应用GTK+编程

GTK+采用具有OO特色的C语言开发框架，这使它在开发GUI应用程序能和操作系统紧密结合，同时具有很大简洁性，其中的很多 代码只要简单的复制和更改即可完成，只用一个C源代码文件就可以创建一个LINUX下的GUI程序。本文的代码运行环境是 Redhat7.2，GTK+ 版本是 gtk+ 2.1.2。

下面的代码是笔者用GTK+编写的一个HelloWorld例程，编译后运行显示一个带按钮的窗口，点击按钮会弹出提示信息对话框。

//hello.c
#include 
//主窗口中按钮的回调函数
void	on_button_clicked(GtkWidget* button, gpointer userdata)
{
	GtkWidget *dialog;
//创建带确认按钮的对话框，父控件为空
	dialog = gtk_message_dialog_new(NULL, 
			GTK_DIALOG_MODAL |GTK_DIALOG_DESTROY_WITH_PARENT,
			GTK_MESSAGE_INFO,
			GTK_BUTTONS_OK,
			(gchar*)userdata);
	gtk_dialog_run(GTK_DIALOG(dialog));//显示并运行对话框
	gtk_widget_destroy(dialog);//销毁对话框
}
//主函数
int	main(int argc, char* argv[])
{
	GtkWidget *window, *button;
	//初始化GTK+程序
	gtk_init(&argc, &argv);
	//创建窗口，并为窗口的关闭信号加回调函数以便退出
	window = gtk_window_new(GTK_WINDOW_TOPLEVEL);
	g_signal_connect(G_OBJECT(window),"delete_event",
			G_CALLBACK(gtk_main_quit),NULL);
	gtk_window_set_title(GTK_WINDOW(window),"Hello World!");
	gtk_container_set_border_width(GTK_CONTAINER(window),10);
	//创建按钮控件，为单击信号加回调函数，将其放入窗口中
	button=gtk_button_new_with_label("Hello World!");
	g_signal_connect(G_OBJECT(button),"clicked",
			G_CALLBACK(on_button_clicked),(gpointer)"你好！\n自由的世界。");
	gtk_container_add(GTK_CONTAINER(window),button);
	//下面函数显示窗口控件同时显示其中的所有其它控件
	gtk_widget_show_all(window);
	gtk_main();
	return FALSE;
}

可以直接用命令"gcc `pkg-config -cflags -libs gtk+2.0` hello.c -o hello"来编译上面的代码，但最好做一个Makefile文件内容如下：

CC = gcc
all:
	$(CC) `pkg-config --cflags --libs gtk+-2.0` hello.c -o hello

这样的话可以用make命令来编译，使得简 单了许多，也不容易出错了。再次强调的是关于引号的问题，很多初学者常犯这个错误，[`]是[~]下面的那个单引号，而非[']；这涉及到了LINUX SHELL编程中的命令引用，LINUX下的标准的BASH是支持命令引用的，而其它的SHELL就不一定了。

下两图分别为程序的运行时的窗口和点击Hello World按钮弹出的对话框：

与MS WINDOWS下用C开发GUI程序不同，GTK+不用WinMain函数，由C语言中的标准格式的main函数直接切入，这在UNIX操作系统家族中是 统一的。函数gtk_init标致GTK+程序的开始，它的两个参数是main函数的两个参数的地址。在此函数之后就可以处理程序的各种相关部分，如控件 的创建、显示、为控件的信号加回调函数、设定或修改控件的属性等。最后执行gtk_main函数，程序进入主事件循环，开始接收信号并为信号调用其相应用 的回调函数。函数gtk_main_quit用来结束主事件循环，即退出GTK+程序的运行。

GTK+ 中的控件分为容器控件和非容器控件1，非容器控件主要是基础的GUI元素，如文字标签、图像、文字录入控件等，容器控件有多种，共同点是可以按一定方式来 排放其它控件，GTK+以此形成了独特的GUI界面布局风格。GTK+控件的创建函数一般形式为：gtk_控件名_new（参数…）或gtk_控件名 _new_with_参数名（参数…），它的返回值为GtkWidget型的指针，创建完成后就可以调用gtk_widget_show函数来显示或隐藏 此控件，或用相关的函数来修改控件的属性。

GTK+ 用信号和回调函数的方式来处理来自外部的事件，控件间继承有其父控件的相同信号，不同的控件也有各自不同的信号，如按钮控件有"clicked"信号，而 文字标签控件则没有此信号。GTK+2.0采用宏g_signal_connect来完成信号与回调函数的连接，这是它与GTK+1.X版的一个关键不同 之处，这个宏有四个参数，第一个参数是连接信号的对象，如此例中的button或window，要用G_OBJECT宏来转换一下，即将对象的类型 GtkWidget转换为GObject类型，格式一般为G_OBJECT(button)；第二个参数为字符串格式的信号名；第三个参数为回调函数名， 用G_CALLBACK宏来转换一下；第四个参数为要传给回调函数的参数的指针。如上例中为按钮的"clicked"的信号加的回调函 数"on_button_clicked"：

g_signal_connect(G_OBJECT(button),"clicked",
	G_CALLBACK(on_button_clicked),(gpointer)"你好！\n自由的世界。");
			

细心的读者马上会看到此宏的一个缺点，即只能为回调函数传递一个参数，当然聪明的读者马上也会想到采用结构类型来传递多个参数。上面的内容对初学者似乎复杂了些，只要过了这个门槛，事实上就步入了GTK+的世界。

上 面的程序运行是主窗口显示为英文，我们完全可以将其改为中文，这样单一的语言版本不适于应用的国际化，GTK+中用gettext软件包来实现国际化，使 这一问题变得非常简单。gettext软件包是GNU工程中解决国际化问题的重要工具，目前版本是0.11.x，支持C/C++和JAVA语言，它在开源 界应用相当广泛，GNOME/GTK+的国际化问题都是用它来解决的，正常的情况下GNU/LINUX系统是默认安装这一软件包的。

首先是在源代码中加入相关的C语言头文件如下：

#include 		//gettext支持
#include 		//locale支持

然后是定义宏，下面的定义形式在GNOME/GTK+中应用的标准格式：

#define PACKAGE "hello"	//软件包名
#define LOCALEDIR "./locale" //locale所在目录
#define _(string)	gettext(string)
#define N_(string)	string

在程序的主函数中加入下面相关函数：

	bindtextdomain(PACKAGE,LOCALEDIR);
	//以上函数用来设定国际化翻译包所在位置
	textdomain(PACKAGE);
	//以上函数用来设定国际化翻译包名称，省略了.mo
	

将代码中需要国际化--即多语言输出的字符串改写为_()宏，代码如下：

	gtk_window_set_title(GTK_WINDOW(window),_("Hello World!"));
	... ...
	button=gtk_button_new_with_label(_("Hello World!"));
	g_signal_connect(G_OBJECT(button),"clicked",
			G_CALLBACK(on_button_clicked),(gpointer)(_("Hello, the Free World!")));
... ...

完 成以上修改后，执行如下命令：xgettext -k_ -o hello.po hello.c，它的功能是将hello.c中的以下划线开始括号中（如宏定义所示）的字符串加入到hello.po文件中。po文件的头部可以加入软件 包的名称、版本、翻译者的邮件地址等，po文件中以#开始的行为注释内容，以下为省略了头部的hello.po文件内容，msgid后面的内容为英 文，msgstr后面的内容为翻译的中文，翻译好后保存为UTF8格式。

#: hello.c:26 hello.c:29
msgid "Hello World!"
msgstr "你好世界！"
#: hello.c:31
msgid "Hello, the Free World!"
msgstr "你好，自由的世界！"

下一步执行命令：msgfmt -o hello.mo hello.po将 hello.po文件格式化为hello.mo文件，这样程序在运行时就能根据当前locale的设定来正确读取mo文件中的数据，从而显示关语言的信息 了。关于.mo文件的位置，本程序设在./locale目录下的中文目录zh_CN下的LC_MESSAGES目录下，即./locale/zh_CN /LC_MESSAGES 目录下，在REDHAT中默认的目录是/usr/share/locale。将此步骤生成的mo文件复制到相应的目录下，将locale设为简体中文，再 运行此程序，测试结果就变为中文了（如下图），如locale设为英文则显示仍为上面的英文信息。

自 动生成Makefile文件是很多LINUX编程爱好者的愿望，事实上只要你运用好AUTOCONF和AUTOMAKE这两个工具，就会很容易的生成 Makefile文件，并能实现打包（生成*.tar.gz格式的源代码包）功能。与这两个工具相关的配置文件分别是configure.in和 Makefile.am。只要我们弄懂这两个文件的格式和相关的宏，就完全可以了。

前提是做好相应的目录和源程序文件，如本例中在hello目录中的hello.c等。

1、首先执行autoscan命令，生成configure.scan文件；

2、执行mv configure.scan configure.in，将其改名；

3、 编辑configure.in，在AC_INIT(hello.c)之后加入一行，AM_INIT_AUTOMAKE(hello,1.0)表示软件包名 为hello，版本为1.0，如此在make编译后，执行make dist会生成一个名为 hello-1.0.tar.gz源代码包，这样是比较附合GNU开源标准的格式。在最后一行AC_OUTPUT()的括号中加入Makefile，表示 输出Makefile文件（configure.in文件中还有许多宏定义，详细用法可以参考autobook一书），至此编辑configure.in 文件结束；

4、执行aclocal命令，生成aclocal.m4宏文件；

5、执行autoconf命令，生成configure shell可执行脚本；

6、编辑Makefile.am文件,内容如下：

AUTOMAKE_OPTIONS = foreign
INCLUDES = `pkg-config --cflags gtk+-2.0`
LIBS = `pkg-config --libs gtk+-2.0`
bin_PROGRAMS = hello
hello_SOURCES = hello.c

说明：第一行为AUTOMAKE命令的参 数，表示为外部的，不按GNU标准(即不加说明、安装、更改记录等文件) ；第二行表示包含文件的目录；第三行表示动态链接库的目录和所要链接的库；第四行表示输出的可执行文件名；最后一行表示可执行文件的源程序文件，可以有多 个文件名。

7、执行命令automake --add-missing -copy，表示创建Makefile.in文件并加入遗失的文件，同时复制过来（默认情况下是做符号链接，这在不同的文件系统间会出问题），至此操作完成。

执 行./configure 生成Makefile；执行make编译；执行./hello运行此程序；执行make install来安装，默认情况下是将可执行文件hello复制到/usr/local/bin目录下；执行make dist会在当前目录下生成hello-1.0.tar.gz源代码包，如此就可以将你的源代码包向外界发布了。

在 GTK+中应用线程， 除了GLIB中的g_thread_init和g_thread_supported两个函数外，还要用到gdk_thread_init来在X WINDOW中初始化线程应用，另外在线程中要对GTK+控件进行操作时还要在操作前执行函数gdk_thread_enter来进入，操作完成后执行函 数gdk_thread_leave来离开，在执行GTK+主循环时也是如此，GTK+以此来达到线程安全；下面代码利用线程创建了一个在屏幕上沿顺时针 运动的图像（24x24像素）：

//thread.c
#include 
typedef struct _Ourarg Ourarg;
struct _Ourarg {
	GtkWidget *fixed;
	GtkWidget *image;
	gint right;
	gint left;
};
void	image_go(Ourarg *arg)
{
	gint x, y, toward;
	x = y = arg->left;
	toward = 1;
	for(;;)
	{
		g_usleep(1500);
		gdk_threads_enter();
		gtk_fixed_move(GTK_FIXED(arg->fixed),arg->image, x, y);
		switch(toward)
		{
		case 1:
			x = x + 10;
			if( x > arg->right ) toward = 2;
			break;
		case 2:
			y = y + 10;
			if( y > arg->right ) toward = 3;
			break;
		case 3:
			x = x - 10;
			if( x < arg->left ) toward = 4;
			break;
		case 4:
			y = y -10;
			if( y < arg->left ) toward = 1;
		}
		gdk_threads_leave();
	}
}
int	main(int argc, char* argv[])
{
	GtkWidget *window;
	GtkWidget *vbox, *viewport, *button;
	GtkWidget *image, *fixed;
	Ourarg *arg;
	if(!g_thread_supported()) g_thread_init(NULL);
	gdk_threads_init();
	gtk_init(&argc,&argv);
	window = gtk_window_new(GTK_WINDOW_TOPLEVEL);
	gtk_window_set_title(GTK_WINDOW(window),"线程测试");
	g_signal_connect(G_OBJECT(window),"delete_event",
			G_CALLBACK(gtk_main_quit),NULL);
	gtk_container_set_border_width(GTK_CONTAINER(window),2);
	vbox = gtk_vbox_new(FALSE,0);
	gtk_container_add(GTK_CONTAINER(window),vbox);
	fixed = gtk_fixed_new();
	gtk_widget_set_usize(fixed,340,340);
	viewport = gtk_viewport_new(NULL,NULL);
	gtk_box_pack_start(GTK_BOX(vbox),viewport,FALSE,FALSE,5);
	gtk_container_add(GTK_CONTAINER(viewport),fixed);
	image = gtk_image_new_from_file("ss.png");
	gtk_fixed_put(GTK_FIXED(fixed),image,40,40);
	button = gtk_button_new_with_label("退出");
	gtk_box_pack_start(GTK_BOX(vbox),button,FALSE,FALSE,5);
	g_signal_connect(G_OBJECT(button),"clicked",
			G_CALLBACK(gtk_main_quit),NULL);
	gtk_widget_show_all(window);
	arg = g_new(Ourarg,1);
	arg->fixed = fixed;
	arg->image = image;
	arg->left = 40;
	arg->right = 260;
	g_thread_create(image_go, arg, FALSE, NULL);
	gdk_threads_enter();
	gtk_main();
	gdk_threads_leave();
	return FALSE;
}

基于线程安全考虑，你必须将下面代码放在gtk_init函数之前执行：

		if(!g_thread_supported()) g_thread_init(NULL);
	gdk_threads_init();
	

线程中执行一个死循环，不停的移动GtkFixed控件中的图像控件，根据图像的位置来改变方向。

（此图像做得很不好，只是为了证明程序的测试结果是可以正常运行的，完全可以删除）

学习GTK+的最好的方法是研究GTK+源码包中带的例程和研究其它应用GTK+的开源软件的源码包，在国内最大LINUX论坛上有很多这方面的高手。

如果你的英文足够好的话还可以订阅GTK+应用开发的邮件列表，这样你每天都可以收到几封关于GTK+开发的邮件，笔者最多时一天收到过近30封邮件，其中有很多人会热心的回答你的问题或帮你出主意。

在QT和GTK+的选择上，经常能看到一些网友的争论。对于目前国内LINUX平台上的GUI应用程序的开发，搁置争议、潜心学习、交流心得、形成合力、做出具有应用前景和自己特色的开源项目才是自由社区的当务之急。

IBM developerWorks网站上的文章《GTK+2.0中的容器控件和布局技巧》