QR code二维码简介及Qrencode库的移植与使用

现在生活中，二维码可以说是无处不在，微信扫码支付，支付宝扫码支付，就连贴小广告的都带上了二维码了。之前一直想去了解一下，还是太懒了，就没去，现在项目中需要用到这东西，正好借此机会了解一下。

 

 

上网一查，原来二维码的还有很多种。下表是一个简单的介绍：

二维码的优点突出，所以大有取代条形码的趋势，二维码的特点：

1、高密度，容量大，可容纳多达1850个大写字母（字符）或2710个数字，支持最高1108个字节的数据存储，比一维码信息容量高几十倍。

2、 范围广，支持对图片、声音、文字、签字、指纹等各类可以数字化信息的编码，还可以表示多种语言文字和图像数据。

3、 容错能力强，具有纠错功能，当二维码因穿孔、污损等引起局部损坏时，照样可以正常识别，损毁面积达50%仍可恢复。

4、 成本低，易制作，持久耐用等

 

 

本次开发使用的是QRcode，因为它目前使用的较为广泛，微信支付，扫码加好友等等都可以是QRcode。

 

下面对QR Code做个详细的了解：

QR Code码，是由Denso公司于1994年9月研制的一种符号，它具有一维条码及其它二维条码所具有的信息容量大、可靠性高、可表示汉字及图象多种文字信息、保密防伪性强等优点，是目前较为常用的二维条码。

基本特性

符号规格	21×21模块（版本1）-177×177 模块（版本40）
	(每一规格：每边增加4个模块)
容量（指最大规格符号版本40-L级）	· 8位字节数据 :2,953个字符
	· 汉字数据 :1,817个字符
数据表示方法	深色模块表示二进制“1”，浅色模块表示二进制“0”。
纠错能力	· L级：约可纠错7%的数据码字
	· M级：约可纠错15%的数据码字
	· Q级：约可纠错25%的数据码字
	· H级：约可纠错30%的数据码字
掩模（固有）	可以使符号中深色与浅色模块的比例接近1：1，使因相邻模块的排列造成译码困难的可能性降为最小。
模式	1、数字模式（numeric mode ）: 0001（数字0～9） 2、混合字符模式（alphanumeric mode） : 0010（数字0～9；大写字母A～Z；9个其他：space ，$, %, *, +, -, ., /, ：）； 3、8bit byte mode: 0100 4、日本汉字（KANJI mode） : 1000 5、中国汉字(GB2312):1101（GB 2312对应的汉字和非汉字字符）

 

 

为了美观，可以在二维码上添加一张logo图片，一般放在中间。我在网上查了好久，没有找到logo的大小和二维码的等级和容错性的关系，如果大家有找到的，请告知，谢谢，我这边自己选择了长宽是二维码的20%，测试不影响识别。

 

编码阶段：

在网上找了一个第三方的库，qrencode，提供了制作二维码的API，接口很简单，

extern QRcode *QRcode_encodeString(const char *string, int version, QRecLevel level, QRencodeMode hint, int casesensitive);

这个API可以直接设置要编码的字符串内容，以及对二维码的设置，如版本（即大小等级1~40）、容错等级、模式等，返回的是一个结构体指针，QRcode，

typedef struct {

         int version;         ///< version of the symbol

         int width;           ///< width of the symbol

         unsigned char *data; ///< symbol data

} QRcode;

它的数据data就是二维码的内容，1对应深色块，0对应浅色块。借助一些其他的画图的API就可以绘制出二维码。哭的详细介绍请参考：

 

我使用的是QT+VS 和QT+Linux，做的是嵌入式开发，所以需要涉及到一些交叉编译等。

 

由于qrencode 在我们项目中作为一个第三方库，只需要它的基础功能，后面不会持续去更新，所以，决定将其编译成静态库。如果想编译成动态库，可以参考http://blog.csdn.net/u010977122/article/details/52959098

这个是我开始编译成动态库遇到的一些问题。

静态库的编译参照了 http://blog.csdn.net/liyuanbhu/article/details/44647139 博主的配置，在此感谢。

将博主的一些东西搬过来，从而让本文更加完整，下面是编译windows下的静态库的过程。

建立一个 win32 项目，选择生成静态库，不使用预编译头。将 qrencode 的源文件（.c 和 .h）全部拷到vc 的项目目录中，除了 qrenc.c 。编译 qrencode 时还需要有个 config.h 文件（源码中的config.h.in文件修改成config.h），这个文件主要是配置库中的一些宏开关，可以用我下面提供的这个。

/* config.h.  Generated from config.h.in by configure.  */
/* config.h.in.  Generated from configure.ac by autoheader.  */

/* Define to 1 if you have the  header file. */
#define HAVE_INTTYPES_H 1

/* Define to 1 if using pthread is enabled. */
#undef HAVE_LIBPTHREAD

/* Define to 1 if you have the  header file. */
#define HAVE_MEMORY_H 1

/* Define to 1 if you have the  header file. */
#define HAVE_STDINT_H 1

/* Define to 1 if you have the  header file. */
#define HAVE_STDLIB_H 1

/* Define to 1 if you have the  header file. */
#define HAVE_STRINGS_H 1

/* Define to 1 if you have the  header file. */
#define HAVE_STRING_H 1

/* Define to 1 if you have the `strdup' function. */
#define HAVE_STRDUP 1

/* Define to 1 if you have the  header file. */
#define HAVE_SYS_STAT_H 1

/* Define to 1 if you have the  header file. */
#define HAVE_SYS_TYPES_H 1

/* Define to 1 if you have the  header file. */
#define HAVE_UNISTD_H 1


/* Major version number */
#define MAJOR_VERSION 3

/* Micro version number */
#define MICRO_VERSION 4

/* Minor version number */
#define MINOR_VERSION 4

/* Name of package */
#define PACKAGE "qrencode"

/* Define to the address where bug reports for this package should be sent. */
#define PACKAGE_BUGREPORT ""

/* Define to the full name of this package. */
#define PACKAGE_NAME "QRencode"

/* Define to the full name and version of this package. */
#define PACKAGE_STRING "QRencode 3.4.4"

/* Define to the one symbol short name of this package. */
#define PACKAGE_TARNAME "qrencode"

/* Define to the home page for this package. */
#define PACKAGE_URL ""

/* Define to the version of this package. */
#define PACKAGE_VERSION "3.4.4"

/* Define to 1 if you have the ANSI C header files. */
#define STDC_HEADERS 1

/* Version number of package */
#define VERSION "3.4.4"

#define inline

/* Define to 'static' if no test programs will be compiled. */
#define __STATIC static
/* #undef WITH_TESTS */

然后在项目属性中添加预处理定义：HAVE_CONFIG_H（项目->属性->配置属性->C/C++->预处理器->预处理器定义）

config.h 中有一行：#define inline 

是因为rscode.c 文件中有个modnn的定义如下：

static inline int modnn(RS *rs, int x){
    while (x >= rs->nn) {
        x -= rs->nn;
        x = (x >> rs->mm) + (x & rs->nn);
    }
    return x;
}

在用VS2012编译的时候，在split.c文件中，strdup编译不过，提示 error C4996: 'strdup': The POSIX name for this item is deprecated. Instead, use the ISO C++ conformant name: _strdup. See online help for details. 将strdup改成_strdup，具体参考我的博客：http://blog.csdn.net/u010977122/article/details/53020475

点击打开链接

qrencode 本身是不依赖于 libpng 库的。所以不存在什么缺少 png.h 的问题。按照本文介绍的方法按部就班的做就能生成静态库，不存在任何问题。编译时一定要排除 qrenc.c 这个文件。这个文件是 qrencode 的一个使用例子，与这个库本身无关。

生成了libqrencode.a的一个静态库，再配qrencode.h这个头文件，就可以在项目中使用了。

在QT中使用的具体代码如下：

void HQrencodePCtrl::PaintQRcode::draw(QPainter &painter, int width, int height)
{
    QColor foreground(Qt::black);
    painter.setBrush(foreground);
    const int qr_width = qr->width > 0 ? qr->width : 1;
    double scale_x = width / qr_width;
    double scale_y = height / qr_width;
    for( int y = 0; y < qr_width; y ++)
    {
        for(int x = 0; x < qr_width; x++)
        {
            unsigned char b = qr->data[y * qr_width + x];
            if(b & 0x01)
            {
                QRectF r(int(x * scale_x), int(y * scale_y), int(scale_x), int(scale_y));
                painter.drawRects(&r, 1);
            }
        }
    }
    if(bhavelogo)     //添加Logo的图片，绘制在二维码的中间
    {
        QPixmap picture(logoaddr.c_str());
        int logoWidth = width*0.2;
        int logoHeight = height * 0.2;
        painter.drawPixmap(width/2-logoWidth/2,height/2-logoHeight/2,logoWidth,logoHeight,picture);
    }
}

"code" class="cpp">void HQrencodePCtrl::PaintQRcode::setString(HString str)
{
    priv_string = str;
    if(qr != NULL)
    {
        QRcode_free(qr);
    }
    qr = QRcode_encodeString(priv_string.c_str(),
        1,
        QR_ECLEVEL_L,
        QR_MODE_8,
        1);
    update();
}

void HQrencodePCtrl::PaintQRcode::paint(QPainter *painter)
{
    QColor background(Qt::white);
    painter->setBrush(background);
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    //painter->drawRect(0, 0, width(), height());


    if(qr != NULL)
    {
        int paintWidth = int(width()/qr->width)*qr->width ;
        int paintHeight = int(height()/qr->width)*qr->width;
        painter->drawRect(0, 0, paintWidth, paintHeight);
        draw(*painter, paintWidth,paintHeight);
    }
}

在linux下编译成库，主要是写Makefile 文件，除了将strdup改成_strdup再改回去，其他不变。下面是我的makefile文件：

TARGET = libqrencode
TARGET_DIR = ../../../lib/linux/debug/
#OBJ_DIR = ./objs
#$(CC) -o $(TARGET_DIR)/$(TARGET) $(OBJ_FILES) $(LDFLAGS)

INCLUDE = -I../../../src/ -I../../../inc/
SOURCES = ../../../src/bitstream.c ../../../src/mask.c ../../../src/mmask.c ../../../src/mqrspec.c ../../../src/qrencode.c ../../../src/qrinput.c ../../../src/qrspec.c ../../../src/rscode.c ../../../src/split.c

LIBS = -lpthread
OBJ_FILES = $(patsubst %.c, %.o, $(SOURCES))

CC = arm-poky-linux-gnueabi-g++ -march=armv7-a -mthumb-interwork -mfloat-abi=hard -mfpu=neon -mtune=cortex-a9 --sysroot=/opt/poky/1.7/sysroots/cortexa9hf-vfp-neon-poky-linux-gnueabi -std=c++11 -ggdb
AR = arm-poky-linux-gnueabi-ar   #这里将编译器替换成自己需要的编译器
#CC = gcc
#AR = ar

LDFLAGS += $(LIBS)
CPPFLAGS += $(INCLUDE)

all: check_env compile link

check_env:
    @echo "[$(TARGET)]: Build Start..."
    @mkdir -p $(TARGET_DIR)

compile: $(OBJ_FILES)

link:
    @echo "[$(TARGET)]: Linking ..."
    @$(AR) rcs $(TARGET_DIR)/$(TARGET).a $(OBJ_FILES)
    @echo "[$(TARGET)]: Build done!"

#complie step 1:
$(OBJ_FILES): %.o: %.c
    @echo "[$(TARGET)]: Compiling  $(notdir $^) ..."
    @$(CC) -DHAVE_CONFIG_H=1 -fPIC -c $(CPPFLAGS) $< -o $@     #这里在编译的时候加上"font-family: 'Times New Roman';">HAVE_CONFIG_H=1的宏定义


clean:
    @rm -rf $(OBJ_FILES) $(TARGET_DIR)/$(TARGET).a
    @echo "[$(TARGET)]: Clean Finish!"

谢谢~