Нейл Мэтью - Основы программирования в Linux

• Название: Основы программирования в Linux
• Автор: Нейл Мэтью
• Издательство: «БХВ-Петербург»
• Жанр: Программное обеспечение
• Год: 2009
• ISBN: 978-5-9775-0289-4

В четвертом издании популярного руководства даны основы программирования в операционной системе Linux. Рассмотрены: использование библиотек C/C++ и стан­дартных средств разработки, организация системных вызовов, файловый ввод/вывод, взаимодействие процессов, программирование средствами командной оболочки, создание графических пользовательских интерфейсов с помощью инструментальных средств GTK+ или Qt, применение сокетов и др. Описана компиляция программ, их компоновка c библиотеками и работа с терминальным вводом/выводом. Даны приемы написания приложений в средах GNOME® и KDE®, хранения данных с использованием СУБД MySQL® и отладки программ. Книга хорошо структурирована, что делает обучение легким и быстрым.

Для начинающих Linux-программистов

---

Если сокет не был определен как неблокирующийся с помощью вызова fcntl (как вы видели ранее для TCP-соединений), вызов recvfrom будет заблокирован на неопределенное время. Но сокет можно использовать с помощью вызова select и времени ожидания, позволяющих определить, поступили ли данные, так же, как в случае серверов с устанавливаемыми соединениями. В противном случае можно применить сигнал тревоги для прерывания операции получения данных (см. главу 11).

Резюме

В этой главе мы предложили еще один способ взаимодействия процессов — сокеты. Они позволяют разрабатывать по-настоящему распределенные клиент-серверные приложения, которые выполняются в сетевой среде. Было дано краткое описание некоторых информационных функций базы данных сетевых узлов и способы обработки в системе Linux стандартных системных сервисов с помощью интернет-демонов. Вы проработали ряд примеров клиент-серверных программ, демонстрирующих обработку и сетевую организацию множественных клиентов.

В заключение вы познакомились с системным вызовом select, позволяющим уведомлять программу об активности ввода и вывода сразу на нескольких открытых файловых дескрипторах и сокетах. 

Глава 16 Программирование в GNOME с помощью GTK+

До сих пор в этой книге мы обсуждали основные методы программирования в ОС Linux, касающиеся сложной внутренней начинки. Теперь же пора вдохнуть жизнь в наши приложения и узнать, как включить в них графический пользовательский интерфейс (Graphical User Interface, GUI). В этой главе и в главе 17 мы собираемся рассмотреть две самые популярные библиотеки GUI для ОС Linux: GTK+ и KDE/Qt. Эти библиотеки соответствуют двум популярнейшим интегрированным средам рабочего стола Linux: GNOME (GTK+) и KDE.

Все библиотеки GUI в Linux размещены поверх низкоуровневой оконной системы, называемой X Window System (чаще X11 или просто X), поэтому, прежде чем вдаваться в подробности среды GNOME/GTK+, мы приведем обзор основных принципов работы системы X и поможем понять, как различные слои оконной системы пригоняются один к другому для создания того, что мы называем рабочим столом.

В этой главе обсуждаются следующие темы:

□ система X Window System;

□ введение в среду GNOME/GTK+;

□ виджеты или интерфейсные элементы окна GTK+;

□ виджеты и меню среды GNOME;

□ диалоговые окна;

□ GUI базы данных компакт-дисков с использованием GNOME/GTK+.

Введение в систему X

Если вы когда-либо применяли оконную систему рабочего стола в ОС Linux, скорее всего вы использовали графическую систему X с открытым программным кодом. Одна из наиболее передовых и в результате разочаровывающих характеристик X — жесткая привязка к идеологии "инструментов, а не политики". Это означает, что в системе X нет определения какого-либо пользовательского интерфейса, но есть средства для его создания. Вы вольны создавать целиком собственную среду рабочего стола, экспериментируя и вводя новшества при желании. Но это же свойство долгое время тормозило разработку пользовательских интерфейсов в системах Linux и UNIX. Для заполнения этой пустоты возникли два проекта рабочего стола, предпочитаемые пользователями Linux: GNOME и KDE. Рабочий стол ОС Linux, тем не менее, не ограничивается системой X. В действительности рабочий стол в Linux — это довольно расплывчатая субстанция без определенной версии, выпущенной в рамках одного проекта или какой-либо группой специалистов. Современная установка содержит мириады библиотек, утилит и приложений, которые все вместе называются "рабочим столом".

У системы X, первоначально разработанной в MIT (Массачусетский технологический институт) в начале 1980 гг., длинная и яркая история. Она создавалась как унифицированная оконная система для высокопроизводительных рабочих станций того времени, которые были очень дорогими перемалывающими огромные объемы чисел чудовищами.

Когда наступили 1990 гг. и цены на оборудование упали, энтузиасты перенесли систему X на недорогие домашние компьютеры PC, этот проект стал называться XFree86 (процессоры PC, выпускавшиеся корпорацией Intel и другими компаниями, были известны как процессоры x86), и сегодня вместе с системой Linux распространяются потомки проекта XFree86, а в большинстве дистрибутивов Linux применяется вариант системы X, названный X.Org,

X Window System разделена на компоненты аппаратного и программного уровней, называемые Х-сервером и Х-клиентом. Эти компоненты взаимодействуют с помощью протокола с легко угадываемым названием "X-протокол". В следующих разделах рассматривается по очереди каждый из этих компонентов.

X-сервер

X-сервер запускается на пользовательской локальной машине и выполняет низкоуровневые операции прорисовки графического экрана. Присутствие в названии слова "сервер" часто смущает: X-сервер выполняется на вашем настольном ПК. X-клиенты могут запускаться на вашем настольном ПК или на самом деле выполняться на других компьютерах в вашей сети, включая серверы. Если подумать, обратная терминология не лишена смысла, но часто кажется применяемой задом наперед.

Поскольку X-сервер напрямую общается с видеокартой, вы должны применять X-сервер, соответствующий вашей видеокарте, и для него следует задавать подходящее разрешение, скорость обновления экрана, количество цветов и т.д. Файл конфигурации называется xorg.conf или Xfree86Config. В прошлом вы обычно должны были вручную редактировать файл конфигурации, чтобы добиться корректной работы системы X. К счастью, современные дистрибутивы Linux автоматически определяют нужные установочные параметры, экономя время пользователя и избавляя его от решения головоломок!

X-сервер ждет ввод пользователя от мыши и клавиатуры и передает нажатия клавиш и щелчки кнопками мыши приложениям, X-клиентам. Эти сообщения называют событиями; они служат основными элементами программирования GUI. Позже в этой главе мы подробно рассмотрим события и их логическое расширение GTK+ сигналы.

X-клиент

X-клиент — это любая программа, использующая X Window System как GUI. Примерами могут служить xterm, xcalc и более сложные, приложения, например, Abiword. X-клиент ждет события пользователя, посылаемые X-сервером, и отвечает на них отправкой обратно серверу сообщений об обновлении изображений.

Примечание

X-клиент необязательно должен быть на той же машине, что и X-сервер.

X-протокол

X-клиент и X-сервер взаимодействуют с помощью X-протокола, который позволяет клиенту и серверу быть разделенными сетью. Например, вы можете запустить приложение X-клиент с удаленного компьютера через Интернет или шифруемую виртуальную частную сеть (Virtual Private Network, VPN). В большинстве персональных систем Linux X-клиенты и X-сервер работают в одной и той же системе.

Xlib

Xlib — это библиотека, неявно используемая X-клиентом для генерации сообщений X-протокола. Она предоставляет API очень низкого уровня, позволяющий клиенту отображать простейшие элементы на X-сервере и откликаться на простейший ввод. Мы должны подчеркнуть, что Xlib — это библиотека очень низкого уровня, и создание с ее применением даже чего-либо столь же простого, как меню, — невероятно трудоемкий процесс, требующий сотен строк программного кода.

Разработчик GUI не может эффективно программировать непосредственно с помощью Xlib. Вам нужен API, делающий легким и простым создание таких элементов GUI, как меню, кнопки и раскрывающиеся списки. Говоря кратко, эту роль играет комплект инструментальных средств или элементов интерфейса.

Комплекты инструментов

Комплект инструментов или элементов интерфейса — это библиотека GUI, которую X-клиенты применяют для значительного упрощения создания окон, меню, кнопок и т.п. С помощью комплекта инструментальных средств вы можете создавать кнопки, меню, фреймы и тому подобное с помощью вызовов одной функции. Общий термин для обозначения элементов GUI, подобных перечисленным, — виджеты, универсальный элемент, который вы найдете во всех современных библиотеках GUI.

Существует масса комплектов инструментов для системы X, из которых вы можете выбирать, и каждый из них обладает определенными достоинствами и недостатками. На каком остановиться — важное проектное решение для вашего приложения, и при выборе следует учитывать следующие факторы.

□ Для кого предназначено ваше приложение?

□ Будут ли установлены библиотеки комплекта инструментов у ваших пользователей?

□ Перенесен ли комплект инструментов в другие популярные операционные системы?

□ Какой лицензией программного обеспечения пользуется комплект инструментов и согласуется ли она с предполагаемым вами использованием?