本文参考网上诸多文章集合而成,重点有如下几篇,特此感谢。
Qt和qwt安装:
https://www.jianshu.com/p/afbc42ad2cfd
https://blog.csdn.net/lsjtsj/article/details/20313075
https://blog.csdn.net/ShoneX98/article/details/74012335(好)
FFTW库安装:
https://blog.csdn.net/whhxp/article/details/54375339
https://blog.csdn.net/wbgxx333/article/details/36625977
https://blog.csdn.net/eric88/article/details/17055325
https://blog.csdn.net/zwjzwj108108/article/details/24254067(好)
https://blog.csdn.net/congwulong/article/details/7576012(API)
注:关于添加全局变量,有时候需要重启生效,笔者未自己研究,欢迎大家一起验证。
本次操作环境为: Ubuntu 16.04 x64
安装QT版本:
前提:执行以下命令,保证安装所需的库,主要原因是:
sudo apt-get install g++
sudo apt-get install build-essential
sudo apt-get install libgl1-mesa-dev
sudo apt-get install libglu1-mesa-dev freeglut3-dev
一、Qt安装
Qt版本选择的是:Qt 5.9.1 64位版本
在Linux环境下搭建Qt开发环境有两种方式:一种是图形界面的安装,另一种是源代码的安装。这里为了方便,快速开发,使用基于图形界面方式。
下载版本:
步骤:
- 在QT官网下载Qt安装包,这里下载
qt-opensource-linux-x64-5.9.1.run
,注意Qt5.9.1linux版本的只有64位,这是因为QT官方从Qt5.5以后不再支持32为版本。 - 执行如下命令:
sudo chmod +x qt-opensource-linux-x64-5.9.1.run
说明:该命令是为了给为Qt安装包赋予可执行的权限。
- 然后再执行如下命令:
sudo ./qt-opensource-linux-x64-5.9.1.run
此时会弹出图形化的安装界面,之后的操作就跟Windows下安装软件相类似。
这里使用root权限安装是因为要安装在默认目录/opt下,当然也可以选择普通用户安装。
需要说明的是:qt-opensource-linux-x64-x.x.x.run包中包含了QtCreator可视化的开发工具,在安装完后,找到安装目录下的Tools/QtCreator/bin目录下发现有QtCreator可执行文件,该文件就是Qt可视化的开发工具。
cd
vim .bashrc
export PATH="/xxx/xxx//Qtx.x.x/x.x/gcc/bin":$PATH
中间的路径即为Qt中qmake的绝对路径。编辑完成后保存退出Vim(:wq)。然后再执行如下命令:
source .bashrc
设置即可生效。
注:这里我并不是这样使用的,.bashrc仅仅对普通用户生效。由于qt采用了root权限安装,因此,这里root权限添加到 vim /etc/profile
,在普通用户模式下也生效,最后source即可。
sudo gedit /etc/profile
export PATH=$PATH:/opt/Qt5.6.0/5.6/gcc_64/bin
source /etc/profile
2)Linux下Qt编程(命令方式):Hello Qt!
1.新建文件夹:mkdir hello,在文件夹下创建文件: vim hello.cpp
2.在hello.cpp中输入代码:
#include <QApplication>
#include <QLabel>
int main(int argc,char *argv[])
{
QApplication app(argc,argv);
QLabel *label=new QLabel("Hello QT!");
label->show();
return app.exec();
}
3.在终端下输入命令:qmake -project ,生成工程文件。此时在hello文件夹下生成hello.pro文件。
4.在终端下输入命令:qmake hello.pro,生成Makefile
5.在终端下输入命令:make ,进行编译。生成hello可执行文件。
6.在终端下输入命令:./hello ,运行程序。
二、Qwt安装
Qwt,全称是Qt Widgets for Technical Applications,是一个基于LGPL版权协议的开源项目, 可生成各种统计图。它为具有技术专业背景的程序提供GUI组件和一组实用类,其目标是以基于2D方式的窗体部件来显示数据, 数据源以数值,数组或一组浮点数等方式提供, 输出方式可以是Curves(曲线),Slider(滚动条),Dials(圆盘),Compasses(仪表盘)等等。该工具库基于Qt开发,所以也继承了Qt的跨平台特性。
安装好qt
开发环境后,先去其主页下载qwt库源代码。
1、下载qwt,注意是ubuntu下安装,我下载的是后缀为tar.bz2版本
网址:https://sourceforge.net/projects/qwt/files/qwt/6.1.3/
2、解压后拷贝到/usr/local/下,用Qtcreator打开qwt.pro文件,注意选择qmake的版本(因为Ubuntu默认环境下有一个qt版本,所有要选择我们刚刚安装的qmake)。
注意到官方安装文档有这么一句话:
Platforms
Qwt 6.1 might be usable in all environments where you find Qt.
It is compatible with Qt4 ( >= 4.4 ) and all Qt5 versions.
这里我们Qwt版本是6.1.3,Qt使用5.9版本,是满足条件的。
然后->clean all (清除)-> run qmake(构建) ->build qwt
3、终端进入qwt.6.1.3目录,cd /usr/local/qwt6.1.3
使用5.9版本的qmake执行qmake,注意此时要进入相应qmake版本的目录,我这里使用命令:
/opt/Qt5.9.1/5.9.1/gcc_64/bin/qmake
这一步可以生成Makefile文件
4、接下来在qwt6.1.3目录下看到Makefile文件后,执行make,然后执行sudo make install,注意可能会出现小警告,我这里忽略了
make
sudo make install
这样就完成qwt6.1.3的安装了,安装的路径是/usr/local/qwt-6.1.3。
2) 添加qwt库路径到链接器的路径当中。使用了qwt库的程序会链接到libqwt.so库,而这个库安装路径并不在系统环境变量内,所以要自己添加其路径。
#编辑~/.bashrc在最后一行加上:
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/qwt-6.1.3/lib
source ~/.bashrc
3)example测试成功
由于上面的编译过程没有自动编译示例程序,需要我们手动编译
所有示例程序都放在qwt-6.1.3/examples/目录下,执行下面的命令:
cd examples
/opt/Qt5.9.1/5.9.1/gcc_64/bin/qmake #生成Makefile
make
编译后的所有可执行程序就放在qwt/examples/bin/目录下。
5、拷贝lib文件
sudo cp /usr/local/qwt-6.1.3/lib/* /opt/Qt5.9.1/5.9.1/gcc_64/lib
cd /usr/local/qwt-6.1.3/plugins/designer/
ldd libqwt_designer_plugin.so (该文件仅root是rwx权限,链接了libqwt.so.6)
注意,这里我之前犯的错是将so文件拷贝错了地方,应该是要拷贝到qtcreator的designer文件夹下,我拷贝到qt的designer目录下,显示不出来效果。正确的命令如下:
sudo cp /usr/local/qwt-6.1.3/plugins/designer/libqwt_designer_plugin.so /opt/Qt5.9.1/Tools/QtCreator/lib/Qt/plugins/designer
这一步我出错了无数次,一定是在qt的designer目录下,而不是qt的gcc_64下面的lib,如果安装在那个下面,在以qt设计师方式打开.ui文件时会出现Failed get Meta data错误。
7、打开Qtcreator,双击打开一个ui文件,看designer有没有qwt控件。若没有,可以在ui界面下,单击tool菜单 ->form editor ->about Qt designer plugins下点击refresh,应该会有qwt插件,恭喜,安装成功!
8、在自己的项目中使用qwt时,需要在自己项目的pro文件添加
INCLUDEPATH += /usr/local/qwt-6.1.3/include
LIBS += -L "/usr/local/qwt-6.1.3/lib/" -lqwt
三、Fftw安装
FFTW(the Fastest Fourier Transform in the West)库是由MIT(Massachusetts Institute of Technology)的Matteo Frigo和Steven G. Johnson开发的,用于一维和多维实数或复数的离散傅里叶变换。
下载fftw-3.3.5版本,解压缩文件:
ftp://ftp.fftw.org/pub/fftw/fftw-3.3.5.tar.gz
tar zxvf fftw-3.3.5.tar.gz
在Linux中安装FFTW:
总共需要两次安装
第一次安装就按下面的 a 配置就行
第二次安装时为了 生成libfftwf.so的库文件 以f结尾的代表可以的数据类型是 float 加上 --enable-float
第一次安装的时候不能加这个选项,否则会出错。
a.
./configure --enable-type-prefix --prefix=/usr/local/fftw
--with-gcc --disable-fortran --enable-i386-hacks --enable-shared=yes
其中,
–enable-type-prefix 参数是为了同时使用single precision(单精度)和double precision(双精度),如果不使用它,最后只有以rfftw开头的文件被安装(real fftw);
–prefix= 参数是设定安装目录;
–with-gcc 使用gcc编译器;
–disable-fortran 参数为了不包含Fortran调用的机制;
–enable-i386-hacks 为Pentium和x86以后的cpu优化gcc的编译速度。
–enable-shared=yes 为了生成动态库.so文件 否则生成的都是.a 文件 没法编译 (我就卡在这里)
第一次安装
#配置
./configure --enable-type-prefix --prefix=/usr/local/fftw
--with-gcc --disable-fortran --enable-i386-hacks --enable-shared=yes
#编译
sudo make
#安装,这一次安装完后,在安装目录中存在以dfftw和drfftw开头文件,但没有sfftw开头的文件
sudo make install
# 还需要安装一次,先清除
make clean
第二次安装
#其中,--enable-float 为了生成单精度计算的头文件和库文件,即以sfftw开头的文件。
./configure --enable-float --enable-type-prefix --prefix=/usr/local/fftw
--with-gcc --disable-fortran --enable-i386-hacks --enable-shared=yes
#重新编译
sudo make
sudo make install
#再一次安装,安装完后,目录中便会同时存在sfftw和dfftw开头的文件(用于复数函数
/complex function的FFT变换)和srfftw与drfftw开头的文件(用于实数函数的FFT变换)
测试
#include <complex>
#include <fftw3.h>
#include <math.h>
#include <iostream>
#define N 10
using namespace std;
int main(int argc,char * argv[]){
fftw_complex in[N],out[N];
fftw_plan p;
p=fftw_plan_dft_1d(N,in,out,FFTW_FORWARD,FFTW_MEASURE);
for(int i=0;i <N;i ++) {
in[i][0]=i;
in[i][1]=0.0;
}
fftw_execute(p);
for(int i=0;i <N;i ++){
cout<<out[i][0]<<" "<<out[i][1]<<endl;
}
complex<double> temp = 0.0;
for(int k =0; k < N; k ++){
double pi = 4*atan(1.0);
temp += exp(complex<double>(0.0,-2.0*pi*3*k/N))*complex<double>(in[k][0],in[k][1]);
}
cout<<"out[3] is "<<temp<<endl;
fftw_complex out1[N];
fftw_plan p1;
p1=fftw_plan_dft_1d(N,out1,FFTW_BACKWARD,FFTW_MEASURE);
for(int i=0;i <N;i ++){
out1[i][0]=out[i][0];
out1[i][1]=out[i][1];
}
fftw_execute(p1);
for(int i=0;i <N;i ++){
cout<<in[i][0]<<" "<<in[i][1]<<endl;
}
fftw_destroy_plan(p);
fftw_destroy_plan(p1);
return 1;
}
使用如下命令检查并运行
g++ test.cpp -o test -lfftw3 -I /usr/local/fftw/include -L/usr/local/fftw/lib
ldd test
./test
然后在自己的程序中使用qwt库,
/opt/Qt5.9.1/Tools/QtCreator/bin/qtcreator
建立testQT工程。
只需要修改一下.pro文件即可加上如下两句:
INCLUDEPATH += /usr/local/fftw/include
LIBS += -L"/usr/local/fftw/lib" -lfftw3
使用下面代码测试
#include "mainwindow.h"
#include <QApplication>
#include <QDebug>
#include <complex>
#include <fftw3.h>
#include <math.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc,char *argv[])
{
QApplication a(argc,argv);
MainWindow w;
w.show();
int N = 151;
fftw_complex *in,*out;
fftw_plan p;
//add code;
in = (fftw_complex*) fftw_malloc(sizeof(fftw_complex) * N);
out = (fftw_complex*) fftw_malloc(sizeof(fftw_complex) * N);
p = fftw_plan_dft_1d(N,FFTW_ESTIMATE);
//add code;
for (int i = 0; i < N; i++)
{
in[i][0] = sin(i);//real
in[i][1] = 0;//image
}
fftw_execute(p); /* repeat as needed */
//add code;
for (int i = 0; i < N; i++)
{
qDebug()<<out[i][0]<<","<<out[i][1];
}
fftw_destroy_plan(p);
fftw_free(in); fftw_free(out);
qDebug()<<"bye";
return a.exec();
}
C++版本:
#include <complex>
#include <fftw3.h>
#include <math.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc,char * argv[]){
int N = 151;
fftw_complex *in,FFTW_ESTIMATE);
//add code;
for (int i = 0; i < N; i++)
{
in[i][0] = sin(i);//real
in[i][1] = 0;//image
}
fftw_execute(p); /* repeat as needed */
//add code;
for (int i = 0; i < N; i++)
{
cout<<out[i][0]<<","<<out[i][1]<<endl;
}
fftw_destroy_plan(p);
fftw_free(in); fftw_free(out);
cout<<"bye";
return 1;
}
附錄:
数据类型
FFTW有三个版本的数据类型:double、float和long double,使用方法如下:
- 链接对应的库(比如libfftw3-3、libfftw3f-3、或ibfftw3l-3)
- 包含同样的头文件fftw3.h
- 将所有以小写”fftw_”开头的名字替换为”fftwf_”(float版本)或”fftwl_”(long double版本)。比如将fftw_complex替换为fftwf_complex,将fftw_execute替换为fftwf_execute等。
- 所有以大写”FFTW_”开头的名字不变
- 将函数参数中的double替换为float或long double
此時:
上述qt的float版本:
#include "mainwindow.h"
#include <QApplication>
#include <QFontDatabase>
#include <QApplication>
#include<QtWidgets/QPushButton>
#include <QPushButton>
#include<QtWidgets/QVBoxLayout>
#include<QtCore/QTextCodec>
#include <QDebug>
#include <complex>
#include <fftw3.h>
#include <math.h>
#include <iostream>
int main(int argc,argv);
QTextCodec::setCodecForLocale(QTextCodec::codecForName("UTF-8"));
a.setFont(QFont("STKAITI",80));
int N = 151;
fftwf_complex *in,*out;
fftwf_plan p;
//add code;
in = (fftwf_complex*) fftwf_malloc(sizeof(fftwf_complex) * N);
out = (fftwf_complex*) fftwf_malloc(sizeof(fftwf_complex) * N);
p = fftwf_plan_dft_1d(N,in,out,FFTW_ESTIMATE);
//add code;
for (int i = 0; i < N; i++)
{
in[i][0] = sin(i);//real
in[i][1] = 0;//image
}
fftwf_execute(p); /* repeat as needed */
//add code;
for (int i = 0; i < N; i++)
{
qDebug()<<out[i][0]<<","<<out[i][1];
}
fftwf_destroy_plan(p);
fftwf_free(in);
fftwf_free(out);
qDebug()<<"bye";
MainWindow w;
w.show();
return a.exec();
}
验证后,发现float的精度误差和double相比还是有一些的。
qt中验证通过,交叉编译后 将fftw3.h拷贝到qt_lib的include目录下 将libfftw3f.so.3,libfftw3f.so.3.2.4拷贝到qt_lib的lib目录下 在arm环境下更新环境变量,然后测试