Ubuntu16.04安装Qt+qwt+fftw

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）
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：

1. QT5系统缺少lGL图形链接库
2. QT从5.8开始，编译工具就必须要支持C++11标准的才行，而GCC版本4.8以上才支持这个标准。

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。

• 最后，添加qt环境变量
  qmake这个命令需要进行环境变量的配置才能找到并执行。具体做是在当前用户的主目录下面编辑对应的.bashrc文件。
  执行如下命令：

cd
vim .bashrc

然后，在该文件末尾添加如下语句：

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

6、拷贝so文件（添加插件）
首先确认生成的so文件

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,in,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, in, out, FFTW_FORWARD, 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();
}