GTK+ 编程笔记 （1） -- 编程架构

因为工作需要，最近开始学习 GTK+ 编程。

本文主要是把笔者这两周以来自己所理解的内容总结一下。如果能对像笔者一样的 GTK+ 初学者有些帮助，善莫大焉。

1. 什么是 GTK 和 GTK+

      GTK 是一个在图形化编程中使用的库（a library for creating graphical user interfaces）。比如C语言可以直接通过“#include ”来使用这个库里的API，从而生成各种各样的窗口。

      GTK+ 是 GTK 的改进版本，因为改进地比较显著，所以增添了一个加号用以突出表示。一般情况下，我们说 GTK 编程也就是指 GTK+ 编程。另外，GTK+ 基于GPL协议。

      GTK+ 目前的最新版本是2.20，其官方下载地址是：。

      GTK+ 的学习资料主要有两个,一个是"GTK+ 2.0 Tutorial", 网上可以找到中文版，这个资料是GTK入门指导，建议初学者先看这个；另一个是"GTK+ Reference Manual"，笔者还没找到中文版，这个资料是GTK函数手册，方便编程时查阅。

      最后需要说明的是，GTK+ 已经可以支持Windows系统和Mac系统。不过，笔者对GTK+的学习是基于Linux系统的，具体来说是 Ubuntu 10.04。

2. X Window System

   (1)X Window System 简介

      Unix Like系统的GUI子系统基于视窗(Window)界面,所以被称为Window System。

      X Window System 是Unix Like系统最新的一个GUI，由MIT在1984年开发出来。之所以叫“X"，是因为英文字母”X“在”W“(indow)之后，寓意指下一版本的GUI系统。

   (2)X Window System 组成

      X Window System 主要由四个部分组成，分别是 X Server/X Client/Window Manager/Display Manager。

      以Ubuntu为例逐一解释：

      X Server: 管理与显示有关的硬件，并负责具体的绘图功能，并将用户操作转化为事件发送给X Client。Ubuntu中对应于Xorg。

      X Client: 负责处理X Server发来的事件，再将处理结果发给X Server以控制其绘图。Ubuntu中各种GUI程序都是X Client，如主界面GNOME(Xubuntu用XFCE)。

      Window Manager: 负责管理各窗口界面的管理，如大小化、边框等。Ubuntu中对应于Compiz(Ubuntu7.10前使用metacity)。

      Display Manager: 提供GUI登陆环境，并载入User的Window Manager和language等资料。Ubuntu中对应于GDM。

   (3)X Window System 架构

      X Window System 采用C/S的架构。不过跟一般的C/S架构不一样，在X Window System 中，因为X server 是用来显示的部分，所以每一个客户端都安装有一个X server, 而服务器端安装的是X client, 用以接收客户端的事件处理请求并返回数据(处理结果)，从而控制X server的绘图。

      不过一般来说，我们都在同一台电脑上工作，所以X server 和 X client都运行在同一台电脑上。

      这里关于X Window System的内容，笔者参考了：

3. GTK+ 编程架构

   (1)GTK+ 和 X Window System 的关系

      为什么前面首先解释了X Window System？ 那是因为所有的 GTK+ 程序都是基于X Window System 而运行的。具体来说，GTK+ 程序就相当于X Window System 里面的 X Client. 也因此，要想运行一个GTK+ 程序，必须提前安装好X server 和 Window Manager.

   (2)GTK+/GDK/GLIB/XLIB 的关系

      初学者往往搞不清GTK+/GDK/GLIB/XLIB这四者的关系。如下图：

      

                          图一, Xlib 及其应用

      根据上图所示，我们可以这样理解GTK+/GDK/GLIB/XLIB这四者的关系：

      (a)Xlib 是一个客户端的C语言接口库，它封装了X协议，并对应用程序提供方便使用的API。使用Xlib，应用程序不直接向服务器发生请求和处理回复。Xlib把应用程序的图形操作转化为发送给Xserver的请求。Xlib和Xserver之间的通信是异步的。

         同时应该从图一中看到，Xlib不止可以支持GTK+，还可以支持其他高层图形库。

      (b)GDK 是标准Xlib函数调用的一个基本封装。Xlib比较底层，所以直接使用Xlib编程会比较困难。GDK 代码包含于GTK+ 模块之中。

      (c)GLIB 是一个提供了一系列函数(functions)和定义(definitions)的函数库。设计GDK和GTK程序经常要用到GLib库里的函数。

      (d)GTK+ 是一个小型而高效的控件库。GTK+ 作为GDK 的上层，程序员可以很容易使用，也大大提高了编程效率。当然，因为GTK+ 封装地太高级，程序员仅仅通过使用GTK+ 很难理解X Window System的工作过程。

      补充: 在笔者的编译环境里，Xlib，Glib，GTK+/GDK都是以库的形式存在。

   (3)GTK+ 程序的编写

      如上面所讲，GTK+ 是一个基于Xlib的控件库。因此我们的程序就只需要使用GTK+ 的API去写。

      一个简单的GTK+程序：

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