从Windows到ARM Linux：Qt程序的交叉编译与移植指南

引言

在嵌入式开发中，我们经常需要将桌面端开发的Qt程序部署到ARM架构的Linux设备。本文详细介绍如何将Windows平台开发的Qt程序，通过Linux虚拟机交叉编译为ARM架构可执行文件的完整过程

环境准备

需要特别注意的是，对于CentOS 7 默认支持的GCC版本是4.8，这个版本对于Qt 6及以上的版本不支持。此外，使用Qt 5.15.2也需要升级GCC，注意QT版本。

开发环境

宿主机：Windows 11
虚拟机：Ubuntu 18.04 LTS（Vmware workstation运行）
目标设备：ARM64架构Linux

工具清单

工具	版本要求	作用
Windows的Qt Creator	5.15	Windows端开发IDE
Linux的Linaro工具链	GCC 7.5+	ARM交叉编译器
Linux的Qt源码包	5.15.2	交叉编译Qt库

完整操作流程

一、配置Linux交叉编译环境

1. 安装ARM64工具链

解释：这部分主要是下载ARM64的工具链，解压搭配/opt并且将这个路径添加到环境变量中，使得系统可以直接找到这个工具链。source ~/.bashrc设定环境变量的设置立刻生效。

复制代码

wget https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/latest-7/aarch64-linux-gnu/gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_aarch64-linux-gnu.tar.xz
sudo tar -xvf gcc-*.tar.xz -C /opt
echo 'export PATH=/opt/gcc-linaro-7.5.0/bin:$PATH' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

2. 验证工具链

复制代码

aarch64-linux-gnu-gcc --version

二、交叉编译Qt库

1. 下载并解压Qt源码

解释：Linux版本的QT程序主要是为了适配ARM平台功能，提供跨平台API的ARM实现。

复制代码

wget https://download.qt.io/archive/qt/5.15/5.15.2/single/qt-everywhere-src-5.15.2.tar.xz
tar xvf qt-everywhere-src-5.15.2.tar.xz

2. 配置编译参数

解释：这部分进入解压后Linux的QT目录。修改QT程序的配置：主要指定了安装路径，目标平台需要使用的编译器和工具链。并且禁用了opengl和xcb。

复制代码

cd qt-everywhere-src-5.15.2
./configure -prefix /opt/qt5-arm -xplatform linux-aarch64-gnu-g++ -opensource -confirm-license -no-opengl -no-xcb

3. 编译安装

解释：解压后的QT还不能用，需要使用make编译成二进制的机器码，生成可执行文件、库文件。-j$(nproc)主要是自动读取处理器数量，加速编译。完成之后执行安装。

复制代码

make -j$(nproc) && sudo make install

三、移植Qt项目

1. 修改.pro文件

解释：需要在我们编写的QT项目.pro文件处，添加以下代码用于指定ARM架构的交叉编译工具和Linux中QT程序的位置。

复制代码

# ARM交叉编译配置
linux-aarch64-gnu-g++ {
    QMAKE_CC  = aarch64-linux-gnu-gcc
    QMAKE_CXX = aarch64-linux-gnu-g++
    
    # 指定Qt库路径
    QT_INSTALL_PREFIX = /opt/qt5-arm
    QMAKE_LIBDIR_QT  = $$QT_INSTALL_PREFIX/lib
    QMAKE_INCDIR_QT  = $$QT_INSTALL_PREFIX/include
    
    # 优化参数
    QMAKE_CFLAGS += -march=armv8-a -mtune=cortex-a72
    QMAKE_CXXFLAGS += $$QMAKE_CFLAGS
}

2. 生成Makefile

复制代码

/opt/qt5-arm/bin/qmake -spec linux-aarch64-gnu-g++

3. 执行编译

复制代码

make clean && make -j4

之后这样生成的文件便可以在arm架构的Linux上运行了。

四、部署

在部署到目标平台（arm架构的Linux）后执行以下命令，进行图形库安装，为程序添加执行权限以及执行程序。（注意，查看当前目录下有没有你的执行程序，程序名字也不需要加""）

复制代码

# 安装运行时依赖
sudo apt install libqt5core5a libqt5gui5

# 运行程序
chmod +x "your appliction"
./"your appliction" -platform linuxfb  # 无GUI设备使用帧缓冲模式

值得一提的是，如果目标设备的屏幕已经被一个程序占据导致你的程序无法显示。

可以先使用ps -elf | grep 程序名字找到进程，再使用kill 结束进程。之后在运行进程。

一些额外说明：

1.交叉编译：与编译不同点在于，交叉编译出来的程序无法在执行编译的环境运行，比如刚刚的Linux上使用arm的交叉编译工具链编译出来的程序就无法运行，必须要在arm架构的Linux才能运行。

2.QT的跨平台是指一份源码，在编译后可以在多个平台运行。而不是一份源码在多个平台直接运行。因此Windows程序即使向同架构的Linux操作系统移植QT，也需要使用源码在Linux编译一次。

3.配置交叉工具的原因：即使是Windows上面，也有一个编译工具，默认为x86/x64的机器码。当要在不同架构运行QT的时候，需要显示指定编译工具，比如arm架构运行的交叉编译工具。

容易混淆的点：一般来说，如果在Windows编译同架构的Linux程序，同样需要交叉编译工具。但如果只是在Windows编写源码，在Linux进行编译，则不需要配置交叉编译工具。