Искусство программирования для Unix

Несомненно, язык Java обладает собственными встроенными кроссплатформенными инструментариями, поэтому выбирать придется между AWT (используемым везде) и Swing (более мощным, более сложным, медленным и поставляемым только в составе пакета JDK 1.2/Java 2). В оставшейся части данного раздела основное внимание уделено другим уже рассмотренным языкам. Аналогично, при использовании Tcl будет использоваться и Tk. Вероятно, существует не слишком много особенностей в оценке альтернатив.

Некогда повсеместно используемый инструментарий Motif фактически вышел из употребления. Он был не способен держаться наравне с новыми инструментариями, распространяемыми без лицензионной платы или ограничений, которые привлекали внимание разработчиков до тех пор, п.ока не превзошли по возможностям и функциям своих предшественников с закрытыми исходными кодами. В настоящее время вся конкуренция сосредоточена в рамках движения открытого исходного кода.

В настоящее время серьезно стоит рассматривать четыре вида инструментария: Tk, GTK, Qt и wxWindows, из которых очевидно ведущими являются GTK и Qt. Для всех четырех инструментариев предусмотрены версии для MacOS и Windows, поэтому в любом случае разработчик получает возможность кроссплатформенной разработки.

Старейшим и наиболее распространенным из них считается инструментарий Tk. Он является собственным инструментарием для Tcl, и привязки к нему поставляются вместе со стандартной версией Python. Библиотеки для обеспечения языковых привязок к Tk, как правило, доступны для С и С++. К сожалению, стандартный набор элементов управления Tk ограничен и довольно уродлив. С другой стороны, элемент управления Canvas (холст) обладает возможностями, которые в других инструментариях до сих пор реализуются с трудом.

Инструментарий GTK возник как замена для Motif и создавался для поддержки GIMP. В настоящее время он является предпочтительным инструментарием проекта GNOME и используется в сотнях GNOME-приложений. Собственным API-интерфейсом является С. Доступны привязки для С++, Perl и Python, но они не поставляются в стандартных дистрибутивах языка. GTK является единственным из четырех инструментариев с естественной C-привязкой.

Qt — инструментарий, связанный с KDE-проектом. Он представляет собой собственную библиотеку С++. Доступны привязки для Python и Perl, но они не поставляются со стандартными интерпретаторами. Qt получил известность благодаря наличию хорошо спроектированного и наиболее выразительного API из всех четырех инструментариев, однако его принятие в начальной стадии было заблокировано полемикой по ранним версиям лицензии и в дальнейшем тормозилось медленным созданием С-привязки.

Инструментарий wxWindows также является естественным для С++ и имеет доступные привязки в Perl и Python. Его разработчики придают особое значение главным образом поддержке кроссплатформенной разработки и рассматривают ее как главную рыночную цель инструментария. Другая цель связана с тем, что wxWindows фактически является упаковщиком для собственных (GTK, Windows и MacOS 9) элементов управления на каждой платформе, а поэтому приложения, написанные с его использованием, имеют естественные для данных систем вид и восприятие.

К середине 2003 года было описано не слишком много подробных исследований, однако Web-поиск фразы "X toolkit comparison" поможет найти некоторые полезные справочные сведения. В табл. 14.2 обобщена информация о состоянии рассмотренной области.

Таблица 14.2. Сравнительные характеристики X-инструментариев

Инструментарий	Собственный язык	Поставляется с	Привязки
C	С++	Perl	Tcl	Python
Tk	Tcl	Tcl, Python	+	+	+	+	+
GTK	С	Gnome	+	+	+	+	+
Qt	С++	KDE	+	+	+	+	+
wxWindows	С++	–	–	+	+	+	+

Архитектурно все данные библиотеки написаны на почти одном и том же уровне абстракции. В GTK и в Qt используются настолько подобные аппараты для обработки событий, что перенос программ между ними рассматривается как почти тривиальный. Выбор инструментария, вероятно, будет больше обусловлен доступностью привязок к используемому языку разработки, чем любыми другими факторами.

15 Инструментальные средства: тактические приемы разработчика

Unix дружественна к пользователю, но привередлива в выборе друзей.

—Аноним

15.1. Операционная система, дружественная к разработчику

За операционной системой Unix давно закрепилась репутация хорошей среды для разработки программ. Она хорошо оснащена инструментами, написанными программистами для программистов. Данные инструменты автоматизируют многие рутинные мелкие задачи, которые в противном случае отвлекали бы внимание программиста от наиболее важного (и наиболее увлекательного) аспекта разработки — от проектирования.

Несмотря на то, что в Unix есть все необходимые инструменты и каждый из них хорошо документирован, они не связаны с помощью интегрированной среды разработки (Integrated Development Environment — IDE). Их поиск и внедрение в инструментальный набор, удовлетворяющий потребностям разработчика, всегда требовали значительных усилий.

Разработчику, привыкшему к хорошей IDE-среде (GUI-управляемой комбинации редактора, конфигуратора, компилятора и отладчика, которая в наши дни широко распространена в системах Macintosh и Windows), принятый в Unix подход может показаться бессистемным, туманным и примитивным. Однако в действительности он достаточно систематизирован.

Использование IDE имеет смысл для одноязыкового программирования в слабо оснащенной инструментами среде. Если работа программиста ограничена оттачиванием вручную кода на С или С++, то IDE-среды весьма целесообразны. Однако в Unix выбор языков и вариантов реализации гораздо разнообразнее, а практика использования нескольких генераторов кода, специальных конфигураторов и многих других стандартных и нестандартных инструментов является общепринятой.

В Unix действительно существуют IDE-среды (имеется несколько таких сред с открытыми исходными кодами, включая эмуляции основных IDE Macintosh и Windows). Однако с их помощью трудно контролировать неограниченное множество инструментальных средств, и поэтому IDE-среды используются нечасто. Операционная система Unix поддерживает более гибкий стиль, центром которого не является исключительно цикл редактирование/компиляция/отладка.

В данной главе рассматриваются тактические приемы разработки в Unix — создание кода, управление его конфигурацией, профилирование, отладка, а также автоматизация большого количества монотонной работы, связанной с этими задачами, с тем чтобы разработчик мог сконцентрироваться на более увлекательных аспектах. Как обычно, при изложении материала основное внимание в большей степени уделено архитектурной картине, чем пошаговым инструкциям. Если же читатель интересуется пошаговыми деталями, то рекомендуется обратиться к книге "Programming with GNU Software" [50], в которой описывается большинство инструментов, рассмотренных в данной главе.

Многие из описываемых инструментов автоматизируют те работы, которые программист в состоянии выполнить самостоятельно и вручную, хотя и медленнее и с большим количеством ошибок. Однократные затраты на цикл обучения сполна окупятся способностью писать программы более эффективно и уделять меньше внимания низкоуровневым деталям и больше конструкции в целом.

Традиционно Unix-программисты учатся использовать данные инструменты у других программистов, а также в процессе многолетней практики. Начинающим программистам рекомендуется уделить особое внимание данной главе, поскольку в ней в сжатой форме приведен большой раздел обучающего цикла Unix путем демонстрации возможностей непосредственно на начальном этапе. Опытные программисты в случае нехватки времени могут пропустить данную главу, однако она может оказаться полезной и им, поскольку здесь могут встретиться такие полезные практические рекомендации, которые не известны даже им.

15.2. Выбор редактора

Первым и самым основным инструментом разработки является текстовый редактор, подходящий для модификации и написания программ.

В Unix доступны буквально десятки текстовых редакторов. Написание редактора, вероятно, является одним из стандартных практических упражнений для подающих надежды хакеров в сообществе открытого исходного кода. Большинство таких редакторов недолговечны, они не подходят для продолжительного использования кем-либо другим, кроме их авторов. Некоторые редакторы моделируют аналогичные не-Unix-программы, полезные в качестве вспомогательных переходных средств для программистов, привыкших к другим операционным системам. Широкий выбор текстовых редакторов доступен на сайте проекта SourceForge, ibiblio или в других основных архивах открытого исходного кода.