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物联网/嵌入式工程师-基于标准C库的文件操作
C语言文件操作详解
C语言中没有输入输出语句，所有的输入输出功能都用 ANSI C提供的一组标准库函数来实现。文件操作标准库函数有：
文件的打开操作 fopen 打开一个文件
文件的关闭操作 fclose 关闭一个文件
文件的读写操作 fgetc 从文件中读取一个字符
fputc 写一个字符到文件中去
fgets 从文件中读取一个字符串
fputs 写一个字符串到文件中去
fprintf 往文件中写格式化数据
fscanf 格式化读取文件中数据
fread 以二进制形式读取文件中的数据
fwrite 以二进制形式写数据到文件中去
getw 以二进制形式读取一个整数
putw 以二进制形式存贮一个整数
文件状态检查函数 feof 文件结束
ferror 文件读/写出错
clearerr 清除文件错误标志
ftell 了解文件指针的当前位置
文件定位函数 rewind 反绕
fseek 随机定位
文件的打开
1．函数原型
FILE *fopen(char *pname,char *mode)
2．功能说明
按照mode 规定的方式，打开由pname指定的文件。若找不到由pname指定的相应文件，就按以下方式之一处理：
（1） 此时如mode 规定按写方式打开文件，就按由pname指定的名字建立一个新文件；
（2） 此时如mode 规定按读方式打开文件，就会产生一个错误。
打开文件的作用是：
（1）分配给打开文件一个FILE 类型的文件结构体变量，并将有关信息填入文件结构体变量；
（2）开辟一个缓冲区；
（3）调用操作系统提供的打开文件或建立新文件功能，打开或建立指定文件；
FILE *：指出fopen是一个返回文件类型的指针函数；
3．参数说明
pname：是一个字符指针，它将指向要打开或建立的文件的文件名字符串。
mode：是一个指向文件处理方式字符串的字符指针。所有可能的文件处理方式见表8.1
4．返回值
正常返回：被打开文件的文件指针。
异常返回：NULL，表示打开操作不成功。
例如：
//定义一个名叫fp文件指针
FILE *fp；
//判断按读方式打开一个名叫test的文件是否失败
if((fp=fopen（"test"，"r"）) == NULL)//打开操作不成功
{
printf("The file can not be opened.\n")；
exit(1);//结束程序的执行
}
要说明的是：C语言将计算机的输入输出设备都看作是文件。例如，键盘文件、屏幕文件等。ANSI C标准规定，在执行程序时系统先自动打开键盘、屏幕、错误三个文件。这三个文件的文件指针分别是：标准输入stdin、标准输出stdout和标准出错 stderr。
- 文件的关闭
1． 函数原型
int fclose(FILE *fp)；
2． 功能说明
关闭由fp指出的文件。此时调用操作系统提供的文件关闭功能，关闭由fp->fd指出的文件；释放由fp指出的文件类型结构体变量；返回操作结果，即0或EOF。
3． 参数说明
fp：一个已打开文件的文件指针。
4． 返回值
正常返回：0。
异常返回：EOF，表示文件在关闭时发生错误。
例如：
int n=fclose(fp);
*文件的读写操作
A. 从文件中读取一个字符
1． 函数原型
int fgetc(FILE *fp)；
2． 功能说明
从fp所指文件中读取一个字符。
3． 参数说明
fp：这是个文件指针，它指出要从中读取字符的文件。
4． 返回值
正常返回： 返回读取字符的代码。
非正常返回：返回EOF。例如，要从"写打开"文件中读取一个字符时，会发生错误而返回一个EOF。
5． 实例
【例8.1】显示指定文件的内容。
//程序名为：display.c
//执行时可用：display filename1 形式的命令行运行。显示文件filename1中的内容。例如，执行命令行display display.c将在屏幕上显示display的原代码。
//File display program.
#include <stdio.h>
void main(int argc,char *argv[]) //命令行参数
{
int ch;//定义文件类型指针
FILE *fp;//判断命令行是否正确
if(argc!=2)
{
printf("Error format,Usage: display filename1\n");
return; //键入了错误的命令行，结束程序的执行
}
//按读方式打开由argv[1]指出的文件
if((fp=fopen(argv[1],"r"))==NULL)
{
printf("The file <%s> can not be opened.\n",argv[1]);//打开操作不成功
return;//结束程序的执行
}
//成功打开了argv[1]所指文件
ch=fgetc(fp); //从fp所指文件的当前指针位置读取一个字符
while(ch!=EOF) //判断刚读取的字符是否是文件结束符
{
putchar(ch); //若不是结束符，将它输出到屏幕上显示
ch=fgetc(fp); //继续从fp所指文件中读取下一个字符
} //完成将fp所指文件的内容输出到屏幕上显示
fclose(fp); //关闭fp所指文件
}
B. 写一个字符到文件中去
1． 函数原型
int fputc(int ch,FILE *fp)
2． 功能说明
把ch中的字符写入由fp指出的文件中去。
3． 参数说明
ch：是一个整型变量，内存要写到文件中的字符（C语言中整型量和字符量可以通用）。
fp：这是个文件指针，指出要在其中写入字符的文件。
4． 返回值
正常返回： 要写入字符的代码。
非正常返回：返回EOF。例如，要往"读打开"文件中写一个字符时，会发生错误而返回一个EOF。
5． 实例
【例8.2】将一个文件的内容复制到另一个文件中去。
//程序名为：copyfile.c
//执行时可用：copyfile filename1 filename2形式的命令行运行，将文件filename1中的内容复制到文件filename2中去。
//file copy program.
#include <stdio.h>
void main(int argc,char *argv[]) //命令行参数
{
int ch;
FILE *in,*out; //定义in和out两个文件类型指针
if(argc!=3) //判断命令行是否正确
{
printf("Error in format,Usage: copyfile filename1 filename2\n");
return; //命令行错，结束程序的执行
}
//按读方式打开由argv[1]指出的文件
if((in=fopen(argv[1],"r"))==NULL)
{
printf("The file <%s> can not be opened.\n",argv[1]);
return; //打开失败，结束程序的执行
}
//成功打开了argv[1]所指文件，再
//按写方式打开由argv[2]指出的文件
if((out=fopen(argv[2],"w"))==NULL)
{
printf("The file %s can not be opened.\n",argv[2]);
return; //打开失败，结束程序的执行
}
//成功打开了argv[2]所指文件
ch=fgetc(in); //从in所指文件的当前指针位置读取一个字符
while(ch!=EOF) //判断刚读取的字符是否是文件结束符
{
fputc(ch,out); //若不是结束符，将它写入out所指文件
ch=fgetc(in); //继续从in所指文件中读取下一个字符
} //完成将in所指文件的内容写入（复制）到out所指文件中
fclose(in); //关闭in所指文件
fclose(out); //关闭out所指文件
}
【例8.3】按十进制和字符显示文件代码，若遇不可示字符就用井号"#"字符代替之。
//程序名为：dumpf.c
//执行时可用：dumpf filename1 形式的命令行运行。
// File dump program.
#include <stdio.h>
void main(int argc,char *argv[])
{
char str[9];
int ch,count,i;
FILE fp;
if(argc!=2)
{
printf("Error format,Usage: dumpf filename\n");
return;
}
if((fp=fopen(argv[1],"r"))==NULL)
{
printf("The file %s can not be opened.\n",argv[1]);
return;
}
count=0;
do{
i=0;
//按八进制输出第一列，作为一行八个字节的首地址
printf("%06o: ",count8);
do{
// 从打开的文件中读取一个字符
ch=fgetc(fp);
// 按十进制方式输出这个字符的ASCII码
printf("%4d",ch);
// 如果是不可示字符就用"#"字符代替
if(ch<' '||ch>'~') str[i]='#';
// 如果是可示字符，就将它存入数组str以便形成字符串
else str[i]=ch;
// 保证每一行输出八个字符
if(++i==8) break;
}while(ch!=EOF); // 遇到文件尾标志，结束读文件操作
str[i]='\0'; // 在数组str加字符串结束标志
for(;i<8;i++) printf(" "); // 一行不足八个字符用空格填充
printf(" %s\n",str); // 输出字符串
count++; // 准备输出下一行
}while(ch!=EOF); // 直到文件结束
fclose(fp); // 关闭fp所指文件
}
C. 从文件中读取一个字符串
1． 函数原型
char *fgets(char *str,int n,FILE *fp)
2． 功能说明
从由fp指出的文件中读取n-1个字符，并把它们存放到由str指出的字符数组中去，最后加上一个字符串结束符'\0'。
3． 参数说明
str：接收字符串的内存地址，可以是数组名，也可以是指针。
n： 指出要读取字符的个数。
fp：这是个文件指针，指出要从中读取字符的文件。
4． 返回值
正常返回：返回字符串的内存首地址，即str的值。
非正常返回：返回一个NULL值，此时应当用feof()或ferror()函数来判别是读取到了文件尾，还是发生了错误。例如，要从"写打开"文件中读取字符串，将
发生错误而返回一个NULL值。
D. 写一个字符串到文件中去
1． 函数原型
int fputs(char *str,FILE *fp)
2． 功能说明
把由str指出的字符串写入到fp所指的文件中去。
3． 参数说明
str：指出要写到文件中去的字符串。
fp：这是个文件指针，指出字符串要写入其中的文件。
4． 返回值
正常返回： 写入文件的字符个数，即字符串的长度。
非正常返回：返回一个NULL值，此时应当用feof()或ferror()函数来判别是读取到了文件尾，还是发生了错误。例如，要往一个"读打开" 文件中写字符串时，
会发生错误而返回一个NULL值。
5．实例
【例8.4】以下程序将一个文件的内容附加到另一个文件中去。
//程序名：linkfile.c
//执行时可用：linkfile filename1 filename2形式的命令行运行，将文件filename2的内容附加在文件filename1之后。
// file linked program.
#include <stdio.h>
#define SIZE 512
void main(int argc,char *argv[])
{
char buffer[SIZE];
FILE *fp1,*fp2;
if(argc!=3)
{
printf("Usage: linkfile filename1 filename2\n");
return;
}
// 按追加方式打开argv[1] 所指文件
if((fp1=fopen(argv[1],"a"))==NULL)
{
printf("The file %s can not be opened.\n",argv[1]);
return;
}
if((fp2=fopen(argv[2],"r"))==NULL)
{
printf("The file %s can not be opened.\n",argv[2]);
return;
}
// 读入一行立即写出，直到文件结束
while(fgets(buffer,SIZE,fp1)!=NULL)
printf("%s\n",buffer);
while(fgets(buffer,SIZE,fp2)!=NULL)
fputs(buffer,fp1);
fclose(fp1);
fclose(fp2);
if((fp1=fopen(argv[1],"r"))==NULL)
{
printf("The file %s can not be opened.\n",argv[1]);
return;
}
while(fgets(buffer,SIZE,fp1)!=NULL)
printf("%s\n",buffer);
fclose(fp1);
}
E. 往文件中写格式化数据
1．函数原型
int fprintf(FILE *fp,char *format,arg_list)
2．功能说明
将变量表列（arg_list）中的数据，按照format指出的格式，写入由fp指定的文件。fprintf()函数与printf()函数的功能相同，只是printf()函数是将数据写入屏幕文件（stdout）。
3．参数说明
fp：这是个文件指针，指出要将数据写入的文件。
format：这是个指向字符串的字符指针，字符串中含有要写出数据的格式，所以该字符串成为格式串。格式串描述的规则与printf()函数中的格式串相同。
arg_list：是要写入文件的变量表列，各变量之间用逗号分隔。
4．返回值
无。
5． 实例
【8.5】下列程序的执行文件为display.exe，执行时键入命令行：
display [-i][-s] filename
下面的表格列出了命令行参数的含义及其功能：
//存储文件名：save.txt
//程序代码如下：
// file display program.
#include <stdio.h>
void main()
{
char name[10];
int nAge,nClass;
long number;
FILE *fp;
if((fp=fopen("student.txt","w"))==NULL)
{
printf("The file %s can not be opened.\n","student.txt");
return;
}
fscanf(stdin,"%s %d %d %ld",name,&nClass,&nAge,&number);
fprintf(fp,"%s %5d %4d %8ld",name,nClass,nAge,number);
fclose(fp);
if((fp=fopen("student.txt","r"))==NULL)
{
printf("The file %s can not be opened.\n","student.txt");
return;
}
fscanf(fp,"%s %d %d %ld",name,&nClass,&nAge,&number);
printf("name nClass nAge number\n");
fprintf(stdout,"%-10s%-8d%-6d%-8ld\n",name,nClass,nAge,number);
fclose(fp);
}
G. 以二进制形式读取文件中的数据
1． 函数原型
int fread(void *buffer,unsigned sife,unsigned count,FILE fp)
2． 功能说明
从由fp指定的文件中，按二进制形式将sifecount个数据读到由buffer指出的数据区中。
3． 参数说明
buffer：这是一个void型指针，指出要将读入数据存放在其中的存储区首地址。
sife：指出一个数据块的字节数，即一个数据块的大小尺寸。
count：指出一次读入多少个数据块（sife）。
fp：这是个文件指针，指出要从其中读出数据的文件。
4．返回值
正常返回：实际读取数据块的个数，即count。
异常返回：如果文件中剩下的数据块个数少于参数中count指出的个数，或者发生了错误，返回0值。此时可以用feof()和ferror()来判定到底出现了什么
情况。
H. 以二进制形式写数据到文件中去
1． 函数原型
int fwrite(void *buffer,unsigned sife,unsigned count,FILE fp)
2． 功能说明
按二进制形式，将由buffer指定的数据缓冲区内的sifecount个数据写入由fp指定的文件中去。
3． 参数说明
buffer：这是一个void型指针，指出要将其中数据输出到文件的缓冲区首地址。
sife：指出一个数据块的字节数，即一个数据块的大小尺寸。
count：一次输出多少个数据块（sife）。
fp：这是个文件指针，指出要从其中读出数据的文件。
4．返回值
正常返回：实际输出数据块的个数，即count。
异常返回：返回0值，表示输出结束或发生了错误。
5．实例
【例8.7】
#include <stdio.h>
#define SIZE 4
struct worker
{ int number;
char name[20];
int age;
};
void main()
{
struct worker wk;
int n;
FILE *in,*out;
if((in=fopen("file1.txt","rb"))==NULL)
{
printf("The file %s can not be opened.\n","file1.txt");
return;
}
if((out=fopen("file2.txt","wb"))==NULL)
{
printf("The file %s can not be opened.\n","file2.txt");
return;
}
while(fread(&wk,sizeof(struct worker),1,in)==1)
fwrite(&wk,sizeof(struct worker),1,out);
fclose(in);
fclose(out);
}
I. 以二进制形式读取一个整数
1． 函数原型
int getw(FILE *fp)
2． 功能说明
从由fp指定的文件中，以二进制形式读取一个整数。
3． 参数说明
fp：是文件指针。
4． 返回值
正常返回：所读取整数的值。
异常返回：返回EOF，即-1。由于读取的整数值有可能是-1，所以必须用feof()或ferror()来判断是到了文件结束，还是出现了一个出错。
5． 实例
【例8.8】
#include <stdio.h>
void main(int argc,char *argv[])
{
int i,sum=0;
FILE *fp;
if(argc!=2)
{
printf("Command error,Usage: readfile filename\n");
exit(1);
}
if(!(fp=fopen(argv[1],"rb")))
{
printf("The file %s can not be opened.\n",argv[1]);
exit(1);
}
for(i=1;i<=10;i++) sum+=getw(fp);
printf("The sum is %d\n",sum);
fclose(fp);
}
J. 以二进制形式存贮一个整数
1．函数原型
int putw(int n,FILE *fp)
2． 功能说明
以二进制形式把由变量n指出的整数值存放到由fp指定的文件中。
3． 参数说明
n：要存入文件的整数。
fp：是文件指针。
4． 返回值
正常返回：所输出的整数值。
异常返回：返回EOF，即-1。由于输出的整数值有可能是-1，所以必须用feof()或ferror()来判断是到了文件结束，还是出现了一个出错。
5． 实例
【例8.9】
#include <stdio.h>
void main(int argc,char *argv[])
{
int i;
FILE *fp;
if(argc!=2)
{
printf("Command error,Usage: writefile filename\n");
return;
}
if(!(fp=fopen(argv[1],"wb")))
{
printf("The file %s can not be opened.\n",argv[1]);
return;
}
for(i=1;i<=10;i++) printf("%d\n", putw(i,fp));
fclose(fp);
}
- 文件状态检查
A. 文件结束
（1） 函数原型
int feof(FILE *fp)
（2） 功能说明
该函数用来判断文件是否结束。
（3） 参数说明
fp：文件指针。
（4） 返回值
0：假值，表示文件未结束。
1：真值，表示文件结束。
（5） 实例
【例8.10】
#include <stdio.h>
void main(int argc,char *argv[])
{
FILE *in,*out;
char ch;
if(argc!=3)
{
printf("Usage: copyfile filename1 filename2\n");
return;
}
if((in=fopen(argv[1],"rb"))==NULL)
{
printf("The file %s can not be opened.\n",argv[1]);
return;
}
if((out=fopen(argv[2],"wb"))==NULL)
{
printf("The file %s can not be opened.\n",argv[2]);
return;
}
while(!feof(in))
{
ch=fgetc(in);
if(ferror(in))
{
printf("read error!\n");
clearerr(in);
}
else
{
fputc(ch,out);
if(ferror(out))
{
printf("write error!\n");
clearerr(out);
}
}
}
fclose(in);
fclose(out);
}
B. 文件读/写出错
（1） 函数原型
int ferror(FILE *fp)
（2） 功能说明
检查由fp指定的文件在读写时是否出错。
（3） 参数说明
fp：文件指针。
（4） 返回值
0：假值，表示无错误。
1：真值，表示出错。
C. 清除文件错误标志
（1） 函数原型
void clearerr(FILE *fp)
（2） 功能说明
清除由fp指定文件的错误标志。
（3） 参数说明
fp：文件指针。
（4） 返回值
无。
（5） 实例
【例8.12】
#include <stdio.h>
void main(int argc,char *argv[])
{
FILE *in,*out;
char ch;
if(argc!=3)
{
printf("Usage: copyfile filename1 filename2\n");
return;
}
if((in=fopen(argv[1],"rb"))==NULL)
{
printf("The file %s can not be opened.\n",argv[1]);
return;
}
if((out=fopen(argv[2],"wb"))==NULL)
{
printf("The file %s can not be opened.\n",argv[2]);
return;
}
while(!feof(in))
{
ch=fgetc(in);
if(ferror(in))
{
printf("read error!\n");
clearerr(in);
}
else
{
fputc(ch,out);
if(ferror(out))
{
printf("write error!\n");
clearerr(out);
}
}
}
fclose(in);
fclose(out);
}
D. 了解文件指针的当前位置
（1） 函数原型
long ftell(FILE *fp)
（2） 功能说明
取得由fp指定文件的当前读/写位置，该位置值用相对于文件开头的位移量来表示。
（3） 参数说明
fp：文件指针。
（4） 返回值
正常返回：位移量（这是个长整数）。
异常返回：-1，表示出错。
（5） 实例
- 文件定位
A. 反绕
（1） 函数原型
void rewind(FILE *fp)
（2） 功能说明
使由文件指针fp指定的文件的位置指针重新指向文件的开头位置。
（3） 参数说明
fp：文件指针。
（4） 返回值
无。
（5） 实例
【例8.14】
#include <stdio.h>
void main()
{
FILE *in,*out;
in=fopen("filename1","r");
out=fopen("filename2","w");
while(!feof(in)) fputc(fgetc(in),out);
rewind(out);
while(!feof(in)) putchar(fgetc(in));
fclose(in);
fclose(out);
}
B. 随机定位
（1） 函数原型
int fseek(FILE *fp,long offset,int base)
（2） 功能说明
使文件指针fp移到基于base的相对位置offset处。
（3）参数说明
fp：文件指针。
offset：相对base的字节位移量。这是个长整数，用以支持大于64KB的文件。
base：文件位置指针移动的基准位置，是计算文件位置指针位移的基点。ANSI C定义了base的可能取值，以及这些取值的符号常量。
（4）返回值
正常返回：当前指针位置。
异常返回：-1，表示定位操作出错。
（5）实例
【例8.15】
#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct std_type
{
int num;
char name[20];
int age;
char class;
}stud;
int cstufile()
{
int i;
FILE *fp;
if((fp=fopen("stufile","wb"))==NULL)
{
printf("The file can't be opened for write.\n");
return 0;
}
for(i=1;i<=100;i++)
{
stud.num=i;
strcpy(stud.name,"aaaa");
stud.age=17;
stud.class='8';
fwrite(&stud,sizeof(struct std_type),1,fp);
}
fclose(fp);
return 1;
}
void main()
{
int n;
FILE fp;
if(cstufile()==0) return;
if((fp=fopen("stufile","rb"))==NULL)
{
printf("The file can not be opened.\n");
return;
}
for(n=0;n<100;n+=2)
{
fseek(fp,nsizeof(struct std_type),SEEK_SET);
fread(&stud,sizeof(struct std_type),1,fp);
printf("%10d%20s%10d%4c\n",stud.num,stud.name,stud.age,stud.class);
}
fclose(fp);
}
- 关于exit()函数
1． 函数原型
void exit(int status)
2． 功能说明
exit()函数使程序立即终止执行，同时将缓冲区中剩余的数据输出并关闭所有已经打开的文件。
3． 参数说明
status：为0值表示程序正常终止，为非0值表示一个定义错误。
4． 返回值
无。
- 关于feof()函数
1． 函数原型
int feof(FILE *fp)
2． 功能说明
在文本文件（ASCII文件）中可以用值为-1的符号常量EOF来作为文件的结束符。但是在二进制文件中-1往往可能是一个有意义的数据，因此不能用它 来作为文件的结束标志。为了能有效判别文件是否结束，ANSI C提供了标准函数feof()，用来识别文件是否结束。
3． 参数说明
fp：文件指针。
4． 返回值
返回为非0值：已到文件尾。
返回为0值：表示还未到文件尾。
物联网/嵌入式工程师-嵌入式产品人机交互QT框架
Qt是什么？
1、Qt 是一个1991年由奇趣科技开发的跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架。它既可以开发GUI程序，也可用于开发非GUI程序，比如控制台工具和服务器。
2、Qt是面向对象的框架，使用特殊的代码生成扩展（称为元对象编译器(Meta Object Compiler, moc)）以及一些宏，易于扩展，允许组件编程。
3、2008年，奇趣科技被诺基亚公司收购，QT也因此成为诺基亚旗下的编程语言工具。2012年，Qt被Digia收购。
4、2014年4月，跨平台集成开发环境Qt Creator 3.1.0正式发布，实现了对于iOS的完全支持，新增WinRT、Beautifier等插件，废弃了无Python接口的GDB调试支持，集成了基于Clang的C/C++代码模块，并对Android支持做出了调整，至此实现了全面支持iOS、Android、WP。
3 Qt/Embedded和Qtopia 介绍及其开发环境的建立
目前嵌入式Linux的主流GUI系统主要有MiniGUI、Microwindows、OpenGUI、Qt/Embedded，这些GUI在接口定义、体系结构、功能特性存在很大差别，采取的技术路线也有所不同[1]。MiniGUI是建立在比较成熟的图形引擎之上，开发的重点在于窗口系统，其小巧精致并且尽量与Win32兼容。MicroWindows目前开发的重点在底层的图形引擎，窗口系统和图形接口方面功能比较欠缺，与Win32和X Windows窗口系统保持兼容，提供了相对完善的图形功能。OpenGUI基于一个用汇编实现的x86图形内核，提供了一个高层的C/C++图形/窗口接口，它的资源消耗小，可移植性差，不支持多进程。
Qt/Embedded是一个多平台的C++图形用户界面应用程序框架，其对象容易扩展，可移植性好，支持多个GUI平台的交互开发[2,3]。现在，Qt/Embedded被广泛地应用于各种嵌入式产品和设备中，从消费电器（如智能手机、机顶盒）到工业控制设备（如医学成像设备、移动信息系统等）。因此本文选择Qt/Embedded为本系统的GUI。
(1) Qt/Embedded和Qtopia体系结构
Qt/Embedded是Trolltech公司开发的面向嵌入式系统的Qt版本，与X11版本的Qt在最大程度上接口兼容，采用帧缓存（framebuffer）作为底层图形接口。Qt/Embedded类库完全采用C++封装，并且有着丰富的控件资源以及较好的可移植性，大范围的Qt/Embedded API可用于多种开发项目。Qt/Embedded的实现结构如图(2)所示：
图(2) Qt/Embedded实现结构
Qt/Embedded的底层图形引擎基于framebuffer。 framebuffer是一种驱动程序接口，它将显示设备抽象为帧缓冲区[4]。该驱动程序的设备文件一般是/dev/fb0、/dev/fb1等。对用户而言，它和/dev下的其他设备没有什么区别，用户可以把framebuffer看成一块内存，既可以从这块内存中读取数据，也可以向其中写入数据，而写操作立即反应在屏幕上。为运行Qt/Embedded，嵌入式Linux内核要支持framebuffer。
Qt/Embedded是Qt的面向嵌入式应用的简化版本，它包括一组完备的GUI类、操作系统封装、数据结构类、功能类和组合类。大部分Qt的应用程序可以经过简单的编译与重设窗口大小移植到Qt/Embedded。
Qtopia是基于QT/Embedded开发的一个嵌入式的窗口系统和应用程序集，如地址本、图像浏览、Media播放器等，还包括娱乐和配置工具，广泛用于PDA等掌上设备。Qtopia平台由Qtopia 库(Qt/E,libqpe,libqtopia1,qtopiapim)和Qtopia server/laucher组成。Qtopia server/laucher是控制窗口系统、进程间通信、发起所有应用和其他核心任务的主要服务程序。
(2) Qt/Embedded和Qtopia的交叉编译与运行
整个GUI系统的构建需要对Qt/Embedded、Qtopia依次分别编链，然后有机地整合在一起。Qt/Embedded为Qtopia提供了底层支持，GUI系统的图形库窗口组建都由Qt/Embedded实现。
在构建GUI时用于Qt开发的典型工具如下：
tmake：跨平台的Makefile生成器。
moc：用于Qt C++扩展的metra-object编译器。
uic：从XML文件生成代码的用户界面编译器。
designer：用于设计窗口组建的应用程序。
Qtopia的开发工具包SDK（Software Development Kit）是Qtopia开发环境的核心部分，编译后得到创建应用程序所需的软件包如下：
qvfb(virtual frame buffer)：X窗口用来运行和测试Qtopia应用程序的系统程序。
qpe(Qtopia executable)：用来处理所有的用户程序界面[2,5]。
由于我们使用的是ARM CPU，因此需要对Qt/Embedded和Qtopia开发工具包进行交叉编译。本文使用arm-linux-gcc-3.3.2来建立交叉编译环境。为了对Qt/Embedded和Qtopia进行交叉编译，需要使用如下的源码树：
tmake-1.13.tar.gz：用来得到tmake工具。
qt-embedded-2.3.7.tar.gz：Qt的嵌入式版本。
qt-x11-2.3.2.tar.gz：Qt的X11版本。
qtopia-free-1.7.0.tar.gz：官方网站提供的Qtopia免费版。
e2fsprogs-1.38.tar.gz：为了得到qtopia所需的uuid.h和libuuid.so。
假设将上述源码树放在同一目录下，例如：/root/qtopia，并依次解压，然后进行编译，步骤如下：
①设定tmake的环境变量如下：
export TMAKEPATH=/root/qtopia/tmake-1.13/lib/qws/linux-arm-g++
此处指定了tmake在生成Makefile时使用arm交叉编译。
②编译qt-x11，其目的是生成moc、uic、qvfb、designer，并将它们放在qt-embedded\bin目录下。
③配置qt-embedded编译选项，命令为：
./configure -platform linux-arm-g++ -qconfig qpe -qvfb -depths 4,8,16,32.
此处-platform linux-arm-g++表示在arm平台上进行交叉编译；-qconfig local表示使用src/tools/qconfig-local.h；-depths 4,8,16,32表示需要qt支持的显示颜色深度。
④使用make命令编译qt-embedded，用来生成Qt库(libqte.so)。
⑤配置并交叉编译Qtopia，生成应用程序以及桌面环境。
假设编译完成后将qt和qtopia相关的库及所需文件分别存放于目标板文件系统的/opt/qt和/opt/qtopia下，运行Qtopia的方法是：
①设置QTDIR、QPEDIR和键盘鼠标等环境变量
export QTDIR=/opt/qt
export QPEDIR=/opt/qtopia
export QWS_KEYBOARD=USB:/dev/input/event1
export QWS_MOUSE_PROTO=USB:/dev/input/mouse0
②开启qpe，也就是在Linux图形模式下执行/opt/qtopia/bin/qpe &
这样就可以在显示终端上看到qtopia桌面环境了。
4 Qt/Embedded和Qtopia下应用程序的实现
(1) Qt/Embedded应用程序的实现
Qt是一个创建GUI程序的C++类库，编写Qt应用程序的主要工作是基于已有的Qt类编写用户类。Qt应用程序的设计使用基于工程的方法，并通过.pro文件进行工程管理。实现应用程序的第一步是编写.pro文件，然后使用tmake根据该文件生成Makefile，最后进行源代码的编写。tmake的语法如下：
tmake *.pro –o Makefile
.pro的具体内容可以参考/qt/examples/下其他应用程序的.pro文件。
在本项目的研究中，需要涉及基本的窗口构建、应用程序的调用、图像背景的显示以及中文显示，下面对此进行详细阐述。
构建主窗口
Qt拥有众多的窗口部件，如按钮、菜单、滚动条和应用程序窗口等，它们组合起来可以创建各种用户界面。QWidget 是所有用户界面对象的基类，窗口部件是QWidget或其子类的实例。
创建主窗口先要在main.cpp函数中创建QApplication类型的对象。QApplication类管理图形用户界面应用程序的控制流和主要设置，它包含主事件循环，在其中来自窗口系统和其它资源的所有事件被处理和调度，它也处理应用程序的初始化和结束，并提供对话管理。对于任何一个使用Qt图形用户界面应用程序，都正好存在一个QApplication对象。然后定义主窗口变量，并通过QApplication类型的函数调用主窗口变量来启动主窗口。
创建主窗口部件最常用的方法是基于QWidget或QDialog类创建一个用户类。QDialog类是对话框窗口的基类，主要用于短期任务以及和用户进行简要通讯的顶级窗口。在本程序中使用QWidget类创建用户类，并使用户类通过公有继承派生于Qwidget类。
在构建窗口时需要注意用户界面的风格和布局。Qt提供了Windows、WindowsXP、Motif、MotifPlus、CDE、Platinum、SGI和Mac的内置风格。自定义风格可以通过继承QStyle、QCommonStyle或其他QCommenStyle类来完成。应用程序的风格可以如下设置：
QApplication::setStyle（new MyCustomStyle）
在布局上Qt提供了布局管理器来组织父部件区域中的子部件，Qt内建的布局管理器有QHBoxLayout，QVBoxLayout和QGridLayout，而且布局也可以嵌套在任意层。例如使用QHBoxLayout（按行放置部件）的部件管理器为例在窗口水平放置两个按钮B1和B2的代码如下：
QHBoxLayout *hbox = new QHBoxLayout(this);
Hbox->addWidget(B1);
Hbox->addWidget(B2);
创建按钮实现对应用程序的调用
Qt部件与用户的交互方式不同于其他的GUI工具包，其他的GUI工具包使用回调函数创建用户交互，但是Qt提供了信号/槽(signal/slots)[5]通信机制描述对象间的无缝通讯。槽(slot)是标准的成员函数，它能够连接到信号，每当槽所连接的信号被发射时，槽（函数）就被执行。信号(signal)是一种特殊类型的函数,都是返回void型，它们被定义为当某个事件发生时就被发射，之后执行所有被连接的槽。当定义信号时必须使用QT的宏SIGNAL()，定义槽时必须使用宏SLOT()。
通过调用QObject对象的connect函数可以将某个对象的信号与另一个对象的槽相关联，这样当发射对象发射信号时，接收对象的槽将被调用。该函数定义如下：
bool QObject::connect（const QObject *sender,const char *signal,const QObject *receiver,
const char member)
与这个函数对应的disconnect函数，可以将信号和槽断开连接。
本文使用了QT库提供的按钮clicked()信号，自定义了槽函数run()来实现对应用程序的调用，并且定义了槽函数mycall()调用已经使用了特定参数的run()函数。
例如当一个按钮B1被点击时，它就发送“clicked”信号，通过connect()函数将信号与槽“mycall”连接起来，调用/opt/qt/examples/clock/下的应用程序“clock”的代码如下：
void MyMainWindow::mycall()
{
MyMainWindow::run(“(cd /opt/qt/examples/clock; exec ./clock;)”);
}
connect(B1,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(mycall()));
图像背景的显示
为了在Qt中装载和显示所支持的图像格式，需要创建一个QPixmap对象。QPixmap本质上是一个“屏幕外的部件（off-screen）”，图像可以先复制到一个QPixmap对象上，然后传送到QWidget。
QWidget部件使用如下的成员函数来为窗口添加图像背景：
Public Members
const QPixmap backgroundPixmap () const
virtual void setBackgroundPixmap ( const QPixmap & )
例如有一幅名为flower.png的图片,将其设为背景的代码如下:
QPixmap picture(“flower.png”)
SetbackgroundPixmap(picture)
中文显示
Qt的中文显示是Qt国际化的一部分，“国际化”简称为i18n，用来提供一个架构，让同样的代码可以适用于各种语种习惯和编码系统，程序设计人员只要利用这个架构的机制、准则编写应用程序，就可以在不新编译代码的情况下，支持各种语言。
Qt支持Unicode—国际标准字符集，程序员可以在程序里自由的混用英语、汉语和其他Unicode所支持的语言。为Qt增加一种编码只需要增加该编码和Unicode的转化编码就可以了，Qt支持中文的GBK/Big5编码。
Qt支持的字体常用的是ttf和qpf。qpf是Qt/Embedded专用的一种适合嵌入式应用的字体，它属于位图字体，不可以缩放，而ttf字体可以缩放。默认情况下Qt/Embedded在lib/fonts目录下提供了一种可以显示中文的字体库UniFont，但是该字体库中没有ttf的字体。为了使用ttf字体显示中文，本文采取如下的方法：拷贝一种支持unicode编码的ttf字体到lib/fonts目录下，例如，windows系统下的宋体simsun.ttf；同时还需要在此目录的fontdir脚本中添加下面一行：
simsun simsun.ttf FT n 50 0 su
fontdir脚本用来向系统注册所支持的字体，它的每一行定义了一种字体的设置，其格式如下：
<字体名称><字体文件名><字体渲染类型><是否斜体><尺寸><字体标志>[尺寸列表]
在程序设计中，首先指定编码方式以支持中文：
QTextCodec *code=QTextCodec::codecForName("GBK")
接着为部件（例如Mywidget）执行 Unicode的转化编码：
QString uniStr=code -> toUnicode("要显示的中文字符")
Mywidget-> setFont(QFont("simsun",20,QFont::Bold))
Mywidget-> setText(uniStr)
(2) 向Qtopia移植应用程序
Qtopia是一个基于QT/Embedded开发的一个嵌入式的桌面环境和应用程序集，可以方便地在Qtopia桌面环境中添加用户应用程序或者对桌面进行配置。为了添加用户应用程序，需要在Qtopia/apps/Application目录下建立一个.desktop的桌面文件，该文件指明了桌面文件的图标以及应用程序的入口点。应该注意的是为了让新的应用程序在Qtopia桌面环境中运行，应用程序必须使用QT提供的图形库进行编译。
下面以移植嵌入式的web浏览器konqueror为例，说明添加新的应用程序的过程。
下载konqueror源代码，对其进行交叉编译。为了支持中文显示和flash，还需要进行必要的源代码修改，并且加入相应的插件。
将konqueror.png图标文件拷贝到在/opt/Qtopia/pic/下。
将konqueror可执行文件放于/opt/konqueror/下，然后在Qtopia/apps/Application目录下建立konqueror.desktop文件，具体内容可参考qtopia自带的.desktop文件。需要注意的是konqueror.desktop的Exec项应指明可执行文件的具体位置。例如：Exec=/opt/konqueror/bin/konqueror
导出konqueror的运行环境变量，就可以直接在桌面上点击其图标浏览网页了。
基于Qt/Embedded和Qtopia的GUI设计
