起来是在调用python时，命令行将指令中文件夹名称中的空格截断了。改动现有的文件目录比较麻烦，我直接重装了python，这次安装的目录就比较简单了，确保没有空格。继续执行nmake，不再报该错误。

• 编译过程中出现如下错误：

d:/private_toolchain/xuantie-900-gcc-linux-5.10.4-glibc-mingw-v2.2.5/bin/../lib/gcc/riscv64-unknown-linux-gnu/10.2.0/../../../../riscv64-unknown-linux-gnu/bin/ld.exe: E:/qt-everywhere-src-5.15.1/qtdeclarative/lib/libQt5Qml.a(qv4typedarray.obj): in function `unsigned long long atomicExchange<unsigned short>(char*, QV4::Value)':

qv4typedarray.cpp:(.text._Z14atomicExchangeItEyPcN3QV45ValueE[_Z14atomicExchangeItEyPcN3QV45ValueE]+0x16): undefined reference to `__atomic_exchange_2'

在网上收罗了一下资料（参考 https://twd2.me/archives/10597）
，缺少的这个函数是RV64的对8位整数和16位整数的原子操作，类似的函数还有__atomic_exchange_4（32位）和__atomic_exchange_8（64位），出现这个问题可主动指定lib文件（-latomic）解决，我报错的这个地方在qtdeclarative\tools\qml\目录下（此时已经是使用刚编译出来的qmake在编译了），需要修改该目录下的makefile文件，在LIBS变量中加入 -latomic。继续编译，不再报__atomic_exchange_2等函数的错误。

在后续的编译中，还需要按这种方式修改如下文件：

qtdeclarative\tools\qmltestrunner\Makefile

• 编译过程中出现如下错误：

d:/private_toolchain/xuantie-900-gcc-linux-5.10.4-glibc-mingw-v2.2.5/bin/../lib/gcc/riscv64-unknown-linux-gnu/10.2.0/../../../../riscv64-unknown-linux-gnu/bin/ld.exe: E:/qt-everywhere-src-5.15.1/qtdeclarative/lib/libQt5Qml.a(YarrInterpreter.obj): in function `.L433':

YarrInterpreter.cpp:(.text._ZN3JSC4Yarr11byteCompileERNS0_11YarrPatternEPN3WTF20BumpPointerAllocatorEPNS_6NoLockE+0x3b8): undefined reference to `JSC::Yarr::wordUnicodeIgnoreCaseCharCreate()'

收罗到如下解决办法（ https://forum.qt.io/topic/32634/unresolved-external-symbol-attempting-to-build-5-2/4）：

in "qt\qtdeclarative\src\qml", check the file "RegExpJitTables.h"

if it's empty, delete it (it's autogenerated with python)

上述办法是针对5.2版本的qt，我现在使用的是5.15.1，这个文件的路径在qtdeclarative\src\qml.generated\RegExpJitTables.h。实际上我在删除这个文件之后依然报错，发现创建的还是一个空文件，直接进入到qtdeclarative\src\qml目录，手动执行python E:/qt-everywhere-src-5.15.1/qtdeclarative/src/3rdparty/masm/yarr/create_regex_tables > .generated\RegExpJitTables.h 命令，才成功创建这个文件（创建出来的文件是由一个超大的数组开头 static const char _wordcharData[65536]）。

（文章里面还提到另一个办法是从git下载源码，但是我未尝试）。

• 在编译过程中遇到如下错误：

In file included from declarativemaps\qdeclarativepolylinemapitem.cpp:38:

declarativemaps\qdeclarativepolylinemapitem_p_p.h:381:17: error: 'const char* MapPolylineShaderLineStrip::vertexShader() const' marked 'override', but does not override

  381 |     const char *vertexShader() const override {

这个问题，后来发现是各个模块之间有依赖导致的，我在configure的时候加了-no opengl，而这里的qtlocation模块对opengl模块有依赖，所以编译报错，重新configure一次，加上 -no qtlocation，然后重新nmake即可。

在漫长的等待之后，编译终于完成了。

执行nmake install，将编译的文件安装到 -prefix 指定的目录。

• 创建测试工程
  在配置完kit（构建套件）之后，使用creator新建一个测试项目，在选择kit时勾选上我们刚刚配置好的套件，然后随便敲点代码，准备编译工程。

• 编译工程
  直接点击运行或者构建，将会出现失败，对比了正常构建和失败构建的输出如下：

很明显是因为没有在工具链的目录下找到make程序导致的，但是此时已经通过qmake创建了makefile文件，我们可以直接进入到工程所在目录，然后直接执行make指令，即可完成程序的编译，我这边成功生成test可执行文件。

（后来不知道为啥就能直接找到make程序了，此时直接点击构建即可创建出test可执行程序，无需手动执行make指令了）

将编译生成的测试程序上传到开发板并执行，得到如下错误提示：

原因是因为 libstdc++.so.6库的版本不够高，因此需要更新库文件，我直接将下载的工具链中的库文件（位于工具链目录riscv64-unknown-linux-gnu\lib64v_xthead\lp64d目录下）更新到开发板上。

然后将libstdc++.so.6软连接到这个库文件即可。

重新执行测试程序，得到如下错误：

./test: error while loading shared libraries: ld-linux-riscv64v_xthead-lp64d.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory

这看起来是库文件缺失导致的报错，将工具链中的库文件更新到开发板上

重新执行测试程序，得到如下错误：

前面两行是因为在编译qt源码时，configure没有加-no-iconv，在没加的情况下编译后，qt会使用QIconvCodec类进行编码的转换，而qt本身不再使用该类，所以不要使用该库，因此重新configure一次然后重新编译即可。

当然也可以下载去这个网址http://ftp.gnu.org/gnu/libiconv/下载libiconv源码，配置（./configure --prefix=E:\libiconv-1.17\libiconv-1.17\build --host=riscv64-unknown-linux-gnu-gcc）编译后安装，将产生的libiconv.so复制到开发板上。

编译完成后重新构建测试工程，将得到的可执行文件上传并执行，出现找不到qt库的错误，将缺失的库上传到开发板，重新执行，最终出现BUS ERROR的错误。

查询了资料，说error bus基本上可以肯定是板子上运行的qt库和编译器使用的qt库不一致造成的。那么最好的办法就是将交叉编译的qt库文件直接拷贝到开发板上，并设置其路径。

直接将整个编译出来的文件拷贝到SD卡的目录下

并设置qt的环境变量如下：

export QT_ROOT=/mnt/UDISK/qtlib

export QT_QPA_PLATFORM_PLUGIN_PATH=$QT_ROOT/plugins

export QT_QPA_PLATFORM=linuxfb:tty=/dev/fb0

export QT_PLUGIN_PATH=$QT_ROOT/plugins

export LD_LIBRARY_PATH=$QT_ROOT/lib:$QT_ROOT/plugins/platforms

export QML2_IMPORT_PATH=$QT_ROOT/qml

export QT_QPA_FONTDIR=/resources/fonts

这些环境变量的设置可加入到 /etc/profile 文件中，并通过重启或者执行 source /etc/profile 的方式使其生效。

在配置完成后，重新执行测试程序（测试程序的功能为点击一个按钮，会更新一个文本框）。

界面得以显示，但是文字都没有显示出来，点击测试按钮，本应该更新文字，但是文本框依然空白，控制台输出如下信息：

Note that Qt no longer ships fonts. Deploy some (from https://dejavu-fonts.github.io/for example) or switch to fontconfig.

看这意思，是因为缺少字符库导致的，在开发板全局搜索 fonts，找到如下两个路径：

/resources/fonts

/usr/share/directfb-examples/fonts

将第一个路径加入到环境变量中 （ export QT_QPA_FONTDIR=/resources/fonts/ ），重新执行程序，终于正常显示了，效果如下：

直接上一个官方炫酷一点的例程（官方例程需要编译example模块才会生成），路径在编译安装路径下"examples\widgets\animation\animatedtiles\animatedtiles"，执行的效果如视频，还是非常的丝滑的。

[wonderfullook]

谢谢giao桑的分享

[guozhaifa]

@yanmingjian 你好 您这边是否会出现无论运行什么窗口程序，这边都全屏显示。mes弹窗也有问题！

[yanmingjian]

@guozhaifa everything ok!

[guozhaifa]

@yanmingjian 你好 可以分享一下这个QT编译出来的包吗？ 我编译了好几十次了 还是没有窗体。用QT4.8.5编译出来是待窗体的 但是不能有任何字体，用QT5.12编译出来能待字体 但是没有窗体。不知道咋搞。