白话区块链 之 13 - 动手编译比特币源码
【编者Peter Ye按】
可以打开如下链接，详细阅读本系列的前几篇：
白话区块链 之7 - Bitcoin Core之客户端逻辑结构
白话区块链 之9 - 比特币下载区块数据时，如何校验是否有问题呢？
白话区块链 之 10 - 什么是比特币钱包、钱包地址？什么是私钥、公钥？
白话区块链 之 12 - 未花费事务输出 (UTXO) 是什么？
下面的段落对应书籍《白话区块链》的第1章的1.4.8节，原文标题为《动手编译比特币源码》。
如果有人一直在跟你说有个煎饼多好吃，芝麻有多香，鸡蛋有多金黄，你肯定希望去看一看；如果有人一直在跟你说有首歌曲多动人，旋律有多美，歌词有多感人，你肯定希望去听一听；如果......是的，咱们说了那么多的概念，技术名词，界面也瞧过了，可是这么一个软件到底是怎么编译出来的呢？无论您是不是程序员，都可以感受一下这个过程，看看这个设计巧妙的软件是怎么个通过源代码生成可执行程序的。
比特币的源码是公开的，并且维护在GitHub网站上，GitHub是一个源码托管平台，因为是以git作为版本库格式进行托管的,所以名为GitHub。比特币的源码就托管在https://github.com/bitcoin/bitcoin这个地址下，目前这个源码由比特币基金会进行维护。版权类型是MIT，这是一个很松散的版权协议，也因此每一个对比特币源码感兴趣的人都可以自由的去复制、修改，以进行学习研究。打开网页后，可以看到有详细的程序源码以及附带的文档说明，我们就从这里下载源码进行编译。在说明编译步骤之前，先介绍些概要前提吧，烹调大餐前得先看个菜单不是。首先，比特币的源码是使用C++语言开发的，因此想要深入研究源码的朋友们，最好要有不错的C++基础；其次，源码中使用了很多其他的开源库，比如libssl-dev、libevent-dev、libboost-all-dev等，因此编译的时候也需要先安装这些第三方的依赖；另外，比特币源码在Linux系统上进行编译最方便，很多依赖库都是先天开发在Linux平台的，当然其他系统上也可以进行编译。
好了，接下来，我们就开始这道大餐吧
1. 准备操作系统环境
这里我们使用Ubuntu16.04LTS桌面版，关于Ubuntu的安装就不在这里赘述啦，物理安装或者用虚拟机加载安装都可以，装好系统后，首先更新一下系统的软件源。
sudo apt-get update
2.获得源码
先来看下获得源码的命令：
sudo apt-get install git
mkdir~/bitcoinsource
git clone https://github.com/bitcoin/bitcoin.git "~/bitcoinsource"
1）第1条命令是安装git命令工具，这个git工具是用来从github上下载源码的，事实上，使用git工具不但可以下载源码，也可以在本机创建自己的版本库；
2）第2条命令是在当前用户的目录下创建一个文件夹，用以保存即将下载的比特币源码，读者朋友具体操作时，可以自行决定路径和文件夹名称；
3）第3条命令就是从GitHub上下载比特币的源码到创建的bitcoinsource目录中。这里有个问题需要注意，如果在git clone过程中终止了，当再次进行clone时会出错，一般会有这样的提示：
git clone:GnuTLS recv error(-9):A TLS packet with unexpected lengthwas received
这个错的原因是因为git clone并不支持断续下载，删除目录后重新创建一个新目录再clone就可以了。
除了上述的git clone命令方法外，实际上，我们可以在GitHub上直接下载源码压缩包，下载下来的文件名一般为bitcoin-master.zip，然后解压缩即可：
unzip bitcoin-master.zip
解压缩后，将当前工作目录cd到bitcoin-master中，至此就可以开始着手编译了。
3. 安装依赖库
工欲善其事必先利其器，比特币源码中使用了很多第三方的功能库，这些都是必须的依赖，正所谓一个好汉三个帮，一个篱笆三个桩，没有这些可以自由方便使用的库，使用C++开发比特币软件就要复杂不少。
比如，以下3行命令主要安装C++编译器和make工具：
sudo apt-get install make
sudo apt-get install gcc
sudo apt-get install g++
比如，以下命令主要是安装依赖库：
sudo apt-get install build-essential
sudo apt-get install libtool
sudo apt-get install autotools-dev
sudo apt-get install autoconf
sudo apt-get install pkg-config
sudo apt-get install libssl-dev
sudo apt-get install libevent-dev
sudo apt-get install libboost-all-dev
sudo apt-get install libminiupnpc-dev
sudo apt-get install libqt4-dev
sudo apt-get install libprotobuf-de
sudo apt-get install protobuf-compiler
sudo apt-get install libqrencode-dev
libevent-dev是一个网络库，实现网络通信功能的；libssl-dev是一个密码算法库，提供了随机数生成，椭圆曲线密码算法等功能；libboost-all-dev是一个C++工具库，提供各种C++调用的基础功能库如多线程调用以及一些有用的数据结构等；libqt4-dev是一个跨平台的C++库，用于实现跨平台运行的软件界面；以及其他等等，都是比特币源码中需要用到的功能依赖库。值得一提的是，这些依赖库也都是开源的，也就是说，比特币源码不但本身是自由开源的，使用的其他的依赖库也是自由开源的，这样就方便了那些希望对比特币源码进行深入研究的朋友，可以对每一个实现细节细嚼慢咽的，尽情的去学习研究。
这两行命令主要安装比特币需要用到的数据存储驱动，其使用的类型是Berkeley DB，是一种开源的文件数据库，到这里为止，就万事俱备只欠东风啦，该准备的材料都准备好了。
sudo apt-get install libdb-dev
sudo apt-get install libdb++-dev
4.编译准备
这两个步骤是使用make工具进行编译的准备工作。
./autogen.sh
./configure
需要注意的是，在执行./configure的时候，有可能会看到这样的提示，如下：
configure: error: Found Berkeley DB otherthan 4.8, required for portable wallets (--with-incompatible-bdb to ignore or--disable-wallet to disable wallet functionality)
看提示是configure命令执行时出的问题，大概的意思就是发现Berkeldy DB的版本高于了4.8，我们在安装BerkeleyDB的时候，命令下载安装的是最新版本，这个其实就是个警告而已，没什么影响，提示中也给出了解决方法，在configure的命令后面加上一个参数--with-incompatible-bdb就可以了。
./configure —with-incompatible-bdb
执行完毕就可以了，接下来的工作就简单啦，直接make编译安装即可。
5.编译安装
make
sudo make install
执行完毕后，就大功告成啦，接下来我们就可以运行比特币客户端程序啦，我们可以运行带界面的程序试试，经过这个步骤，在源码目录src/qt/下生成了可执行程序，同时安装到了/usr/local/bin目录下。
6.运行测试
输入以下命令：
bitcoin-qt
激动人心的时刻就来临啦！我们可以看到比特币的界面显示出来了，当然了，也可以去尝试运行bitcoind程序。至此，在Ubuntu操作系统上编译比特币源码就结束了。限于篇幅，在其他操作系统比如Mac、Windows上的编译过程就不再赘述了，读者朋友如果感兴趣，也可以参考比特币源码中，doc文件夹下面的build-osx.md和build-windows.md的文件说明,分别是尝试在Windws和MacOS系统上的编译。
7.使用IDE管理源码
按理说到这里也没什么可说的了，编译完成了，运行也可以了，不过有木有觉得哪里不太爽呢？对了，缺少一个IDE（IntegratedDevelopment Environment，集成开发管理）啊，这么多的文件，用文本编辑器一个个看，要看花眼了。好，接下来我们就安装一个IDE工具来管理这些源码，比特币系统是使用C++开发的，图形界面部分使用的又是qt组件，那就选择QtCreator吧，本身也开源，而且跨平台，对C++的编译支持也非常好。由于上述的源码编译是在Ubuntu下进行的，因此，我们仍然在Ubuntu下进行安装设置，咱们还是按照步骤来一步步说明吧。
（1）准备QtCreator
可以直接到QtCreator官网下载，Qt分为商业版和开源版本，我们使用开源版本即可，下载后得到一个文件qt-opensource-linux-x64-5.6.2.run，读者朋友自己下载的时候，还可以选择在线安装版和离线安装版，这里下载的是离线安装版，进入到文件所在的目录，执行如下命令
chmod +x qt-opensource-linux-x64-5.6.2.run
./qt-opensource-linux-x64-5.6.2.run
第1行命令是给安装文件赋上一个执行权限。
第2行命令是执行安装。
安装完毕后，可以打开QtCreator，见到如下界面
（2）导入源码项目
在QtCreator的菜单栏，点击“文件”→“新建文件或项目”，会弹出一个向导窗体，选择其中的Import Project，并选中右侧的“导入现有项目”，如下图所示。
接下来就是选择我们的比特币源码所在目录，也就是需要导入的项目。
图中的“项目名称”可以任意起名，“位置”就是比特币源码所在的目录。选择完毕后继续。
这个界面主要是用于选择一个源码版本控制系统，可以根据自己需要选用，这里只是演示，因此不作选择，直接就可以完成操作，源码导入完毕后，在QtCreator中的展现如下
可以看到，在左侧已经列出了源码的文件列表，src目录下的就是所有的代码文件了，可以看到，根据不同的代码功能，划分了不同的目录，具体细节这里就不赘述了。到了这一步，可以运行一下试一试，点击运行按钮，哐当，咋回事，弹出个啥？
这是要选择一个执行程序，比如bitcoin-qt、bitcoind等，我们通过这个对话框选择bitcoin-qt，如下图所示
注意，这里选择的执行程序是在src/qt/目录下，该目录下的执行程序是通过源码编译直接生成的。
选择后，点击运行，可以看到熟悉的界面又出来了，这样我们就使用QtCreator将比特币的源码管理起来了，通过IDE工具查看源码要方便许多，感兴趣的朋友也可以尝试着修改其中的界面文件或者源码文件，体会一把编译调试的乐趣。
小提示：
① 我们在使用QtCreator引入的源码目录，是之前已经经过了一系列步骤编译过的，因此依赖库都已经具备了，执行程序也已经生成了，QtCreator就像一个外壳，只是做了一个导入集成。
② 比特币是一个一直在发展的开源项目，在参照以上步骤进行操作的时候，一定要注意选择的版本是否一致或者兼容，就本文中，选用的操作系统是Ubuntu16.04 LTS桌面版，下载的比特币源码版本是v0.14，使用的QtCreator是4.0.3。
扩展阅读：
文章前面给出的《白话区块链》之1 到 之12 系列文章的链接；
2019-10-28，《被误解的区块链（1）》
2019-11-07，《被误解的区块链 （2） - 区块链一定要挖矿吗？》
2019-12-02，《被误解的区块链 （3） - 关于去中心化的思考》
2019-8-29，《当“算力地球”遇见区块链》
www.xinhuanet.com//globe/2019-08/29/c_138320671.htm
2019-6-27，《比特币涨价的5大原因》
2018-11-16，《两败俱伤！两个子比特币算力大战引发的思考》
2019-1-14，《你们都错了，比特币才是稳定币》
2019-6-4，《新世界的崛起和意义——区块链定义的虚拟世界》
2019-6-20，蔡维德《Facebook发行的稳定币Libra是美元继续称霸的工具，瑞波和USDT的终结者》
2019-6-20，孟岩、邵青 （数字资产研究院）《Facebook 数字货币：缘起、意义和后果》