更改头文件位置导致使用CMake编译时出现缺少vtable错误。

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我需要将一个大型的C++项目从qmake迁移到CMake,但是在处理一个玩具示例时,我遇到了一些不理解的行为。这个示例代码有一个单独的头文件,当将该头文件移动到子目录中时,MainWindow类会出现缺少vtable的错误。 CMakeLists.txt
cmake_minimum_required(VERSION 2.6)
project(HelloCMake)

set(CMAKE_INCLUDE_CURRENT_DIR ON)
set(CMAKE_AUTOMOC ON)
set(CMAKE_AUTOUIC ON)
find_package(Qt5Widgets CONFIG REQUIRED)

include_directories("include")
set(INCLUDES include/mainwindow.h)
set(SOURCES
    main.cpp
    mainwindow.cpp
    mainwindow.ui
)

add_executable(hello-cmake ${SOURCES})   # error
# add_executable(hello-cmake ${SOURCES} ${INCLUDES})   # no error
target_link_libraries(hello-cmake Qt5::Widgets)

包含/mainwindow.h (模板文件)

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>

namespace Ui {
class MainWindow;
}

class MainWindow : public QMainWindow {
    Q_OBJECT

public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
    ~MainWindow();

private:
    Ui::MainWindow *ui;
};

#endif // MAINWINDOW_H

mainwindow.cpp (样板文件)

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
}

MainWindow::~MainWindow() {
    delete ui;
}

主.cpp (样板文件)

#include "mainwindow.h"
#include <QApplication>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    MainWindow w;
    w.show();

    return a.exec();
}

以下是我运行make的结果(在先运行cmake .之后):
[ 20%] Automatic MOC and UIC for target hello-cmake
[ 20%] Built target hello-cmake_autogen
[ 40%] Linking CXX executable hello-cmake
Undefined symbols for architecture x86_64:
  "vtable for MainWindow", referenced from:
      MainWindow::MainWindow(QWidget*) in mainwindow.cpp.o
      MainWindow::~MainWindow() in mainwindow.cpp.o
  NOTE: a missing vtable usually means the first non-inline virtual member function has no definition.
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64
clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)
make[2]: *** [hello-cmake] Error 1
make[1]: *** [CMakeFiles/hello-cmake.dir/all] Error 2
make: *** [all] Error 2

如果我通过在CMakeLists.txt中将第二个add_executable命令换成第一个命令来向目标添加头文件,错误就会消失。我也可以通过将头文件移动到具有.cpp文件的基础目录中来使错误消失。然而,我想知道这里实际发生了什么。我理解包含目标头文件的一般价值,但为什么不这样做会生成缺少vtable错误?除非我极其误解,mainwindow.h的所有内容都应该在mainwindow.cpp通过#include编译时可用,无论头文件是否是add_executable语句的一部分。
--编辑
以下是ui_mainwindow.h的内容,以防它们在某种程度上相关。
/********************************************************************************
** Form generated from reading UI file 'mainwindow.ui'
**
** Created by: Qt User Interface Compiler version 5.10.1
**
** WARNING! All changes made in this file will be lost when recompiling UI file!
********************************************************************************/

#ifndef UI_MAINWINDOW_H
#define UI_MAINWINDOW_H

#include <QtCore/QVariant>
#include <QtWidgets/QAction>
#include <QtWidgets/QApplication>
#include <QtWidgets/QButtonGroup>
#include <QtWidgets/QHeaderView>
#include <QtWidgets/QMainWindow>
#include <QtWidgets/QMenuBar>
#include <QtWidgets/QPushButton>
#include <QtWidgets/QStatusBar>
#include <QtWidgets/QToolBar>
#include <QtWidgets/QWidget>

QT_BEGIN_NAMESPACE

class Ui_MainWindow
{
public:
    QWidget *centralWidget;
    QPushButton *pushButton;
    QMenuBar *menuBar;
    QToolBar *mainToolBar;
    QStatusBar *statusBar;

    void setupUi(QMainWindow *MainWindow)
    {
        if (MainWindow->objectName().isEmpty())
            MainWindow->setObjectName(QStringLiteral("MainWindow"));
        MainWindow->resize(393, 307);
        centralWidget = new QWidget(MainWindow);
        centralWidget->setObjectName(QStringLiteral("centralWidget"));
        pushButton = new QPushButton(centralWidget);
        pushButton->setObjectName(QStringLiteral("pushButton"));
        pushButton->setGeometry(QRect(10, 10, 113, 32));
        MainWindow->setCentralWidget(centralWidget);
        menuBar = new QMenuBar(MainWindow);
        menuBar->setObjectName(QStringLiteral("menuBar"));
        menuBar->setGeometry(QRect(0, 0, 393, 22));
        MainWindow->setMenuBar(menuBar);
        mainToolBar = new QToolBar(MainWindow);
        mainToolBar->setObjectName(QStringLiteral("mainToolBar"));
        MainWindow->addToolBar(Qt::TopToolBarArea, mainToolBar);
        statusBar = new QStatusBar(MainWindow);
        statusBar->setObjectName(QStringLiteral("statusBar"));
        MainWindow->setStatusBar(statusBar);

        retranslateUi(MainWindow);
        QObject::connect(pushButton, SIGNAL(released()), pushButton, SLOT(hide()));

        QMetaObject::connectSlotsByName(MainWindow);
    } // setupUi

    void retranslateUi(QMainWindow *MainWindow)
    {
        MainWindow->setWindowTitle(QApplication::translate("MainWindow", "MainWindow", nullptr));
        pushButton->setText(QApplication::translate("MainWindow", "Do not press", nullptr));
    } // retranslateUi

};

namespace Ui {
    class MainWindow: public Ui_MainWindow {};
} // namespace Ui

QT_END_NAMESPACE

#endif // UI_MAINWINDOW_H

所以,我可能只是错过了它(这之前发生过),但你是否发布了“ui_mainwindow”中的内容? - user10957435
@Chipster,ui_mainwindow.h文件是由Qt Designer中创建的XML文件生成的。它不知道MainWindow,因此无法看出它与此事有任何关系,但我会添加它,因为我实际上不知道发生了什么,并且可能是错误的。 - Biennial
如果在CMakeLists中使用相对路径语法,是否会有任何区别?include_directories("./include") set(INCLUDES "./include/mainwindow.h") - Kieran
如果我没记错的话,当项目文件结构改变时,有时会出现类似的问题。重新运行qmake就可以解决这个问题。那么,运行make clean或重新生成Cmake makefiles是否等效呢? - Benjamin Bihler
2个回答

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我成功地将我的真实项目迁移到了CMake,只遇到了一个小问题:链接器不喜欢我QObject派生类中的任何信号函数。(对于那些不熟悉Qt的人,元对象编译器moc会将某些标记为信号的空函数神奇地转换为C++编译器可以使用的真实函数。) 我的结论是,这两个问题都源于CMake没有看到一个QObject派生类的头文件,因此它们没有被发送到moc,尽管设置了CMAKE_AUTOMOC。总之,如果moc (或uic或rcc)需要编译一个文件,则在构建任何依赖目标之前,CMake必须知道它的存在。我为我的项目使用的简单解决方案是,在所有头文件所在的目录中使用grep Q_OBJECT,并将此列表复制/粘贴到CMakeLists.txt中的长set命令中。
set(MOC_SOURCES
    include/applewidget.h
    include/borangewidget.h
    ...
)

然后在我的add_executable行中添加${MOC_SOURCES}。可能有一种更复杂的解决方案,涉及分别构建这些对象,但是我对CMake的使用尚未达到那种复杂程度。


1
Meta对象编译器(moc)从头文件生成文件。因此,构建系统需要知道要提供哪些头文件。类似于需要知道要处理哪些文件的C ++编译器。因此,在使用CMake和Qt时,您需要将头文件视为源文件。CMake足够聪明,不会要求C ++编译器对其进行编译,因此添加它们到其他库中也没有问题。

不幸的是,Qt-CMakeCMake-Qt文档都没有明确说明这一点,但是您应该始终在add_executable/add_library的源列表中添加头文件以使CMAKE_AUTOMOC正常工作。


另一个重要的事情是CMake的最低要求版本。CMake 2.6不支持Qt5,CMake 2.8也不支持。官方Qt文档声称最小的CMake版本为3.1.0。然而,CMake 3.0 已经支持了Qt5。但这些版本太老、太慢、太有bug了,所以请考虑更新要求。我建议使用3.11或最新稳定版。


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