Linux图形化程序设计.ppt

1、Linux图形化程序设计,任课教师：宋健健 主讲人：刘曦,主要内容,1.X window系统介绍 2.Gnome/Gtk+程序设计 3.Kde/Qt程序设计,X的由来, Window于1984年在麻省理工学院（MIT）电脑科学研究室开始开发的，当时Bob Scheifler正在发展分步式系统（distributed system），同一时间 DEC公司的 Jim Gettys 正在麻省理工学院做 Athena 计划的一部分。两个计划都需要一个相同的东西一套在UNIX机器上运行优良的视窗系统。因此合作关系开始展开，他们从斯坦福（Stanford）大学得到了一套叫做的实验性视窗系统。因为是根据视窗

2、系统的基础开始发展的，当发展到了足以和原先系统有明显区别时，他们把这个新系统叫做。,X window系统的概念,1. X window系统X window系统是建于客户服务器联结基础上的图形子系统。X window系统独立于系统内核。 2. X服务器和客户端X服务器是一个运行在本地计算机上的程序。它响应来自X客户程序的请求，在屏幕上画图或者读取键盘或鼠标的输入，并将它传给客户端。X客户端是一个用诸如Xlib, Xt的库写成的运用X协议的应用程序。它通过向负责管理自己的X服务器提出对显示和输出资源的请求来使用其他计算机的这些资源。,X window系统的概念(2),3. X协议X协议定义了客户服

3、务器中应用程序和它的显示的联系。通过这个协议，应用与它的显示被分离开来。,window系统的概念(3),4. Xlib库Xlib库是一个C语言库，它为X协议里的信息交换提供了一个API。 5. X工具包将常用的素材（如按钮，菜单等）收集到一起就形成了所谓的X工具包(X ToolKit) 6. X窗口管理器 X窗口管理器负责安排客户窗口在显示屏幕上的摆放位置，并完成移动窗口和调整窗口尺寸等管理性的工作。,Gnome，X和窗口管理器,新用户对Gnome理解比较困难的一个地方是Gnome和窗口管理器的关系以及Gnome和X的关系。要理解这些关系，就必须分解这个组件。 X窗口系统支持在屏幕上画出图形组

4、件。它是整个系统的基础，提供了所有库函数和支持图形显示的技术。窗口管理器是定义窗口显示方法的软件。 Gnome是一个桌面环境，它运行在X窗口系统和窗口管理器之上。Gnome的设计使它不依赖于任何一个窗口管理器。用户可以任意选择他喜欢的窗口管理器。,X window系统的概念(4),X Window特征,综合前面所述，我们知道X的设计理念是： 计算分布 设备分离 协议独立,X Window特征（2）,这样设计带来的好处是： 不论是本地还是网络上的计算，对用户和开发者其look-and-feel来说都是一样的； X Window System不是操作系统的一部分，而仅仅是一个应用，易于开发、维护、

5、移植； X Server是高度可移植的，支持各种语言和操作系统； X Client也是高度可移植的； X支持任何面向字节流的网络协议不论是本地还是远程的； 应用的计算是分布的，性能不受约束。 X Application的设计是高度灵活的，只需实现核心功能。 X Window System从设计开始时就融入了面向对象的设计理念，大的窗口由小的窗口组成(Widget)。符合软件设计的准则，大大方便了X应用的开发。,X程序的流程,1. 取得命令行参数；2. 与用户的显示器建立连接；3. 加载资源；4. 按照资源文件设置字体和色彩；5. 决定顶级窗口的位置和大小；6. 生成顶级窗口；7. 设置wm属性

6、，告知wm它希望的大小和位置；8. 为顶级窗口生成图形上下文(graphics context：包含字体，前景背景色彩等信息)；,X程序的流程（2）,9. 设置必须的窗口属性(如colormap等);10.选择希望处理的事件；11.映射顶级窗口，这是它才真正显示出来；12.生成其它窗口，并保存它们的标志供以后访问；13.读取事件，解释并处理它；14.重复13，直到收到退出事件；15.退出时，销毁顶级窗口，关闭与显示器的连接。,Event Driven,应用一旦初始化完毕，即进入一个事件循环； 事件循环是个无限循环，它不停地在事件队列中查看X事件； 事件一般说来是由用户与显示器的交互产生的，也包

7、括其它X Client发来的事件以及其它非X应用发来的事件； 如果事件队列中没有事件，它就继续循环； 如果有事件，则调用相关函数来处理它； X Client可以选择它希望响应的事件种类； 如果退出循环，那么程序也就结束了。,Linux桌面环境的发展,1.Linux GUI产生的原因。为了拥有更多的用户，占据一定的市场份额。 2.Linux GUI的主要组成部分a.窗口系统b.窗口管理器：fvwm,twm,gwmc.工具包:Xt, Motif（商业）, Qt, GTK+等d.风格,Linux桌面环境的发展（2）,Linux发展初期的图形接口FVWM95AfterStep 缺点：是其它操作系统的仿

8、制品，不能提供优秀操作系统所需要的特性。,Linux桌面环境的发展（3）,KDE是Linux上第一个真正的桌面。开发KDE的原因是当时X下的桌面缺乏下列特征： 没有通用的Drag QPushButton button(Hello world,0); app.setMainWidget( ,#include #include int main( int argc, char *argv ) QApplication app( argc, argv ); QPushButton *button=new QPushButton( Hello world!, 0 ); hello-resize( 10

9、0, 30 ); QObject:connect(button, SIGNAL(clicked(), ,Linux桌面环境的发展（6）,Gnome的产生Gnome的原动力就起源于对KDE许可证问题的不满。Gnome使用的工具包是GTK+。GTK+是一个遵守GPL协议的开发工具包。没有Qt的那些限制。,Gnome程序开发,1.什么是Gnome？Gnome (GNU Network Object Model Envirenment)。 从用户的角度看，它是一个集成的桌面环境以及应用程序集合； 从开发人员的角度看，它是一个应用程序的基础开发结构。Gnome是底层X窗口系统和高层窗口管理器软件中间的一

10、个程序设计界面,Gnome程序开发（2）,2.Gnome开发体系的基础结构Gnome的开发基础结构是围绕一组由ANSI C语言写成的函数库的。Gnome中最基本的工具包是GTK+ ( GIMP ToolKit )，它由两部分组成：GTK和GDK（GIMP Drawing Kit）。GTK层为C语言提供了一个对象模型，并为UI工具包提供了最基本的widget。GDK是Xlib的一个底层包装。,Gnome程序开发（3）,Application,Gnome libs,GTK,GDK,Glib,Xlib,Gnome程序开发（4）,Gnome库在最高层，它包括帮助例程，类和特殊的widget，并为应用程

11、序提供了一个基础框架。 第二层是GTK库，它是GTK的一部分。这个库提供了基本的工具包和widget（如按钮，标签和输入框等）来创建GUI应用程序。大多数GUI是直接用GTK编写的，它同时为Gnome库提供了一个功能强大的对象系统。 再下一层是GDK，它简单地对X函数库进行了包装，只有在我们进行特殊绘画或者设置窗口的特殊属性的时候，我们才需要用到它。 最下面的一层是Glib，它是C的一个实用程序库，包括可移植性和一些实用程序功能，以及一些容器类，例如，链表，可变数组等有用结构。,Gnome程序开发（5）,第一个例子程序。演示Gnome程序的主要框架。 见程序gnome1.c。演示,#inclu

12、de int main(int argc,char *argv) GtkWidget *app; gnome_init (example,0.1,argc,argv); app=gnome_app_new(example,Window Title); gtk_widget_show(app); gtk_main(); return 0; ,Gnome程序开发（6）,第二个例子程序。演示按钮素材的使用以及用户事件的处理（消息传递）。 见程序gnome2.c,#include static void button_clicked(GtkWidget *button,const char *data

13、) g_print(data); int main(int argc,char *argv) GtkWidget *app; GtkWidget *button; gtk_init( ,Gnome程序开发（7）,#define gtk_signal_connect(object,name,func,func_data)Attaches a function pointer and user data to a signal for a particular object.The GtkSignalFunction takes a GtkObject as its first parameter. It will be the same object as the one youre connecting the hook to. The func_data will be passed as the last parameter to the hook.,Gnome程序开发（8）,gtk_signal_connect(object,name,func,func_data) object : the object associated with the signal, e.g. if a button