【嵌入式】总结——Qt开发（四）

        与前面一致，主要目的是为了快速上手体验，并没有深入研究。本篇是对初学Qt的一次总结，并非终点。

        本阶段的目的是搭建桌面-应用基本框架，并开发一个“App”。正点原子给的综合例程源码使用的是QML，本篇与其一致。

        人机对战时要注意，AI可以从零生成你要的效果，你让它在此基础上添加或者优化是没有任何问题的，它可以一直给你堆叠特效，但让它修改、修复或调整是很容易出现问题的。讲一个我遇到的，让它生成应用图标的样式，它做得很好，让它在此基础上增加一些点击效果，也没有任何问题。但是让它调整代码，它常常会把函数或变量的定义域搞错，把错误提示信息给它也很难解决，只能凭借人的肉眼观察。

        初期，AI给你框架，让你根据这个框架来生成整个应用，但由于对话长度有限，所以不可能根据一个对话完成所有应用的设计。但初期的目的是让人跟AI学习，来掌握项目架构怎么设计，怎么模块化开发。当熟悉之后，把这个项目分解成若干模块，每个模块又可以让AI分成若干小模块 ，由于单个对话的限制，AI不可能把每个小模块是干什么的给理清，但能分成若干小模块也够了。接着可以再开个对话让AI来设计小模块

一、学习

1，基础开发框架

        新学一门编程语言时，我一般会先查看已有的源码，观察它的语法，看看哪些部分可以一眼看懂是干什么的，比如变量的定义和函数的定义使用，在各个编程语言里基本大同小异。然后再询问一些不太能理解的语法，让AI举一些例子，自己尝试对已有源码改一下，观察能否达到预期效果。重头学一遍那是不可能的，仿照例子重新写一遍那也是不可能的。

        改的过程中可能会遇到各种各样的问题，也会积累一些经验，见得多了不自觉就会写了

• 如果添加了新的qml想要使用它，那么必须在qrc里添加该文件，这样在别的qml文件里使用import就可以导入对应的目录了。
• 最容易出现的问题就是忘记添加qml到qrc里了，如果你发现某个自定义组件找不到，那么就看看它是否在qrc里。
• 信号与槽：子组件的信号处理过程，既可以调用本地函数也可以触发本地信号（信号传递）
• …………

        在对语法有一些初步认识后（至少能分清哪些代码块大致是干什么的，不需要很清楚），就准备尝试在已有代码的基础上重新构建（原项目不删除，用于参考），即新建一个空的桌面文件（Desktop.qml），把桌面的程序接口接到这个新建的桌面文件，不做什么大的改动。

        此时，我会问问AI项目怎么组织，毕竟对这门语言啥都不懂，为了便于后续扩展，项目的组织架构是尤为重要的，最好在开头就想好。

        然后根据自己的理解询问一些项目的细节，不懂就问

        不断讨论项目细节，比如在原先架构上，如果添加更多应用怎么办，尽可能考虑后续扩展，争取获得一个合适的项目结构

2，测试框架

        接着AI会给出项目组织架构和具体的代码，但这个代码一般都很后期，虽然内容不多，但往往包含了各个门类、各种细节，会调用各种本地的资源（实际上咱才开始，自然什么都没有）。此时，我一般会给AI一个我认为合适的项目组织架构，然后让它生成个简单的测试框架，最好没有任何依赖，仅仅靠原生组件来完成设计

         依照这个简单测试应用，一步一步搭建，最后搭建一个基础可用的桌面，基于此不断优化，比如下图。说着挺简单的，但实际上会出各种各样的问题，有时候还可能重新设计方案。比如管理应用时，一开始AI给的是StackView（当时还不知道Loader，以为这个与安卓开发的那个栈是一样的），但后续想要做一个返回主菜单键和退出应用键时，用起来就很麻烦。不得以向AI抱怨，得知StackView适合做单应用页面的管理，多应用导航控制用Loader更好，在项目开始时AI竟然压根没考虑到。

• 有桌面，桌面有若干页面可以通过调用函数来动态创建或删除，下面有页面指示器（简单的小圆点组成）
• 有应用，点击后可以加载对应的应用qml文件，并让桌面不可视，应用可视。同时考虑到现代手机上除了1*1的桌面图标外，还有m*n的组件。应用qml随便设计一个简单界面即可，方便测试，应用里添加了一个返回按钮（清除应用后台）
• 有顶部栏，目前只显示时间，后续可以添加CPU温度等系统信息
• Home悬浮窗，用于在任何应用界面返回到主界面（不清除后台应用）

        当初以为使用ui开发更方便，毕竟可以使用图形化工具。而qml虽然也有，但用起来很卡，而且如果qml里使用了类或者跨目录的qml文件，那么很多都无法显示出来。

        但后来觉得还是“对话式开发”比声明式开发、命令式开发更方便，人负责想象，AI负责生成。即便想象很贫瘠，AI也能自己生成令人较满意的UI界面，下图这个不算。

这个计算器只能看，不能用

3，整理

      当测试应用框架基本差不多，可以转正时，那么就清理原项目留下来的痕迹，把没有用到的代码能删就删 。这里只清理了qrc和main里用不到的资源，其他文件不要删除，一些具体实现细节还需要参考

        后面就可以参考先前代码中的关键部分，继续开发应用，做好一个删一个

4、设计应用

        在框架搭建好之后，接下来只需要专注于设计具体的桌面应用。比如此时此刻，只需要考虑modules/Calculator这个目录怎么设计，不必再关心桌面切换、应用切换等（前面已经搭建好了机制）

        由于是重开一个对话，那么原先关于应用的启动等机制AI是不知道的，比如下图，那么这些我们自己保留即可。

        如果在一个对话里，无论怎么问，都不能解决办法的话，最好重开一个对话，并且给出关键代码（不需要包括qml等），比如设计计算器时，表达式解析出现问题

        经过一系列人机对战，得到了一个计算器应用，忽略掉必要的bug外，它已经是合格的计算器应用了（按键排布得有些不顺手）。事实上如果是自己动手设计UI，我觉得自己很难设计出这种简洁大方的UI

二、开发板调试

1，上板 

       改了一下pro文件，现在可以在Qt上运行，方便等下连接开发板调试（话说应该把这个功能搞到CLion上）

 

使用Filezila传输给虚拟机

到虚拟机里，用虚拟机以前工程里的pro.user替换掉现在的，不然rsync还需要重新配（详情见上一篇）

然后配置工程，勾选桌面端是为了看看不同平台下有没有问题

显然遇到了一个小问题，难怪之前正点原子的例程源码里会有"./"，当时嫌啰嗦就删了，现在看很有用嘛

遇到下面问题，后来发现是版本问题，我使用的是5.15.2，而正点原子是5.12.9（当初看错了，以为都是5.15）

        尝试编译5.15.2，有各种各样的问题，但最大的问题就是Ubuntu 16现在不支持了

        除此之外，有些Qt库还没有（交叉编译Qt源码跳过了，比如OpenGL）。想想还是算了，阉割一下也能用，在舍弃掉一些效果后，终于可以运行了

烧录到开发板上，开始有些问题，原桌面进程没有沙掉

        沙掉后重新运行（可以使用ssh传输命令沙掉进程）。唯一让我百思不得其解的是应用图标不见了，使用起来倒很流畅（毕竟应用和功能很少）

        CPU温度本来能正常显示的，但只要我在屏幕的一个地方按久了就自动变为零。这个算小bug，先放过它。

        温度显示这个功能是学原例程中desktop目录下的desktop.cpp文件的，它是通过访问用户空间里的驱动实现的，控制LED也同理。

这是现桌面的开销（很简陋所以开销小）

下面是原桌面，在例程源码中可以看到它在初次加载桌面时，实际上就把所有应用都加载了。如果不全部加载的话，开销应该会小一些。

又测试了一下，发现png是能显示的（右上角），同样的图片应用图标却不显示，那应该是打开的方式出了问题

        按照这个思路，觉得是应用图标的加载有问题，看到程序里的OpacityMask和QtGraphicalEffects，知道了问题所在，开发板使用的Qt库里是没有使用OpenGL的。

        去掉之后，图标可以显示，与预期一致，但我的圆角没了，先后试了不使用OpenGL的方法，还是不行（x_x）

        可是使用OpenGL，对于我这个一次也没能编译成功的loser来说，属实煎熬。

        好像还少了一个主菜单键，查了一下原因，也是使用了OpenGL原因，去掉使用OpenGL渲染阴影的代码就能正常显示了。此外开发板上的字库好像没有“🏠”这个字符，先用Home代替吧

2、设置启动脚本 

        配置启动脚本，需要编辑/etc/rc.local文件

vi /etc/rc.local

        脚本里的内容基本完善，开机后会运行/opt/Desktop这个程序，并设置为后台启动。由于暂时还没学如何改uboot或linux内核关于网络的设置，就用网络重启命令来把ip重置为设定的值

#!/bin/sh -e
#
# rc.local
#
# This script is executed at the end of each multiuser runlevel.
# Make sure that the script will "exit 0" on success or any other
# value on error.
#
# In order to enable or disable this script just change the execution
# bits.
#
# By default this script does nothing.


echo 30000 >  /proc/sys/vm/min_free_kbytes
source /etc/profile
/opt/QDesktop >/dev/null 2>&1 &

# 网络重启
/etc/init.d/networking restart
exit 0

        网络重启要在桌面启动后面 ，如果放在前面需要加延时（sleep 3），不然桌面程序就不会运行。要注意，修改完成并保存后，要输入sync再重启，不然数据还在缓冲区里，直接重启会丢失

        注意到前面我们使用rsync调试，实际上会把编译后的桌面程序传输开发板的/opt/test/bin目录里，然后运行。如果想要调试一次就让开发板之后运行桌面程序，可以改一下rsync中传输的目录，把/opt/test/bin改为/opt，不过开发板原先的Desktop程序记得备份一下。

三、项目结构 

1，基础框架 

      接下来回头看看这个简单的项目构成，下面是此时理想中的项目结构，后续可能会根据需求改变，目前起指导作用

        业务逻辑的入口main.cpp这里，现在只注册了两个类，计算器类和系统检测类，后者目前只检测了CPU温度。这里没有花什么精力，是在原例程基础上删改得到的

        界面入口main.qml这里，在了解原例程中main.qml结构后，就重做了。把界面分成两个部分，一个是桌面容器，另一个是应用容器。初始状态只加载桌面，桌面的具体设计是在Desktop.qml里，应用的具体设计在AppPage.qml里。

        当点击桌面上的图标后，就把桌面容器变成不可视，然后加载应用的qml文件（创建Loader），并可视，这就是应用启动的逻辑。退出应用就是让桌面可视，此时要么关闭应用示例（清后台），要么让它不可视。实际上就是把桌面和应用都当成了某个界面，没有从属关系，只是简单的并列，把桌面当成某个“应用”也无妨。

        在上面两侧之外的是悬浮窗，这个位于整个界面的上层，确保无论是在桌面还是应用都不会影响它的显示。

        除了上面三个和界面相关的之外，下面就是界面逻辑了，目前有启动应用、关闭当前应用和关闭所有应用，其中关闭应用又分为清理后台还是不清理后台两种。

        启动应用这里，会先判断Loader里有没有这个应用，因为前面提到过，返回主菜单不清后台时，只会把这个Loader变得不可视，不会销毁它。如此，就避免了重复创建Loader实例。如果不存在，那么创建示例。

2，桌面

        桌面这里，界面分为壁纸、顶部栏和页面三个部分，壁纸可以用图片或者动态渐变、粒子效果等，这里只用了简单的渐变效果。

        顶部栏只是一块区域，具体的实现在TopBar.qml里

        页面这里分为页面本身（SwipeView组件）和页面指示器（下面的小圆点），由于使用过程中，Repeater这个组件在跨文件时出现了问题，这里没能把页面指示器分离出一个qml文件，只能在这里了留下了臃肿的代码。

        接下来就是数据模型和创建页面、删除页面的函数。前面提到，桌面和应用并不是从属关系，所以这里的数据模型并非应用本身，只是把应用的一些属性给列举出来，方便显示应用图标（由页面组件SwipeView加载）。

        但也并非与应用没有任何关系，这里保存了应用的一些信息，比如加载qml的路径、大小、类型等，只在点击应用图标时，才会加载应用本体，减少不必要的开销。

3，应用图标

        应用这里是分了两个qml文件，一个是决定应用图标长什么样，另一个是动态生成应用实例。

        AppPage.qml在这里属于后者，在点击桌面上的应用图标后，它会根据那个应用的信息（大小、类型、qml文件路径等）来加载应用

        AppIcon.qml在这里决定了桌面上的应用图标的基础通用样式——有图片，图片下面有应用名称，可点击

4，应用

        前面的只是应用图标，与桌面是从属关系，这个才是应用。modules这个目录里可以放各个应用，每个应用都是一个文件夹。目前这里只有一个计算器，计算器里分为界面和逻辑。

        为了模块化，界面可由多个qml文件共同构成，这里设计了计算器的按钮和计算器整体界面。应用界面是完全独立的，相当于一个新的桌面界面。

        为完成交互功能，界面文件（Calculator.qml）会嵌入C++的类，通过调用这个类里的各个函数来完成交互逻辑的实现。

        下面是交互逻辑的实现文件，是QObject的派生类，给qml提供各种接口使用

        具体的交互逻辑实现让人头都大

5，系统

        系统级应用，使用单例模式，一直在后台加载，可暴露给需要的组件。比如获取CPU温度、系统音量等。与前面应用开发里的交互逻辑实现差不多，提供各种接口

 

        源码暂时不发，因为现在还很简陋，只有一个计算器可以使用。而且由于先前是在正点原子例程改的，会有大量文件夹，有些乱，还没整理。应该不会等很长

        在Qt Creator的视角下是很整齐

        在CLion这就有些乱了（真实目录）

        目前搭建好了基础框架，后续可以在这个基础上开发更多应用。但应用图标不能圆角显示这个问题，可能真的需要OpenGL支持或者使用更高的Qt版本。嗯，想了想，现在这套开发流程虽然简陋，但可以胜任一些基础功能的开发，控制个灯还是没有问题的。

        嗯后续可以再搭建一套开发流程，使用imx6ull官方最新的uboot和linux，以及正点原子的根文件系统制作SD卡启动，然后再尝试编译6.8.1的Qt源码，开发6.8.1下的Qt桌面程序，再接着制作自己的根文件系统。由于前面的学习并没有涉及到更改uboot、Linux内核和根文件系统，所以只要把桌面应用程序和一些驱动模块移动到EMMC上，再改一些配置文件，就可以使用了（设备树可以不动）。

        我想想，如果这样的话就有了两套开发流程，一套是EMMC上，旧的开发流程，另一套是SD卡上的，新的开发流程，即便新的尝试失败了，至少还有EMMC上的作托底。