Qt 插件编程实践

缘由

最近在用Qt做项目，在网上找插件编写的资料，没有完整的代码，要下载的资源都被传到需要积分的网站上了，感觉很不爽。因此把插件示例项目编写完整，并在github上开了一个qtDemo项目，写了这篇文章。
作为一个拖砖项目，望大家在学习同时，不要忘记了分享的精神。这个项目我会把学习Qt的代码不断更新上来，若有同道者，请pull request给我，本项目收集Qt示例程序，谢谢！

技术选择

我的项目最低支持msvc 10.0 x86，g++ 4.8.5，Qt5.5.1，因为需要跨平台，项目管理使用cmake（最低支持3.10），现在同时支持windows和linux，IDE我使用qcreator，在windows下你也可以选择visual studio 2019。

Cmake介绍

使用cmake主要是因为它的跨平台性好，可以脱离操作系统与IDE的束缚，而且已经被广泛支持了。
设置cmake所需最低版本号

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)

项目及版本号，项目名称可以通过${PROJECT_NAME}取得

project(plg1 VERSION 0.1.0)

将当前目录加入文件包含搜索目录，若不设置，vs2019与qcreator的当前目录会不兼容。

set(CMAKE_INCLUDE_CURRENT_DIR ON)

打开全局moc与全局uic

set(CMAKE_AUTOMOC ON)
set(CMAKE_AUTOUIC ON)

查找系统中已安装的Qt版本，需要的库。
最好每一个库都要写，Qt也会根据依赖关系自动添加

find_package(Qt5 REQUIRED Widgets)
find_package(Qt5Widgets)
find_package(Qt5Core)
find_package(Qt5Gui)

需要建立名称为QTDIR的系统环境变量，指定安装的Qt目录。

收集我的们源文件，这有很多方法，大家可以去了解并使用自己喜欢的方式。

FILE(GLOB SRC_FILES "*.cpp" "*.h" "*.ui")

创建工程文件

add_executable(${PROJECT_NAME} ${SRC_FILES})               #可执行文件创建方式
add_library(${PROJECT_NAME} SHARED ${SRC_FILES})      #动态链接库创建方式

添加子项目，也就是我们的插件

add_subdirectory(sub1)
add_subdirectory(sub2)

添加Qt5依赖项

target_link_libraries(${PROJECT_NAME} Qt5::Widgets Qt5::Core Qt5::Gui)

Qt5插件

项目结构

本示例项目包括三个工程，一个主工程，两插件工程。cmake的项目是以目录为基础的，每个工程的目录下会有一个cmakelists.txt工程文件。

插件基类

主工程中的plugindemoplugin.h是所有插件的基类，我们的每个插件都继承自这个类，它做了插件基础声明及我们的插件能做的行为。本示例每一个插件会给主程序返回一个widget作为centerWidget显示，并提供一个name和information的查询接口，提供插件必要的信息。

class QtPluginDemoInterface
{
public:
    virtual ~QtPluginDemoInterface() {}
    virtual QString name() = 0;
    virtual QString information() = 0;        
    virtual QWidget *centerWidget() = 0;  //返回一个Widget设置到centerwidget中进行显示
};
//s声明接口
#define PluginDemoInterface_iid "com.Interface.MainInterface"
Q_DECLARE_INTERFACE(QtPluginDemoInterface, PluginDemoInterface_iid)

插件定义

我们这只对sub1进行一下说明，sub2是类似的，请自行阅读代码。
子项目的工程文件（cmakelists.txt）与主项目的主要的差别是一个是创建可执行文件，一个是创建动态链接库。
头文件plugindemo.h ：

#include "../plugindemoplugin.h"

class pluginDemo : public QObject, QtPluginDemoInterface
{
    Q_OBJECT                //Qt类的标识宏，初学Qt的小伙伴要注意，这行是Qt类必须的
    Q_INTERFACES(QtPluginDemoInterface)                //这两行声明是插件要求的
    Q_PLUGIN_METADATA(IID PluginDemoInterface_iid)

public:
    pluginDemo(){};
    ...        //方法声明，省略
};

源文件plugindemo.cpp :

QWidget *pluginDemo::centerWidget()
{
    auto btn = new QPushButton("One");    //我们返回一个按钮，作为简单的widget示例
    return  btn;
}

... //其它的省略了，只是固定信息返回

主程序中加载插件

mainwindow.h定义：

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class MainWindow; }
QT_END_NAMESPACE

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

    int MainWindow::loadPlugins();
    void MainWindow::populateMenus(QObject * pluginInterface,QtPluginDemoInterface*i );
    void MainWindow::slt_WidgetActionTriggered();

private:
    Ui::MainWindow *ui;
};

通过loadPlugins函数加载插件：

int MainWindow::loadPlugins()
{
    QDir pluginsDir = QDir(QCoreApplication::applicationDirPath());  //这里要注意路径需要配置好，把子工程的输出目录配置到主工程
    if(!pluginsDir.cd("plugins")) return -1;                                          //下的plugins目录中
    foreach (QString fileName, pluginsDir.entryList(QDir::Files))
    {
        QPluginLoader pluginLoader(pluginsDir.absoluteFilePath(fileName));
        QObject *plugin = pluginLoader.instance();
        if(plugin)
        {
            auto centerInterface = qobject_cast<QtPluginDemoInterface*>(plugin);
            if(centerInterface)
            {
                populateMenus(plugin,centerInterface);  //将插件作为菜单中的一项
            }
        }
    }
    return count;
}

生成菜单函数：

void MainWindow::populateMenus(QObject * pluginInterface,QtPluginDemoInterface*i )
{
    static auto menu = menuBar()->addMenu("widgets");  //建立一个菜单项
    auto act  = new QAction(i->name(),pluginInterface);    //建立action，取得的插件对象被绑定在其上
    connect(act,&QAction::triggered,this,&MainWindow::slt_WidgetActionTriggered);  //事件链接
    menu->addAction(act);
}

菜单点击事件响应：

void MainWindow::slt_WidgetActionTriggered()
{
    QtPluginDemoInterface * plg = qobject_cast<QtPluginDemoInterface*>(sender()->parent());    //取得插件对象
    auto centerWidget = plg->centerWidget();        //取得插件中返回的widget
    //我们返回的widget其实是QPushButton，用其配置信息为其设置显示内容
    (qobject_cast<QPushButton*>(centerWidget))->setText(plg->information());    
    setCentralWidget(centerWidget);
}

项目地址

https://github.com/zhoutk/qtDemo

命令行编译

git clone https://github.com/zhoutk/qtDemo
cd qtDemo/plugin & mkdir build & cd build
cmake ..
cmake --build .      

编译时注意：cmake默认为x86架构，需要与你安装的Qt版本对应；编译好了，运行前，请注意目录结构是否正确。

小结

抛砖引玉，不吝赐教，谢谢阅读！