Linux下的GTK圖形介面程式設計
GTK(GIMP
Toolkit)是一個圖形使用者程式設計的介面。它完全免費,所以用來開發自由軟體或商業軟體都不需要花費什麼。現在很多Linux整合系統都已經將
GTK1.2版本打包進去了。包括RedHat Linux 6.0以上版本,還有中文化的Turbo
Linux等等。它也越來越被普遍的應用於UNIX系統程式設計。
還有一個元件叫Glib,它包含了一些標準應用的新擴充套件用來提高GTK的相容性。用於Linux系統的某些函式可能不適合標準的UNIX系統,例如g_strerror()函式等等。某些函式也擴充套件了GNUC的一般功能,例如g_malloc函式就有自己加強的除錯功能。
GTK可以與多種語言繫結,包括C++, Guile, Perl, Python, Ton, Ada95, Objective C,
Free Pascal,
Eiffel。用標準C開發的程式,編譯軟體可用GNU並附帶上GTK選項即可。想用除了標準C以外的其它語言來開發Xwindow圖形使用者程式,則需要
先參考一下有關繫結軟體的內容(HTTP:// www.gtk.org)。
如果用C++語言來呼叫GTK進行開發,可以用已經和C++繫結的軟體叫GTK--軟體,來提供一個比GTK更好的C++編譯環境。
目前已經開發出來GTK的增強版GTK+。GTK+是將GTK,GDK,GLIB整合在一起的開發包,可以工作在許多類似於UNIX的系統上,沒有GTK的平臺限制。
GTK的訊息處理機制
下面先看一個基本的例子,該例子產生一個200×200畫素的視窗。它不能自己退出,只能通過shell來殺死程序(呼叫kill命令)。
/*例子 base.c */
#include
int main( int argc,char *argv[ ] ){
GtkWidget *window;
gtk_init (&argc, &argv); /* 初始化顯示環境 */
window = gtk_window_new (GTK_WINDOW_TOPLEVEL); /* 建立一個新的視窗*/
gtk_widget_show (window); /*顯示視窗*/
gtk_main (); /*進入睡眠狀態,等待事件啟用*/
return(0);
}
從上面的程式可以看出,GTK是一個事件驅動工具包,當它執行到gtk_main()函式時會自動睡眠,直到有事件發生,控制權轉讓給相應的函式呼叫,在該函式中可以用標準C寫出相應的事物邏輯。這與windows 上的程式處理是一樣的。
對視窗物件上發生的事件(如按下滑鼠,啟用鍵盤等),GTK也有相應的訊息訊號產生。這時就需要程式設計師建立一個訊號處理器來捕獲該訊號,並告訴GTK程式事件發生後呼叫哪個回撥函式。訊號處理器的建立函式定義如下:
gint gtk_signal_connect( GtkObject *object, gchar *name,GtkSignalFunc callback_func, gpointer func_data );
返回值是一個區分同一物件中的事件與不同回撥函式的關聯標籤。這樣可以做到一個物件的一個訊號就有任意多個回撥函式,並且每一個都會按照宣告的順序
執行。函式呼叫的第一個引數是產生訊號的widget元件(即按鈕等視窗構件),而name則是希望捕獲的訊號或事件的名稱,callback_func
則是事件發生後所呼叫的回撥函式名稱,而第四個引數func_data則是傳遞給回撥函式的引數。
回撥函式要定義在主程式的前面,它們的一般格式都如下所示:
void callback_func( GtkWidget *widget, gpointer func_data );
呼叫下面這個方法將允許你將回調函式與事件的關聯斷開:
void gtk_signal_disconnect( GtkObject *object, gint id );
該函式的第二個引數就是上述gtk_signal_connect()函式的返回值,即關聯標籤。第一個引數指向了去除關聯的物件名稱。這樣可以做到斷開事件與回撥函式的關聯,使得事件發生後,不會呼叫相關的回撥函式。
佈局格式
2.1打包盒子
對GTK顯示格式的控制是通常通過打包盒子來完成的。widget元件打包可以採用兩種方式,水平盒子和垂直盒子。若將widget元件打包進平行盒子,元件就被依次水平的插入視窗;若是垂直盒子,則元件排列是垂直的。產生新的水平盒子的函式為
GtkWidget *gtk_hbox_new (gint homogeneous, gint spacing);
引數homogeneous是用來控制是否盒子中的每個元件都有同樣的大小(例如水平盒子中的控制元件有同樣的寬度,垂直盒子中的控制元件有同樣的高度)。Spacing引數是元件之間的間隔。
垂直盒子的建立函式是gtk_vbox_new(),定義與水平盒子一致。
gtk_box_pack_start()和gtk_box_pack_end()函式是用來將打包物件放入這些盒子中的。
void gtk_box_pack_start( GtkBox *box, GtkWidget *child,gint expand, gint fill, gint padding );
第一個引數是你將元件打進去的盒子指標,第二個引數是你將要打進去的元件指標。Expand引數是用來控制是否允許元件擴充套件至分配給盒子空間的大小
(選TRUE),還是盒子的大小收縮到元件那麼大(選FALSE)。函式中的fill引數是用來控制是否將多餘的空間分配給元件,即將元件擴充套件到盒子的大
小(選TRUE),或者多餘的空間不變,保留作為盒子和打包元件間的間隔。該引數只有在expand引數取TRUE時才有效。Padding引數是指元件
四周與盒子的間隔大小。
注意fill取FALSE值,expand取TRUE值時與expand取FALSE值,fill值無效的區別。前者的盒子仍是原來建立盒子時指定的大小,而後者的盒子已經縮小到打包元件的大小了。
gtk_box_pack_end()函式的引數與上面描述的一致。只是排列順序分別是從下到上
,從右到左。
最後將所有的盒子或元件打包到一個大盒子中,用gtk_container_add()函式將盒子加入視窗即可。
2.2表格打包
我們可以產生一個表格,將widget元件一一放入。Widget元件將佔據所有分配給它的空間。建立表格是用下面的函式:
GtkWidget *gtk_table_new( gint rows, gint columns,gint homogeneous );
第一個引數,顯而易見,是表格的行數。後面的引數則是表格的列數。homogeneous引數則是用來安排表格間隔大小。如果它取TRUE,則表格
中每個小格的大小用表格中最大元件的大小來設定的,所有的小格大小都是一樣的。如果homogeneous引數取FALSE的,每個小格的大小都用同行中
最高元件的高度,同列中最寬元件的寬度。
將一個widget元件放入一個表格,用下面的函式:
void gtk_table_attach( GtkTable *table, GtkWidget *child, gint left_attach,
gint right_attach, gint top_attach, gint bottom_attach,
gint xoptions, gint yoptions, gint xpadding, gint ypadding );
left_attach引數和right_attach引數將指出在哪兒放置元件,以及用了多少盒子。如果你想在兩行兩列的表格中的右下小格中加入
一個按鈕,並且想讓按鈕充滿那個小格,則引數可以選擇left_attach = 1, right_attach = 2, top_attach
= 1, bottom_attach = 2。其實left_attach也就是元件所在小格的左邊框是表格的第幾條邊數,其它依此類推。
引數xoptions和yoptions是用來確定打包選項的,可以用OR來選擇多個選項。
調節器
GTK有很多元件可以用滑鼠或鍵盤來調整,例如範圍元件(Range Widget)。還有一些元件在整個資料區域的一部分是可調整的,例如文字元件(Text Widget)和視口元件(Viewport Widget)。
很明顯,程式是要能夠對可調整元件所產生的變化進行處理。一種解決辦法是讓可調整元件在釋放自己的訊號時,將調整資料值傳遞訊號處理器。或者用另外
一種解決方法將調整資料值放入一個數據結構,由程式訪問該結構來獲得改變的引數值。有時候你可能需要將幾個可調整元件的調節相關聯,調整一個也會導致另一
個的變化。最明顯的例子就是滾動條與文字編輯框元件的處理。如果這些相關聯的元件分別有自己處理調整資料的方法,則程式設計師必須自己寫一個訊號處理器,將一
個元件的調整資料轉換成另一個元件的調整資料,並呼叫調整設定函式將該值設定進去。
GTK呼叫了調節器成功的解決了這個問題。調節器不是元件,而是儲存和傳遞調整資料的結構。最典型的調整器應用是儲存配置引數和範圍元件的值。不同
的是調整器也是從物件(Object)繼承而來的,它有許多不同於資料結構的特性。最重要的是,它也會釋放訊號,並且這些訊號不僅可以被程式捕獲來響應用
戶的調整和編輯,還可以在可調整元件中透明的傳播調整資料。
一般調節器會建立元件時自動建立。例如讓文字元件和滾動條元件用同一個調節器如下所示:
text = gtk_text_new (NULL, NULL);
/* 將剛建立的調節器用於垂直滾動條 */
vscrollbar = gtk_vscrollbar_new (GTK_TEXT(text)->vadj);
調節器是從物件Object繼承下來的。所以它與其它的元件物件一樣,能夠產生訊號。當好幾個元件共享一個調節器時,它們都會和一個訊號處理器相關
聯。這個訊號處理器是用來處理“value_changed”訊號的,跟程式中處理訊號是一樣。下面是在GtkAdjustmentClass結構中該信
號的定義:
void (* value_changed) (GtkAdjustment *adjustment);
不同的可調整元件都用一個調節器時,任何一個元件發生調整變化都會產生該訊號。有兩種情況會導致這個現象的發生。第一種情況是使用者在用滑鼠或鍵盤調
整該元件(例如拉滾動條),或者直接在程式中用gtk_adjustment_set_value()函式來改變調節器中的value值。
當調節器的upper引數和lower引數被重新配置時,就象使用者需要給一個文字編輯框加入了更多的文字後,調節器就會釋放出“changed”訊號。它的定義如下:
void (* changed) (GtkAdjustment *adjustment);
範圍元件將該訊號與一個訊號處理器相關聯,並隨時在面板上反映引數的變化。舉個例子,滾動條中滑動鍵的大小與調節器中upper,lower值之差正好成反比。一旦前者有任何改變,面板上的顯示也會相應產生變化。
不需要在程式中將一個訊號處理器與該訊號相關聯,一切都是GTK完成的。如果你直接設定了調節器的這些引數,則需要在程式中呼叫下面的語句來釋放訊號:
gtk_signal_emit_by_name (GTK_OBJECT (adjustment), "changed");
建立元件小結
從上面可看出,建立一個widget元件可以用以下幾個步驟完成:
gtk_*_new()—呼叫一個非常有用的函式來產生一個新的widget元件。
4.2用gtk_box_pack_start()函式連線所有的訊號和事件,產生相應的事件處理器來呼叫回撥函式。
4.3設定widget元件以及調節器的特性。
4.4用合適的函式將widget元件打包到一個容器(盒子或表格)中,例如gtk_box_container_start()函式或者gtk_container_add()函式等。
4.5用gtk_widget_show()函式來顯示元件。
用上述方法可創建出程式設計師所需要的任意視窗構件,再將容器打入視窗並顯示視窗之後,程式便進入主迴圈睡眠狀態,主程式編制也就結束了。事件的處理邏輯放到回撥函式中編制。
編譯程式
用下面的命令:
gcc my_prog.c –o my_prog.o –lgtk –lgdk ↙
完成後在Xwindow環境下執行my_prog.o程式即可。
目前X視窗(Xwindow)和GNU編譯系統已成為應用linux或unix作業系統的計算機工作站和大型計算機上最主要的圖形使用者介面系統,在
微機上也有廣泛應用。而GTK正是兩者結合的程式設計開發包。它比以往用的Xwindow/Motif程式設計更為簡單方便,功能也很強大,有著較好的應用前景。
目前網上已經有很多利用該軟體包開發出來的自由釋出軟體,極大的豐富了Linux平臺的應用。