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

---

GtkWidget* gtk_window_new(GtkWindowType type);

Параметр type может принимать в зависимости от назначения окна одно из двух значений:

□ GTK_WINDOW_TOPLEVEL — стандартное окно с рамкой;

□ GTK_WINDOW_POPUP — окно без рамки, подходящее для диалогового окна.

Почти всегда вы будете применять значение GTK_WINDOW_TOPLEVEL, потому что для создания диалоговых окон, как вы узнаете позже, есть гораздо более удобные способы.

Вызов gtk_window_new создает окно в памяти, таким образом у вас появляется возможность перед реальным выводом окна на экран заполнить его виджетами, изменить размер окна, его заголовок и т.д. Для того чтобы окно появилось на экране, выполните вызов функции gtk_widget_show:

gtk_widget_show(window);

Эта функция принимает указатель типа GtkWidget, поэтому вы просто предоставляете ссылку на свое окно.

Последним вы выполняете вызов функции gtk_main. Эта основная функция запускает процесс обмена информацией (interactivity process), передавая управление GTK+, и не возвращает его до тех пор, пока не будет выполнен вызов функции gtk_main_quit. Как видно в программе gtk1.с, этого никогда не происходит, поэтому приложение не завершается даже после закрытия окна. Проверьте это, щелкнув кнопкой мыши пиктограмму закрытия окна и убедившись в отсутствии строки, приглашающей вводить команду. Вы исправите это поведение после того, как познакомитесь с сигналами и обратными вызовами в следующем разделе. Сейчас завершите приложение, нажав комбинацию клавиш <Ctrl>+<C> в окне командной оболочки, которое вы использовали для запуска программы gtk1.

События, сигналы и обратные вызовы

У всех библиотек GUI есть нечто общее. Должен существовать некий механизм для выполнения программного кода в ответ на действие пользователя. Программа, выполняющаяся в режиме командной строки, может позволить себе останов выполнения в ожидании ввода и затем применить нечто вроде оператора выбора для выполнения разных ветвей программы в зависимости от введенных данных. Такой подход нецелесообразен в случае приложения GUI, поскольку оно должно непрерывно реагировать на ввод пользователя, например, ему приходится постоянно обновлять области окна.

У современных оконных систем есть система событий и приемники событий, которым адресована эта задача. Идея заключается в том, что каждый пользовательский ввод обычно с помощью мыши или клавиатуры инициирует событие. Нажатие на клавиатуре, например, вызовет "событие клавиатуры". Затем пишется программный код, который ждет приема такого события и выполняется в случае его возникновения.

Как вы уже видели, эти события генерирует система X Window System, но они мало помогут вам как программисту GTK+, т.к. они очень низкоуровневые. Когда производится щелчок кнопкой мыши, X порождает событие, содержащее координаты указателя мыши, а вам нужно знать, когда пользователь активизирует виджет.

У GTK+ есть собственная система событий и приемников событий, называемых сигналами и обратными вызовами. Их очень легко применять, поскольку для установки обработчика сигнала можно использовать очень полезное свойство языка С, указатель на функцию.

Сначала несколько определений. Сигнал GTK+ порождается объектом типа GtkObject, когда происходит нечто, например, ввод пользователя. Функция, связанная с сигналом и, следовательно, вызываемая при любом порождении сигнала, называется функцией обратного вызова.

Примечание

Имейте в виду, что сигнал GTK+ — это нечто иное, чем сигнал UNIX, обсуждавшийся в главе 11.

Как программист, использующий GTK+, вы должны заботиться только о написании и связывании функций обратного вызова, поскольку код порождения сигнала — это внутренний программный код определенного виджета.

Прототип или заголовок функции обратного вызова обычно похож на следующий:

void a_callback_function(GtkWidget *widget, gpointer user_data);

Вы передаете два параметра: первый — указатель на виджет, породивший сигнал, второй — произвольный указатель, который вы выбираете самостоятельно, когда связываете обратный вызов. Вы можете использовать этот указатель для любых целей.

Связать функцию обратного вызова тоже очень просто. Вы вызываете функцию g_signal_connect и передаете ей виджет, имя сигнала в виде строки, указатель на функцию обратного вызова и ваш произвольный указатель:

gulong g_signal_connect(gpointer *object, const gchar *name,

 GCallback func, gpointer user_data);

Следует отметить, что для связывания функций обратного вызова нет ограничений. Вы можете иметь много сигналов, связанных с одной и той же функцией обратного вызова, и много функций обратного вызова, связанных с единственным сигналом.

В документации по API GTK+ можно найти подробное описание сигналов, порождаемых каждым виджетом.

Примечание

До появления GTK+ 2 для связывания функций обратного вызова применялась функция gtk_signal_connect. Она была заменена функцией g_signal_connect и не должна применяться во вновь разрабатываемом программном коде.

Вы опробуете функцию g_signal_connect в упражнении 16.2.

Упражнение 16.2. Функция обратного вызова

В программе gtk2.c вставьте в свое окно кнопку и свяжите сигнал clicked (щелчок мышью по кнопке) с вашей функцией обратного вызова для вывода короткого сообщения:

#include <gtk/gtk.h>

#include <stdio.h>

static int count = 0;

void button_clicked(GtkWidget *button, gpointer data) {

 printf("%s pressed %d time(s) \n", (char *)data, ++count);

}

int main(int argc, char* argv[]) {

 GtkWidget *window;

 GtkWidget *button;

 gtk_init(&argc, &argv);

 window = gtk_window_new(GTK_WINDOW_TOPLEVEL);

 button = gtk_button_new_with_label("Hello World!");

 gtk_container_add(GTK_CONTAINER(window), button);

 g_signal_connect(GTK_OBJECT(button), "clicked",

  GTK_SIGNAL_FUNC(button_clicked), "Button 1");

 gtk_widget_show(button);

 gtk_widget_show(window);

 gtk_main();

 return 0;

}

Введите исходный текст программы и сохраните его в файле с именем gtk2.c. Откомпилируйте и скомпонуйте программу аналогично программе gtk1.с из предыдущего упражнения. Запустив ее, вы получите окно с кнопкой. При каждом щелчке кнопки мышью будет выводиться короткое сообщение (рис. 16.5).

Рис. 16.5

Как это работает

Вы добавили два новых элемента в программу gtk2.c: виджет GtkButton и функцию обратного вызова. GtkButton — это виджет простой кнопки, которая может содержать текст, в нашем случае "Hello World", и порождает сигнал, названный clicked, каждый раз, когда кнопку щелкают мышью.

Функция обратного вызова button_clicked связана с сигналом clicked виджета кнопки с помощью функции g_signal_connect:

g_signal_connect(GTK_OBJECT(app), "clicked",

 GTK_SIGNAL_FUNC(button_clicked), "Button 1");

Обратите внимание на то, что имя кнопки — "Button 1" — передается в функцию обратного вызова как данные пользователя.

Весь остальной добавленный программный код касается виджета кнопки, создаваемой так же, как окно — вызовом функции gtk_button_new_with_label — функция gtk_widget_show делает ее видимой.

Для расположения кнопки в окне вызывается функция gtk_container_add. Эта простая функция помещает GtkWidget внутрь объекта GtkContainer и принимает контейнер и виджет как аргументы: 

void gtk_container_add(GtkContainer* container, GtkWidget *widget); 

Как вы уже знаете, GtkWindow — потомок или дочерний объект объекта GtkContainer. поэтому вы можете привести тип вашего объекта-окна к типу GtkContainer с помощью макроса GTK_CONTAINER:

gtk_container_add(GTK_CONTAINER(window), button);

Функция gtk_container_add прекрасно подходит для расположения в окне одиночного виджета, но гораздо чаще вам потребуется для создания хорошего интерфейса размещать несколько виджетов в разных частях окна. У комплекта GTK+ есть специальные виджеты как раз для этой цели, именуемые виджетами упаковочных контейнеров,

Виджеты упаковочных контейнеров

Компоновка GUI исключительно важна для удобства применения интерфейса, и добиться наилучшей компоновки труднее всего. Реальная трудность в размещении виджетов заключается в том, что вы не можете полагаться на наличие у всех пользователей одинаковых размеров окон, тем, шрифтов и цветовых схем. То, что может быть отличным интерфейсом для одной системы, в другой системе может оказаться просто нечитаемым.

Для создания GUI, который выглядит одинаково во всех системах, вам необходимо избегать размещения виджетов на основе абсолютных координат и использовать более гибкую систему компоновки. У GTK+ есть для этой цели виджеты контейнеров. Виджеты-контейнеры позволяют управлять компоновкой виджетов в окнах вашего приложения. Виджеты упаковочных контейнеров (box) представляют очень удобный тип виджета-контейнера. GTK+ предлагает множество виджетов-контейнеров других типов, описанных в интерактивной документации к GTK+.