Linux下c语言的图形编程

简介

GTK+（GIMP TOOLKIT)，是一个跨平台的图形界面（GUI）开发工具，是目前LINUX操作系统中较常用的图形界面开发工具之一，它采用一种非常有特色的面向对象的C语言开发框架（C Framework），应用它可以轻松的在LINUX系统平台的X WINDOW环境下开发出漂亮的图形界面应用程序。直接用GTK+开发应用程序必须使用C/C++语言，所以您必须具有一定的C语言基础，最好用C语言开发过应用程序。

GTK+2.0是GNOME2桌面环境的图形基础，是GNU工程的一部分，采用LGPL条款分发。于2002年3月正式发布，目前最稳定的版本是2.0.6 ，最新的2.1.0 版正在开发测试过程中，可以到ftp://ftp.gtk.org/pub/gtk/v2.1下载它的源代码。

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控件的分类

GTK+中的控件实际是用C语言对X WINDOW系统中的控件的简单封装，在GTK+中，控件大体上可以分为两类，即：

• 容器控件
• 非容器控件

非容器控件

GTK+中的非容器控件包括诸如文字标签、图像、单行输入等图形界面编程中的最基本的元素。下面为简单的示例代码：

GtkWidget *label; GtkWidget *image; GtkWidget *entry; label = gtk_label_new("this is a test label"); /* 创建文字标签控件 */ image = gtk_image_new_from_file("image.png"); /* 创建图像控件，指定要显示的图像名 */ entry = gtk_entry_new(); /* 创建单行输入控件 */

 

容器控件

在GTK+中，除了非容器控件外，其它多数控件均属于容器控件，所有容器都是基于GtkContainer对象的，它又分为两类：只能容纳一个控件的容器和能容纳多个控件的容器。

只能容纳一个控件的容器

只能容纳一个控件的容器是基于GtkBin对象的，其中包括：

• 窗口类控件（GtkWindow，GtkDialog，GtkMessageDialog，主要是窗口和各种对话框）
• 滚动窗口（GtkScrolledWindow）
• 框架类控件（GtkFrame，GtkAspectFrame）
• 视口（GtkViewport）
• 各种按钮（GtkButton，GtkToggleButton）
• 浮动窗口（GtkHandleBox）
• 事件盒（GtkEventBox）等

这些控件的特色是只能容纳一个子控件，要想容纳多个子控件，必须向其中添加一个能容纳多个控件的容器，然后再向此容器中添加控件。

能容纳多个控件的容器

能容纳多个控件的容器从功能上又可分为两种：一种是只能设定子控件的排放次序，不能设定子控件几何位置的容器；另一种是可以设定子控件几何位置的容器。

不能设定子控件几何位置的容器

只能设定子控件的排放次序、不能设定子控件几何位置的容器，是GTK+中最常用的容器控件，它包括以下几类：

• 只能容纳一行或一列子控件的容器--盒状容器（GtkBox），它又分成两种横向盒状容器（GtkHBox）和纵向盒状容器（GtkVBox）；
• 盒状容器的子类--按钮盒（GtkButtonBox），也分为横向按钮盒（GtkHButtonBox）和纵向按钮盒（GtkVButtonBox）；
• 能容纳多行多列子控件的容器--格状容器（GtkTable）；
• 能控制子控件的尺寸的容器--分隔面板（GtkPaned），它也分成横向分隔面板（GtkHPaned）和纵向分隔面板（GtkVPaned）；
• 能分页显示多个子控件的容器--多页显示控件（GtkNotebook）；

此外还包括菜单条、工具条、列表控件等，它们实际上是上述容器控件的灵活运用，本教程不做详细介绍

可以设定子控件几何位置的容器

可以设定子控件几何位置的容器类似于WINDOWS编程中的FORM控件，主要包括两种：

• *布局控件（GtkFixed）-- 可以按固定坐标放置子控件的容器
• 布局控件（GtkLayout）-- 是一个无穷大的滚动区域，可以包含子控件，也可以定制绘图

以上分类列出了GTK+中各种常用的容器控件的基本情况，含概了GTK+控件大多数的内容。GTK中的容器中又可以包含容器，这样创建一个复杂的应用程序界面变得非常轻松，也使在LINUX下创建图形界面应用程序不再难做了。

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布局技巧

使用盒状容器

盒状容器是在布局中最常用的一种容器控件，它可以将一系列子控件按顺序组织摆放到一个特定的矩形区域内，或一行或一列，子控件有相同的宽度或高度；对于横向盒状容器中子控件的高度是一致的，而纵向盒状容器中的子控件的宽度是一致的。

盒状容器引入了"排放"这一概念，是指要加入盒状容器中的子控件顺序的起始位置，从前向后还是从后向前，对于横向盒状容器来说就是从左到右，对纵向盒状容器来说就是从上到下，函数gtk_box_pack_start表示从前向后排列子控件，函数gtk_box_pack_end表示从后向前排列子控件，也可以两者同时使用，在排列时还要设定容器中子控件的间距（以像素为单位），是否可扩展，是否填充满整个容器空间等；此外还可以用函数gtk_container_set_border_width来设定容器的边框宽度。

下面代码创建了一个简单的横向盒状容器，运行结果如图所示：

box = gtk_hbox_new(FALSE,0); button1 = gtk_button_new_with_label("按钮一"); gtk_box_pack_start(GTK_BOX(box),button1,FALSE,FALSE,3); button2 = gtk_button_new_with_label("按钮二"); gtk_box_pack_start(GTK_BOX(box),button2,FALSE,FALSE,3); button3 = gtk_button_new_with_label("按钮三"); gtk_box_pack_start(GTK_BOX(box),button3,TRUE,TRUE,3); button4 = gtk_button_new_with_label("按钮四"); gtk_box_pack_start(GTK_BOX(box),button4,FALSE,FALSE,3);

图 1：使用盒状容器

 

按钮一、二、四在排列时设定其可扩展属性为FALSE，不能随窗口的改变来改变大小，而按钮三的可扩展属性设为TRUE，则可以改变大小，所以在窗口拉长时按钮三随之变长，看到了这样的效果图。同样我们可以用gtk_vbox_new(FALSE,0);函数来创建一个纵向的盒状容器。

使用按钮盒

按钮盒是盒状容器的子类，所以它具有盒状容器的所有功能，又具有自己的特点，如可以设定子控件的排列方式等。下面代码创建了一个简单的按钮盒，运行结果如图所示：

bbox = gtk_hbutton_box_new(); gtk_box_set_spacing(GTK_BOX(bbox),5); /* 以上代码设定按钮盒的子控件间隙 */ gtk_button_box_set_layout(GTK_BUTTON_BOX(bbox),GTK_BUTTONBOX_END); /* 以上代码设定按钮盒的子控件排列方式 */ button1 = gtk_button_new_with_label("按"); gtk_box_pack_start(GTK_BOX(bbox),button1,FALSE,FALSE,0); button2 = gtk_button_new_with_label("钮"); gtk_box_pack_start(GTK_BOX(bbox),button2,FALSE,FALSE,0); button3 = gtk_button_new_with_label("盒"); gtk_box_pack_start(GTK_BOX(bbox),button3,FALSE,FALSE,0);

图2：使用按钮盒

 

与盒状容器一样，向按钮盒中排列按钮也使用gtk_box_pack_*系列函数，代码中我们设定按钮盒中子控件的间距为5个像素，设定按钮盒的属性为GTK_BUTTONBOX_END，即子控件的对齐方式为尾对齐（靠横向的左侧或纵向的下部），所以看到这一效果。同样还可以用gtk_vbutton_box_new函数来创建纵向的按钮盒。

使用盒状容器创建带有图像和文字的按钮

按钮是一种只能容纳一个控件的容器，我们这里加了一个盒状容器，再向盒状容器中加图像和按钮，从而形成了带有图像和文字的按钮。这正是为什么窗口是一种只能容纳一个控件的容器，但却容纳了很多控件的原因，其它的此类容器也是如此。下面代码创建了一个带图像和标签的按钮（图像在左面，文字在右面），改动图像和文字的排放顺序，或创建为后纵向盒状容器后可以创建另外三种形式的按钮，效果如图所示：（看完这段代码，相信你一定再也不会为创建带图像的按钮发愁了）

image = gtk_image_new_from_stock(GTK_STOCK_HELP,GTK_ICON_SIZE_MENU); label = gtk_label_new("按钮标签"); box = gtk_hbox_new(FALSE,0); gtk_box_pack_start(GTK_BOX(box),image,FALSE,FALSE,2); gtk_box_pack_start(GTK_BOX(box),label,FALSE,FALSE,2); button = gtk_button_new(); /* 创建按钮 */ gtk_container_add(GTK_CONTAINER(button),box);/* 将盒状容器加入到按钮中 */

图 3：使用盒状容器创建带有图像和文字的按钮

 

使用滚动窗口

下面代码创建了一个滚动窗口，并向其中加入了一个带有三个按钮的纵向盒状容器，运行效果如图所示：

swin = gtk_scrolled_window_new(NULL,NULL); gtk_scrolled_window_set_policy(GTK_SCROLLED_WINDOW(swin), GTK_POLICY_AUTOMATIC,GTK_POLICY_AUTOMATIC); vbox = gtk_vbox_new(FALSE,0); gtk_container_set_border_width(GTK_CONTAINER(vbox),10); gtk_scrolled_window_add_with_viewport(GTK_SCROLLED_WINDOW(swin),vbox); button1 = gtk_button_new_with_label("测试按钮一"); gtk_box_pack_start(GTK_BOX(vbox),button1,FALSE,FALSE,5); button2 = gtk_button_new_with_label("测试按钮二"); gtk_box_pack_start(GTK_BOX(vbox),button2,FALSE,FALSE,5); button3 = gtk_button_new_with_label("测试按钮三"); gtk_box_pack_start(GTK_BOX(vbox),button3,FALSE,FALSE,5);

图 4：使用滚动窗口

 

用函数gtk_scrolled_window_set_policy来设定滚动窗口的滚动方式，即出现横向滚动条还是出现纵向滚动条，这里的GTK_POLICY_AUTOMATIC表示自动出现。如果子控件具有滚动属性，我们还可以用函数gtk_containe_add直接向滚动窗口中加子控件，如常用的文本编辑控件GtkTextView就可以直接加入到滚动窗口中来，其会自动具有滚动条。

使用格状容器（一）

格状容器可以容纳多行或多列子控件，在创建格状容器时可以指定格状容器的行数、列数和子控件是否可以扩展。格状容器中的子控件可以占用多个或横向或纵向的连续的容器空间。格状容器是采用坐标的方式来向其中排放子控件的，左上角为坐标的原点（0,0），所以在向其中排放子控件前一定要设计好子控件的位置，另外它的坐标的空间的表示形式是(x1,x2,y1,y2)，读者一定要注意。以下代码同样创建了一个3行3列的格状容器，但我们只向其中排列了三个按钮，使它们所占的容器空间各不相同，效果如图所示：

table = gtk_table_new(3,3,TRUE); button1 = gtk_button_new_with_label("按钮一"); gtk_table_attach(GTK_TABLE(table),button1,0,1,0,3,GTK_FILL,GTK_FILL,0,0); button2 = gtk_button_new_with_label("按钮二"); gtk_table_attach_defaults(GTK_TABLE(table),button2,1,3,0,1); button3 = gtk_button_new_with_label("按钮三"); gtk_table_attach_defaults(GTK_TABLE(table),button3,1,3,1,3);

图 5：创建一个 3 行 3 列的格状容器

 

使用格状容器（二）

上面的代码过于繁琐，如果子控件只占用一个容器空间的话，还有更简单的方法。以下代码创建了一个3行3列的格状容器，并均匀的排列了9个按钮，效果如图所示：

table = gtk_table_new(3,3,TRUE); for(i=0; i<3; i++) for(j=0; j<3; j++) { buttonx = gtk_button_new_with_label("X"); gtk_table_attach_defaults(GTK_TABLE(table),buttonx,i,i+1,j,j+1); }

图 6：更简单的 3 行 3 列的格状容器

 

使用分隔面板

分隔面板只提供了两个容器空间，也就是说分隔面板中只能容纳两个子控件，分别用函数gtk_paned_add1和gtk_paned_add2来向其中添加子控件，其中第一个空间对应为横向分隔面板的左侧和纵向分隔面板的上部，另一个则为第二个容器空间。分隔面板的特色是在容器中有一个分隔条，可以在程序运行时调整子控件的大小，以下代码创建了三个分隔面板控件将窗口分成了四个区域，我们可以将鼠标放到分隔条上，鼠标型状改变后按下鼠标随意改动各子控件的大小，效果如图所示：

paned1 = gtk_vpaned_new(); paned2 = gtk_hpaned_new(); gtk_paned_add1(GTK_PANED(paned1),paned2); button1 = gtk_button_new_with_label("按钮一"); gtk_paned_add2(GTK_PANED(paned1),button1); button2 = gtk_button_new_with_label("按钮二"); gtk_paned_add1(GTK_PANED(paned2),button2); paned3 = gtk_vpaned_new(); gtk_paned_add2(GTK_PANED(paned2),paned3); button3 = gtk_button_new_with_label("按钮三"); gtk_paned_add1(GTK_PANED(paned3),button3); button4 = gtk_button_new_with_label("按钮四"); gtk_paned_add2(GTK_PANED(paned3),button4);

图 7：使用分隔面板

 

使用多页显示

分页显示控件在界面中有多个控件要占用同一容器空间时经常用到，可以用 gtk_notebook_append_page等函数来向分页显示控件中添加显示页，显示页可以是一个单独的控件，也可以是一个含有多个子控件的容器。以下代码创建了一个具有三个显示页的简单的分页显示布局，效果如图所示：

notebook = gtk_notebook_new(); label1 = gtk_label_new("这是第一页\n显示的内容。"); gtk_notebook_append_page(GTK_NOTEBOOK(notebook),label1,NULL); label2 = gtk_label_new("这是第二页\n显示的内容。"); gtk_notebook_append_page(GTK_NOTEBOOK(notebook),label2,NULL); label3 = gtk_label_new("这是第三页\n显示的内容。"); gtk_notebook_append_page(GTK_NOTEBOOK(notebook),label3,NULL);

图 8：使用多页显示

 

在GTK+中分显示控件的功能很强大，如在标题中可以加入图像，可以滚动显示，可以显示右键菜单等，在GTK+源代码的tests目录中的testgtk.c文件中可以找到它的测试代码

使用*布局

*布局控件中可以加入多个子控件，它是用坐标的方式来固定要摆放控件的位置，这一点上很类似WINDOWS编程中的FORM控件。下面代码创建了一个简单的*布局控件，分别向不同位置摆放了三个按钮，效果如图所示：

fixed = gtk_fixed_new(); gtk_widget_set_usize(fixed,150,150); button1 = gtk_button_new_with_label("按钮一"); gtk_fixed_put(GTK_FIXED(fixed),button1,5,5); button2 = gtk_button_new_with_label("按钮二"); gtk_fixed_put(GTK_FIXED(fixed),button2,55,55); button3 = gtk_button_new_with_label("按钮三"); gtk_fixed_put(GTK_FIXED(fixed),button3,105,105);

图 9：使用*布局

 

还可以用函数gtk_fixed_move函数来移动*布局容器中的子控件，使之能动态改变子控件的位置。

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GtkLayout与GtkFixed的异同

上一节代码中的GtkFixed改为GtkLayout后完全可行，并且运行效果也是一样的，这并不意味GtkLayout与GtkFixed是同一控件，更好的说明是GtkLayout具有GtkFixed 所有功能。它们的区是：

• GtkLayout具有滚动属性，理论上可以无限大的，GtkFixed则不具有滚动属性，并且使用时要设定它的外观尺寸
• GtkLayout中的子控件可以定制绘图，而GtkFixed中的子控件则不可以，从这一点上来讲GtkLayout更象一个GtkDrawingArea控件
• 另外GtkFixed还有很多缺陷，GTK+的开发者们提醒使用者要加以注意

 

参考资料

• 本教程的所有源代码可以在 这里下载。
  
   
• 要学习更多的GTK+知识，可以到GTK+网站
  
   
• 有关函数说明可见GTK+的API参考手册
  
   
• 在 IBM developerWorks中国网站 Linux 专区 中浏览更多的关于 GTK+ 的文章。