配置CLion管理Qt项目国际化支持

随着Qt 6的发布，cmake也正式宣告接管qmake的工作了。

在之前的一篇博客里我介绍了如何使用cmake管理你的qt项目，不过有一点我没有讲，那就是对国际化（i18n）的处理。

今天我们就来介绍下如何使用cmake+clion配置管理一个包含了国际化支持的项目。

准备工作

你需要准备下面的工具

1. Qt 5.13+（我使用的是Qt 5.15.2）
2. CLion 2020.3+
3. GCC 9.0+ (最好支持c++17，最低要求是支持c++11)

其中GCC一般自己安装的Qt会有附带，否则在Windows上使用vs2019的编译器也是可以的。

在Linux上如果不想自己下载安装Qt的话也可以使用系统仓库打包好的：

# ubuntu
sudo apt-get install build-essential libglu1-mesa-dev libpulse-dev libglib2.0-dev
sudo apt-get --no-install-recommends install libqt*5-dev qt*5-dev qml-module-qtquick-* qt*5-doc-html

# Arch/Manjato
sudo pacman -S base-devel
sudo pacman -S --needed qt5

选择CLion的2020.3及以上版本是因为它提供了自带的Qt项目模板，省去了我们自己搭框架的麻烦。

当然如果你还在使用旧版CLion的话可以参考这篇文章配置Qt项目。

Qt 6在cmake的配置上是类似的，只需要修改几个函数的名称即可，后面会提及。

创建项目

前置工作完成之后就可以创建项目了，如下图所示：

默认是c++14标准，我个人更喜欢用c++17，不过今天的例子使用c++14也是可以的。

创建完成后你会得到如下的CMakeLists.txt文件：

cmake_minimum_required(VERSION 3.17)
project(untitled1)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_AUTOMOC ON)
set(CMAKE_AUTORCC ON)
set(CMAKE_AUTOUIC ON)

set(QT_VERSION 5)

# 设置需要用到的Qt modules
set(REQUIRED_LIBS Core Gui Widgets)
set(REQUIRED_LIBS_QUALIFIED Qt5::Core Qt5::Gui Qt5::Widgets)

add_executable(${PROJECT_NAME} main.cpp)

# 提示你应该指定qt的cmake模块的路径，使用系统默认配置时无需关心
# 嫌这个警告啰嗦的话完全可以注释掉或者删除
if (NOT CMAKE_PREFIX_PATH)
    message(WARNING "CMAKE_PREFIX_PATH is not defined, you may need to set it "
            "(-DCMAKE_PREFIX_PATH="path/to/Qt/lib/cmake" or -DCMAKE_PREFIX_PATH=/usr/include/{host}/qt{version}/ on Ubuntu)")
endif ()

# 引入并链接用到的Qt modules
find_package(Qt${QT_VERSION} COMPONENTS ${REQUIRED_LIBS} REQUIRED)
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} ${REQUIRED_LIBS_QUALIFIED})

CLion就是靠cmake来组织项目的，对于cmake的配置自然是必不可少的。

项目下还有一个提前写入了Hello World示例的main.cpp。点击编译运行你就会看到程序创建的窗口了。

下面我们就该进入正题了。

配置国际化支持

为了能更好地展示国际化，我们需要把例子代码改成下面这样：

#include <QApplication>
#include <QHBoxLayout>
#include <QMessageBox>
#include <QPushButton>
#include <QWidget>

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication a(argc, argv);
    QWidget window;
    auto btn1 = new QPushButton{QObject::tr("click left button")};
    QObject::connect(btn1, &QPushButton::clicked, [w = &window]() {
        QMessageBox::information(w, 
                                 QObject::tr("clicked left button"), 
                                 QObject::tr("you clicked left button"));
    });
    auto btn2 = new QPushButton{QObject::tr("click right button")};
    QObject::connect(btn2, &QPushButton::clicked, [w = &window]() {
        QMessageBox::information(w,
                                 QObject::tr("clicked right button"),
                                 QObject::tr("you clicked right button"));
    });
    auto mainLayout = new QHBoxLayout;
    mainLayout->addWidget(btn1);
    mainLayout->addWidget(btn2);
    window.setLayout(mainLayout);
    window.show();
    return QApplication::exec();
}

对于国际化的细节我们不过多介绍，这里只要知道需要翻译的文字要用QObject::tr处理即可。

点击运行，你会看到界面上都是英文，因为现在我们还没添加国际化支持：

Qt的翻译文件由ts文件和qm文件组成，ts文件用于人类进行翻译工作，而Qt会根据ts文件生成qm文件，这是供程序使用的二进制文件，人类无法直接阅读。

所以在项目中我们只需要关心ts文件即可，下面我们创建一个lang子目录，我们要在其中进行英语到汉语和日语的翻译工作：

mkdir lang

不过我们不用自己创建ts文件，因为这是Qt能自动完成的。

下面我们修改一下cmake，让他能支持国际化：

cmake_minimum_required(VERSION 3.17)
project(untitled1)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_AUTOMOC ON)
set(CMAKE_AUTORCC ON)
set(CMAKE_AUTOUIC ON)

set(QT_VERSION 5)
set(REQUIRED_LIBS Core Gui Widgets)
set(REQUIRED_LIBS_QUALIFIED Qt5::Core Qt5::Gui Qt5::Widgets)

set(TS_FILES
        ${CMAKE_SOURCE_DIR}/lang/zh_CN.ts
        ${CMAKE_SOURCE_DIR}/lang/ja_JP.ts)

find_package(Qt${QT_VERSION} COMPONENTS ${REQUIRED_LIBS} LinguistTools REQUIRED)

qt5_create_translation(QM_FILES ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR} ${TS_FILES})

add_executable(${PROJECT_NAME} main.cpp ${TS_FILES})

if (NOT CMAKE_PREFIX_PATH)
    message(WARNING "CMAKE_PREFIX_PATH is not defined, you may need to set it "
            "(-DCMAKE_PREFIX_PATH="path/to/Qt/lib/cmake" or -DCMAKE_PREFIX_PATH=/usr/include/{host}/qt{version}/ on Ubuntu)")
endif ()

target_link_libraries(${PROJECT_NAME} ${REQUIRED_LIBS_QUALIFIED})

哇，配置变得更长更吓人了，其实核心内容一共只有这几行：

set(TS_FILES
        ${CMAKE_SOURCE_DIR}/lang/zh_CN.ts
        ${CMAKE_SOURCE_DIR}/lang/ja_JP.ts)

find_package(Qt${QT_VERSION} COMPONENTS ${REQUIRED_LIBS} LinguistTools REQUIRED)

qt5_create_translation(QM_FILES ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR} ${TS_FILES})

add_executable(${PROJECT_NAME} main.cpp ${TS_FILES} ${QM_FILES})

第一行很好理解，把我们的需要的ts文件的名字先设置到变量里。

接着我们引入Qt5::LinguistTools，这不是c++库，只是一个帮助生成ts文件和qm文件的cmake模块，所以不能链接到程序里。

最后一行也很简单，把ts文件加入编译程序的依赖项目里，一旦发生改变就重新构建我们的程序。

关键在于qt5_create_translation这里，这个函数会帮我们创建ts文件，如果ts文件已经存在就会更新ts文件把新添加的翻译追加进去；

到这步还没结束，在更新完ts文件后它会检查ts文件中是否有有效的翻译信息，如果有就在cmake的编译目录下生成和ts文件同名的qm文件。

中间的${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}就是指定从哪个目录下的源文件里获得需要翻译的文本的。

注意，如果qm文件最终没被用到的话，那么实际上不会被生成。为了能生成qm文件所以我们把它加入了依赖，还有更好的办法，后面介绍。

在Qt 6中我们只需要把函数名改成qt_create_translation就行了。

如果你想自己创建和更新ts文件，只需要把函数换成qt5_add_translation，它会自动根据ts文件生成qm文件，不过要是没有ts文件存在他就会报错。在Qt 6中它的名字会变为qt_add_translation。

上述的工作会在make的时候进行，比如这样：

添加翻译

添加翻译没什么好讲的，你可以直接编辑ts文件，因为它是xml格式的，编辑起来还是很容易的。

不过有时候翻译需要参考文本和代码的上下文，这时候就需要用到Qt Linguist了：

具体的使用细节不再赘述，你可以参考园内和网上的其他优质文章。

编译运行后你就会在构建目录看到两个qm文件，这时候我们的程序还没有完成国际化支持，在代码中我们需要使用这些qm文件：

#include <QLocale>
#include <QTranslator>

int main()
{
    QApplication a(argc, argv);
    QTranslator trans;
    if (trans.load("./" + QLocale().name() + ".qm")) {
        QCoreApplication::installTranslator(&trans);
    }
    ...
    return a.exec();
}

我们用QTranslator加载本地的qm文件，QLocale的name方法正好可以返回诸如“ja_JP”的名字。

我的系统默认设置是日语，因此运行程序会看到这样的界面：

如果你的环境是中文的，那么显示的界面也是中文的，这就是Qt的i18n国际化支持。

将多语言资源绑定进程序

到上一节结束我们其实就把i18n讲完了，你完全可以打包程序的时候把qm文件和程序放在一起，安装的时候也放在同一目录。

但这种方案还是有些缺点的：

1. 如果支持的语言比较多，那么就会有大量的小文件需要处理，难免会出错；
2. 需要把qm这种无关的文件放进编译依赖里

对于有代码洁癖的我来说第二点尤其忍不了，但是如果不用这些qm文件的话最终是不会生成他们的，怎么办呢？

其实还有办法，我们可以把这些qm文件都集成到qrc里。

首先在目录下创建一个translations.qrc文件：

<RCC>
    <qresource>
        <file>zh_CN.qm</file>
        <file>ja_JP.qm</file>
    </qresource>
</RCC>

这里不用管资源文件的路径，因为我们还要对CMakeLists.txt做些修改处理这些问题：

set(CMAKE_AUTORCC ON) # 一定得开启rcc

# 注意这行
configure_file(translations.qrc ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR} COPYONLY)

...

add_executable(${PROJECT_NAME} main.cpp ${TS_FILES} ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/translations.qrc)

需要注意的是configure_file那行，我们把qrc文件原样复制到了编译目录里，因为qm文件也是在那里生成的。

现在qrc会被自动处理，然后我们的qm文件作为其依赖项也能被自动生成了。

再次编译项目，这次我们就能发现qm被生成了：

因为使用了Qt的rcc把资源嵌入了程序，所以cpp代码也得做一些调整：

QTranslator trans;
-if (trans.load("./" + QLocale().name() + ".qm")) {
+if (trans.load(":/" + QLocale().name() + ".qm")) {
    QCoreApplication::installTranslator(&trans);
}

注意.变成了：，这代表我们指定的路径是嵌入资源的。

这样国际化支持就彻底完成了，通过修改Linux的LANG环境变量我们可以自由设置程序的语言，效果如下:

总结

现在我把完整的CMakeLists.txt贴上来作为参考，对于你自己的项目当然是要做调整的：

cmake_minimum_required(VERSION 3.17)
project(untitled1)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_AUTOMOC ON)
set(CMAKE_AUTORCC ON)
set(CMAKE_AUTOUIC ON)

set(QT_VERSION 5)
set(REQUIRED_LIBS Core Gui Widgets)
set(REQUIRED_LIBS_QUALIFIED Qt5::Core Qt5::Gui Qt5::Widgets)

set(TS_FILES
        ${CMAKE_SOURCE_DIR}/lang/zh_CN.ts
        ${CMAKE_SOURCE_DIR}/lang/ja_JP.ts)

find_package(Qt${QT_VERSION} COMPONENTS ${REQUIRED_LIBS} LinguistTools REQUIRED)

configure_file(translations.qrc ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR} COPYONLY)

qt5_create_translation(QM_FILES ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR} ${TS_FILES})

add_executable(${PROJECT_NAME} main.cpp ${TS_FILES} ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/translations.qrc)

message(${QM_FILES})

target_link_libraries(${PROJECT_NAME} ${REQUIRED_LIBS_QUALIFIED})

更进一步

现在你已经能用clion管理自己的多语言支持项目了，然而目前的方案仍称不上完美。

因为对ts文件的更新和qm文件的创建必须在编译期间进行，无法单独进行上述的工作。根据文档的说法来看，对于多语言的支持通常是在软件本身功能基本完善之后进行的，ts文件和qm文件不会经常进行变更，所以在编译期间一并处理是可以接受的。

不过事实上软件的功能往往会增量更新，翻译也会进行订正和改进，为此需要重新编译整个项目作为代价显然太过高昂。

那么能不能把i18n的处理独立出来呢，答案是可以的，不过我们不能再借助LinguistTools了。因为LinguistTools在内部使用的是add_custom_command，无法独立构成一个编译目标，所以得另寻出路。

下面来看看修改后的代码：

# 去掉了LinguistTools
find_package(Qt${QT_VERSION} COMPONENTS ${REQUIRED_LIBS} REQUIRED)

# 创建生成ts文件和qm文件的目标
# ALL指定加入make all
add_custom_target(update_all_ts_files ALL)
add_custom_target(create_all_qm_files ALL)

# 找到$PATH里的lupdate和lrelease，你也可以自己设置他们的安装路径
find_file(LUPDATE_PATH lupdate)
find_file(LRELEASE_PATH lrelease)

# 对于每一个ts文件，都生成一个update_ts_file_<NAME>和create_qm_file_<NAME>目标
foreach(TS_FILE ${TS_FILES})
    # 把zh_CN.ts中的zh_CN提取出来
    get_filename_component(I18N_NAME ${TS_FILE} NAME_WE)
    set(TS_TARGET_NAME "update_ts_file_${I18N_NAME}")
    add_custom_target(${TS_TARGET_NAME}
            COMMAND ${LUPDATE_PATH} ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR} -ts ${TS_FILE}
            VERBATIM)
    # 将update_ts_file_<NAME>添加为update_all_ts_files的依赖，下同
    add_dependencies(update_all_ts_files ${TS_TARGET_NAME})
    set(QM_TARGET_NAME "create_qm_file_${I18N_NAME}")
    set(QM_FILE "${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/${I18N_NAME}.qm")
    add_custom_target(${QM_TARGET_NAME}
            COMMAND ${LRELEASE_PATH} ${TS_FILE} -qm ${QM_FILE}
            VERBATIM)
    # 因为得先有ts文件才能生成qm文件，所以把构建ts文件的目标作为自己的依赖
    add_dependencies(${QM_TARGET_NAME} ${TS_TARGET_NAME})
    add_dependencies(create_all_qm_files ${QM_TARGET_NAME})
endforeach()

configure_file(translations.qrc ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR} COPYONLY)

add_executable(${PROJECT_NAME} main.cpp ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/translations.qrc)
# 因为qrc依赖qm文件，所以需要先让qm文件创建完成
add_dependencies(${PROJECT_NAME} create_all_qm_files)

看上去很复杂，然而实际上上面的代码只做了一件事，生成了如下的依赖链：

现在更新ts文件和生成qm文件都可以作为单独的步骤而存在了，这是qt5_create_translation和qt5_add_translation做不到的：

很好，我们可以任意更改翻译而不用重新编译整个项目了，自己动手丰衣足食。

如果想要看更具体的项目是如何配置i18n的，我这也有一个例子，如果不嫌弃觉得有帮助的话可以star一下。