Основы программирования в Linux

Комплект GTK+ целиком написан на языке С и большая часть программного обеспечения GTK+ также написана на С. К счастью, существует ряд привязок к языкам (language binding), позволяющих применять GTK+ в предпочитаемом вами языке программирования, будь то С++, Python, PHP, Ruby, Perl, C# или Java.

Комплект GTK+ сформирован как надстройка для ряда других библиотек, К ним относятся следующие:

 GLib — предоставляет низкоуровневые структуры данных, типы, поддержку потоков, циклов событий и динамической загрузки;

 GObject — реализует объектно-ориентированную систему на языке С, не требующую применения языка С++;

 Pango — поддерживает визуализацию и форматирование текста;

 ATK — помогает создавать приложения с доступом и позволяет пользователям запускать ваши приложения с помощью средств чтения экрана и других средств доступа;

 GDK (GIMP Drawing Kit) — обрабатывает визуализацию низкоуровневой графики поверх библиотеки Xlib;

 GdkPixbuf — помогает манипулировать изображениями в программах GTK+;

 Xlib — предоставляет низкоуровневую графику в системах Linux и UNIX.

Система типов GLib

Если вы когда-нибудь просматривали программный код GTK+, то могли удивиться, увидев множество типов данных языка С с префиксом g, например, gint, gchar, gshort, а также незнакомые типы gint32 и gpointer. Дело в том, что комплект GTK+ основан на библиотеках переносимости языка С (portability libraries), названных GLib и GObject, которые определяют эти типы для того, чтобы способствовать межплатформным разработкам.

GLib и GObject помогают межплатформным разработкам, обеспечивая стандартный набор типов данных замещения, функций и макросов для поддержки управления памятью и общих задач. Эти типы, функции и макросы означают, что, как программисты GTK+, мы можем быть уверены в том, что наш программный код надежно переносится на другие платформы и архитектуры.

В библиотеке Glib также определено несколько очень удобных констант:

  #include <glib/gmacros.h>
  #define FALSE 0
  #define TRUE !FALSE

Дополнительные типы данных — это типы, служащие заменой для стандартных типов данных C (из соображений совместимости и читабельности) и гарантирующие одинаковый размер в байтах на. всех платформах:

 gint, guint, gchar, guchar, glong, gulong, gfloat и gdouble — просто замены для стандартных типов С для совместимости;

 gpointer — синоним типа (void*);

 gboolean — полезен для представления логических значений и служит оболочкой для int;

 gint8, guint8, gint16, guint16, gint32 и guint32 — знаковые и беззнаковые типы с гарантированным размером в байтах.

Удобно то, что применение библиотек GLib и GObject почти прозрачно. Glib широко используется в GTK+, поэтому если у вас есть работающая установка GTK+, то вы обнаружите, что библиотека Glib уже установлена. Как вы увидите позже в этой главе, при программировании с помощью комплекта GTK+ вам даже не придется явно включать заголовочный файл glib.h.

Система объектов GTK+

Все, у кого уже есть опыт программирования GUI, возможно, поймут наше утверждение о строгой приверженности библиотек GUI концепции объектно-ориентированного программирования (ООП), настолько строгой, что все современные комплекты инструментов, включая GTK+, написаны в стиле объектно-ориентированного программирования.

Несмотря на то, что комплект инструментов GTK+ написан на чистом С, он поддерживает объекты и ООП благодаря библиотеке GObject. Эта библиотека поддерживает наследование объектов и полиморфизм с помощью макросов.

Давайте рассмотрим образец наследования и полиморфизма на примере иерархии объектов GtkWindow, взятой из документации GTK+ API.

 GObject
  +---GInitiallyUnowned
  +----GtkObject
  +----GtkWidget
  +----GtkContainer
  +----GtkBin
  +----GtkWindow

Этот список объектов говорит о том, что объект GtkWindow — потомок GtkBin, и, следовательно, любую функцию, которую вы вызываете с объектом GtkBin, вы можете вызвать и с объектом GtkWindow. Точно так же объект GtkWindow наследует из объекта GtkContainer, который в свою очередь наследует из объекта GtkWidget.

Для удобства все функции создания виджетов возвращают тип GtkWidget. Например,

  GtkWidget* gtk_window_new(GtkWindowType type);

Предположим, что вы создаете объект GtkWindow и хотите передать возвращенное значение в функцию, ожидающую объект типа GtkContainer, например, такую, как gtk_container_add:

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

Вы применяете макрос GTK_CONTAINER для приведения типов GtkWidget и GtkContainer:

 GtkWidget * window = gtk_window_new(GTK GTK_WINDOW_TOPLEVEL);
 gtk_container_add(GTK_CONTAINER(window), awidget);

Назначение этих функций вы узнаете позже; сейчас просто отметьте для себя частое применение макросов. Для каждого возможного приведения типа существует макрос.

Примечание

Не беспокойтесь, если вам все это не очень понятно; вам не нужно разбираться в подробностях ООП для того, чтобы освоить GNOME/GTK+. На самом деле это безболезненный способ усвоить идеи и преимущества ООП на базе знакомого вам языка С.

Знакомство с GNOME

GNOME — имя, данное проекту, начатому в 1997 г. программистами, работавшими в проекте GNU Image Manipulation Program (GIMP) над созданием унифицированного рабочего стола для Linux. Все были согласны с тем, что выбор ОС Linux как платформы рабочего стола тормозился отсутствием согласованной стратегии. В то время рабочий стол Linux напоминал Дикий Запад без общих стандартов или выработанных на практике приемов, и программисты могли делать все, что вздумается. Без сводной группы, контролирующей меню рабочего стола, согласованное представление и отображение, документацию, трансляцию и т.д., освоение рабочего стола новичком было в лучшем случае путанным, а в худшем — непригодным.