GTK图形编程

发布日期：2018-05-24 编辑整理：山东自考网【字体：大中小】【加入自考交流群】

【摘要】本文介绍了Linux平台下的Xwindow图形窗口编程工具GTK，并给出了用GTK编程的基本要素和步骤。

【关键词】GTK，回调函数，消息处理器，调节器

GTK(GIMP Toolkit)是一个图形用户编程的接口工具。它注册完全免费，所以用来开发自由软件或商业软件都不需要花费什么。现在很多Linux集成系统都已经将GTK1.2版本打包进去了。包括RedHat Linux 6.0以上版本，还有中文化的Turbo Linux等等。它也越来越被普遍的应用于UNIX系统编程。

还有一个组件叫Glib，它包含了一些标准应用的新扩展用来提高GTK的兼容性。用于Linux系统的某些函数可能不适合标准的UNIX系统，例如g_strerror()函数等等。某些函数也扩展了GNUC的一般功能，例如g_malloc函数就有自己加强的调试功能。

GTK可以与多种语言绑定，包括C++, Guile, Perl, Python, Ton, Ada95, Objective C, Free Pascal, Eiffel。用标准C开发的程序，编译软件可用GNU并附带上GTK选项即可。想用除了标准C以外的其它语言来开发Xwindow图形用户程序，则需要先参考一下有关绑定软件的内容（HTTP:// www.gtk.org）。如果用C++语言来调用GTK进行开发，可以用已经和C++绑定的软件叫GTK--软件,来提供一个比GTK更好的C++编译环境。

目前已经开发出来GTK的增强版GTK+。GTK+是将GTK，GDK，GLIB集成在一起的开发包，可以工作在许多类似于UNIX的系统上，没有GTK的平台限制。

1．GTK的消息处理机制

下面我们先看一个基本的例子，该例子产生一个200×200像素的窗口。它不能自己退出，只能通过shell来杀死进程（调用kill命令）。

/*例子 base.c */

#include <gtk/gtk.h>

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

GtkWidget *window;

gtk_init (&argc, &argv); /* 初始化显示环境 */

window = gtk_window_new (GTK_WINDOW_TOPLEVEL); /* 创建一个新的窗口*/

gtk_widget_show (window); /*显示窗口*/

gtk_main (); /*进入睡眠状态，等待事件激活*/

return(0);

}

从上面的程序可以看出，GTK是一个事件驱动工具包，当它运行到gtk_main()函数时会自动睡眠，直到有事件发生，控制权转让给相应的函数调用，在该函数中可以用标准C写出相应的事物逻辑。这与windows 上的程序处理是一样的。

对窗口对象上发生的事件（如按下鼠标，激活键盘等），GTK也有相应的消息信号产生。这时就需要程序员创建一个信号处理器来捕获该信号，并告诉GTK程序事件发生后调用哪个回调函数。信号处理器的创建函数定义如下：

gint gtk_signal_connect( GtkObject *object, gchar *name,GtkSignalFunc callback_func, gpointer func_data );

返回值是一个区分同一对象中的事件与不同回调函数的关联标签。这样可以做到一个对象的一个信号就有任意多个回调函数，并且每一个都会按照声明的顺序执行。函数调用的第一个参数是产生信号的widget组件（即按钮等窗口构件），而name则是希望捕获的信号或事件的名称，callback_func则是事件发生后所调用的回调函数名称，而第四个参数func_data则是传递给回调函数的参数。

回调函数要定义在主程序的前面，它们的一般格式都如下所示：

void callback_func( GtkWidget *widget, gpointer func_data );

调用下面这个方法将允许你将回调函数与事件的关联断开：

void gtk_signal_disconnect( GtkObject *object, gint id );

该函数的第二个参数就是上述gtk_signal_connect（）函数的返回值，即关联标签。第一个参数指向了去除关联的对象名称。这样可以做到断开事件与回调函数的关联，使得事件发生后，不会调用相关的回调函数。

布局格式

2.1打包盒子

对GTK显示格式的控制是通常通过打包盒子来完成的。widget组件打包可以采用两种方式，水平盒子和垂直盒子。若将widget组件打包进平行盒子，组件就被依次水平的插入窗口；若是垂直盒子，则组件排列是垂直的。产生新的水平盒子的函数为

GtkWidget *gtk_hbox_new (gint homogeneous, gint spacing);

参数homogeneous是用来控制是否盒子中的每个组件都有同样的大小（例如水平盒子中的控件有同样的宽度，垂直盒子中的控件有同样的高度）。Spacing参数是组件之间的间隔。

垂直盒子的创建函数是gtk_vbox_new（），定义与水平盒子一致。

gtk_box_pack_start()和gtk_box_pack_end()函数是用来将打包对象放入这些盒子中的。

void gtk_box_pack_start( GtkBox *box, GtkWidget *child,gint expand, gint fill, gint padding );

第一个参数是你将组件打进去的盒子指针，第二个参数是你将要打进去的组件指针。Expand参数是用来控制是否允许组件扩展至分配给盒子空间的大小（选TRUE），还是盒子的大小收缩到组件那么大（选FALSE）。函数中的fill参数是用来控制是否将多余的空间分配给组件，即将组件扩展到盒子的大小（选TRUE），或者多余的空间不变，保留作为盒子和打包组件间的间隔。该参数只有在expand参数取TRUE时才有效。Padding参数是指组件四周与盒子的间隔大小。

注意fill取FALSE值，expand取TRUE值时与expand取FALSE值，fill值无效的区别。前者的盒子仍是原来创建盒子时指定的大小，而后者的盒子已经缩小到打包组件的大小了。

gtk_box_pack_end()函数的参数与上面描述的一致。只是排列顺序分别是从下到上
，从右到左。

最后将所有的盒子或组件打包到一个大盒子中，用gtk_container_add()函数将盒子加入窗口即可。

2.2表格打包

我们可以产生一个表格，将widget组件一一放入。Widget组件将占据所有分配给它的空间。创建表格是用下面的函数：

GtkWidget *gtk_table_new( gint rows, gint columns,gint homogeneous );

第一个参数，显而易见，是表格的行数。后面的参数则是表格的列数。homogeneous参数则是用来安排表格间隔大小。如果它取TRUE，则表格中每个小格的大小用表格中最大组件的大小来设置的，所有的小格大小都是一样的。如果homogeneous参数取FALSE的，每个小格的大小都用同行中最高组件的高度，同列中最宽组件的宽度。

将一个widget组件放入一个表格，用下面的函数：

void gtk_table_attach( GtkTable *table, GtkWidget *child, gint left_attach,

gint right_attach, gint top_attach, gint bottom_attach,

gint xoptions, gint yoptions, gint xpadding, gint ypadding );

left_attach参数和right_attach参数将指出在哪儿放置组件，以及用了多少盒子。如果你想在两行两列的表格中的右下小格中加入一个按钮，并且想让按钮充满那个小格，则参数可以选择left_attach = 1, right_attach = 2, top_attach = 1, bottom_attach = 2。其实left_attach也就是组件所在小格的左边框是表格的第几条边数，其它依此类推。

参数xoptions和yoptions是用来确定打包选项的，可以用OR来选择多个选项。

调节器
GTK有很多组件可以用鼠标或键盘来调整，例如范围组件（Range Widget）。还有一些组件在整个数据区域的一部分是可调整的，例如文本组件（Text Widget）和视口组件（Viewport Widget）。

很明显，程序是要能够对可调整组件所产生的变化进行处理。一种解决办法是让可调整组件在释放自己的信号时，将调整数据值传递信号处理器。或者用另外一种解决方法将调整数据值放入一个数据结构，由程序访问该结构来获得改变的参数值。有时候你可能需要将几个可调整组件的调节相关联，调整一个也会导致另一个的变化。最明显的例子就是滚动条与文本编辑框组件的处理。如果这些相关联的组件分别有自己处理调整数据的方法，则程序员必须自己写一个信号处理器，将一个组件的调整数据转换成另一个组件的调整数据，并调用调整设置函数将该值设置进去。

GTK调用了调节器成功的解决了这个问题。调节器不是组件，而是存储和传递调整数据的结构。最典型的调整器应用是存储配置参数和范围组件的值。不同的是调整器也是从对象（Object）继承而来的，它有许多不同于数据结构的特性。最重要的是，它也会释放信号，并且这些信号不仅可以被程序捕获来响应用户的调整和编辑，还可以在可调整组件中透明的传播调整数据。

一般调节器会创建组件时自动创建。例如让文本组件和滚动条组件用同一个调节器如下所示：

text = gtk_text_new (NULL, NULL);

/* 将刚创建的调节器用于垂直滚动条 */

vscrollbar = gtk_vscrollbar_new (GTK_TEXT(text)->vadj);

调节器是从对象Object继承下来的。所以它与其它的组件对象一样，能够产生信号。当好几个组件共享一个调节器时，它们都会和一个信号处理器相关联。这个信号处理器是用来处理“value_changed”信号的，跟程序中处理信号是一样。下面是在GtkAdjustmentClass结构中该信号的定义：

void (* value_changed) (GtkAdjustment *adjustment);

不同的可调整组件都用一个调节器时，任何一个组件发生调整变化都会产生该信号。有两种情况会导致这个现象的发生。第一种情况是用户在用鼠标或键盘调整该组件（例如拉滚动条），或者直接在程序中用gtk_adjustment_set_value()函数来改变调节器中的value值。

当调节器的upper参数和lower参数被重新配置时，就象用户需要给一个文本编辑框加入了更多的文本后，调节器就会释放出“changed”信号。它的定义如下：

void (* changed) (GtkAdjustment *adjustment);

范围组件将该信号与一个信号处理器相关联，并随时在面板上反映参数的变化。举个例子，滚动条中滑动键的大小与调节器中upper，lower值之差正好成反比。一旦前者有任何改变，面板上的显示也会相应产生变化。

不需要在程序中将一个信号处理器与该信号相关联，一切都是GTK完成的。如果你直接设置了调节器的这些参数，则需要在程序中调用下面的语句来释放信号：

gtk_signal_emit_by_name (GTK_OBJECT (adjustment), "changed");