Linux桌面系统屏幕信息获取

Linux桌面系统屏幕信息获取(Qt、X11、Xrandr、Xinerma)

​ 最近在项目测试中，发现了关于Qt - UI分辨率自适应的问题。从大小屏幕互相切换的问题。也引发了关于屏幕检测的问题。其中关于字体还有图片的自适应，需要在QApplication,初始化完成之后在进行配置。

在网上查找到的解决方案大概都是这个模式

#define DEFAULE_DPI 96 //1080P默认逻辑DPI值
QApplication::setAttribute(Qt::AA_EnableHighDpiScaling);
QCoreApplication::setAttribute(QT::AA_UseHighDpiPixmaps);
qreal currentDpi = funtion(); //实际显示器DPI
qreal scale=currentDpi/96;
qputenv("QT_SCALE_FACTOR",QString::number(scale).toLatin1());
QApplication a(argc, argv);

以及qt.conf资源文件设置。

[Platforms]
WindowsArguments = fontengine=freetype

附一些相关解决方案链接：

Qt4K高分屏自适应，解决字体没有跟随组件增大的问题

QT控件字体根据系统缩放比例(DPI)自适应

QT 使用全局缩放进行全分辨率适配

注意：在实际使用测试中，从大分辨率切换到小分辨率，DPI不应是按照比例缩放。并不是预想中，小屏幕与大屏幕的DPI值是按照正比例来进行缩放的。不同品牌，不同年代的DPI也可能会发生，小屏幕的DPI大于大屏幕的DPI，所以字体没有如预期一样变小，反而变大了。

如果进行全局设置，也会有其他问题，一些图片还有字体，并不想让它进行缩放，所以全局设置并不是理想的方案，还需要针对不同控件，字符进行单独的控制。而且要考虑到代码量，qss样式设置等一些其他问题，重构的代价太高。

本文主要讨论在调研中在QApplication，初始化前，怎么获取全部屏幕信息。Windows下的获取调用WindowsAPI进行设置，网上大多也给出了解决方案，但是linux在怎么获取，大多都没有提到，所以在这进行讨论。

Qt

Qt自身获取屏幕分辨率，主要还是在 QApp初始化后获取，在这主要提一下DPI值得获取。一些方案中DPI的计算在初始化之后进行。下述代码是在外网上关于Qt屏幕信息获取的一段，忘记是否是Qt官方的Demo了。在实际DPI值获取中只需要，主屏分辨率获取或者当前屏幕分辨率获取还有DPI值得获取，实际参与计算的是逻辑DPI，即 screen->logicalDotsPerInch()，分辨率使用有效分辨率 screen->availableSize().width() x screen->availableGeometry().height()

#include "mainwindow.h"
#include 
#include 
#include 

QString Orientation(Qt::ScreenOrientation orientation)
{
    switch (orientation) {
        case Qt::PrimaryOrientation           : return "Primary";
        case Qt::LandscapeOrientation         : return "Landscape";
        case Qt::PortraitOrientation          : return "Portrait";
        case Qt::InvertedLandscapeOrientation : return "Inverted landscape";
        case Qt::InvertedPortraitOrientation  : return "Inverted portrait";
        default                               : return "Unknown";
    }
}
	
int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    MainWindow w;
    w.show();

//使用 QApplication 类也可以获取。
//获取当前屏幕的相关信息，首先获取App所在屏幕索引，然后根据索引或者当前屏幕的指针。  
/*    int currentIndex = a.desktop()->screenNumber(&w);
      QScreen* currentScreent =  QGuiApplication::screens()[currentIndex];
      qDebug() << currentScreent->name() << currentScreent->geometry().x() << currentScreent->geometry().y();*/    
    
    
    qDebug() << "Number of screens:" << QGuiApplication::screens().size();
    qDebug() << "Primary screen:" << QGuiApplication::primaryScreen()->name();

    foreach (QScreen *screen, QGuiApplication::screens()) {
           qDebug() << "Information for screen:" << screen->name();
           qDebug() << "  Available geometry:" << screen->availableGeometry().x() << screen->availableGeometry().y() << screen->availableGeometry().width() << "x" << screen->availableGeometry().height();
           qDebug() << "  Available size:" << screen->availableSize().width() << "x" << screen->availableSize().height();
           qDebug() << "  Available virtual geometry:" << screen->availableVirtualGeometry().x() << screen->availableVirtualGeometry().y() << screen->availableVirtualGeometry().width() << "x" << screen->availableVirtualGeometry().height();
           qDebug() << "  Available virtual size:" << screen->availableVirtualSize().width() << "x" << screen->availableVirtualSize().height();
           qDebug() << "  Depth:" << screen->depth() << "bits";
           qDebug() << "  Geometry:" << screen->geometry().x() << screen->geometry().y() << screen->geometry().width() << "x" << screen->geometry().height();
           qDebug() << "  Logical DPI:" << screen->logicalDotsPerInch();
           qDebug() << "  Logical DPI X:" << screen->logicalDotsPerInchX();
           qDebug() << "  Logical DPI Y:" << screen->logicalDotsPerInchY();
           qDebug() << "  Orientation:" << Orientation(screen->orientation());
           qDebug() << "  Physical DPI:" << screen->physicalDotsPerInch();
           qDebug() << "  Physical DPI X:" << screen->physicalDotsPerInchX();
           qDebug() << "  Physical DPI Y:" << screen->physicalDotsPerInchY();
           qDebug() << "  Physical size:" << screen->physicalSize().width() << "x" << screen->physicalSize().height() << "mm";
           qDebug() << "  Primary orientation:" << Orientation(screen->primaryOrientation());
           qDebug() << "  Refresh rate:" << screen->refreshRate() << "Hz";
           qDebug() << "  Size:" << screen->size().width() << "x" << screen->size().height();
           qDebug() << "  Virtual geometry:" << screen->virtualGeometry().x() << screen->virtualGeometry().y() << screen->virtualGeometry().width() << "x" << screen->virtualGeometry().height();
           qDebug() << "  Virtual size:" << screen->virtualSize().width() << "x" << screen->virtualSize().height();
       }

    return a.exec();
}

X11_Xlib

关于Xlib 获取所有屏幕信息，并没有成功，只是获取到了总的屏幕大小，并没有做更细致的研究。XScreenCount获取到的屏幕数量为1.等到随后有兴趣的时候在进行深入研究吧。

Display *display = XOpenDisplay(NULL);
Window window = DefaultRootWindow(display);
int screenCount = XScreenCount(display);
for(int i = 0 ; i < screenCount; i++)
{
    Screen* screent =  XScreenOfDisplay(display, i);
    //        XDisplayHeight(display, i);
    int width = screent->mwidth;
    int height = screent->mheight;
    std::cout << width << " " << height << std::endl;
}

Xrandr

XRandr目前通用的屏幕信息获取工具了。并不想直接调用命令，在这里调用了 libXrandr-dev ，开发库的API。调用X11通用的方法，获取Display,window等信息，然后获取 XRRMonitorInfo 列表。

#include 

Display *display = XOpenDisplay(NULL);
Window window = DefaultRootWindow(display);
int monitors = 0;
XRRMonitorInfo* info = XRRGetMonitors(display, window, True, &monitors);
for(int i = 0; i < monitors; i++)
{
    XID id;
    RROutput* out = info[i].outputs;
    memcpy(&id, out, sizeof(RROutput));
    std::cout << "XRRMonitorInfo: " << "index:" << i << " primary:"  << info[i].primary  << " noutput:" << info[i].noutput << " width:" << info[i].width << " height:" << info[i].height \
        << " widthmm:" << info[i].mwidth << " heightm:" << info[i].mheight << " outputs:"<< id << std::endl;
}
XRRFreeMonitors(info);
XFree(display);

Xinerma

Xinerma，主要是负责多屏显示的。一些基础信息资料不做说明，只说明简单使用，通用X11调用方法，

#include 

Display *display = XOpenDisplay(NULL);
int screenSize = 0;
XineramaScreenInfo * screenXi = XineramaQueryScreens(display, &screenSize);
for(int i = 0; i < screenSize; i++)
{
    std::cout << "XineramaScreenInfo:" << " x_org:" << screenXi[i].x_org << " y_org:" <<  screenXi[i].y_org \
        << " width:" << screenXi[i].width << " height:" << screenXi[i].height << std::endl;
}

XFree(display);

对比说明

• Qt

在日常使用，Qt获取屏幕分辨率，设置全屏之类的属性，理论来说并不会出问题，但在实际使用中，笔者发现了Qt获取桌面有效分辨率并不正确，大多数情况下是准确的，但是偶尔也会出现获取错误，所有全屏属性的打破，导致整个界面布局失败。即在后来的项目放弃了这一方法。

错误情况猜测，Qt毕竟属于C++接口，属于上层应用接口。并不如X11这些C接口直接调用来的准确。以后劲量避免使用Qt接口来设置屏幕相关属性了。

• Xrandr

笔者目前使用的获取屏幕信息方法，xrandr。下面是 XRRMonitorInfo，xrandr获取到的屏幕信息结构体，

typedef struct _XRRMonitorInfo {
    Atom name;
    Bool primary; 		//是否是主屏
    Bool automatic;
    int noutput;
    int x;				// left
    int y;				//top
    int width;			//像素 宽度 分辨率的宽
    int height;			//像素 高度 分辨率的高
    int mwidth;			//物理 宽度
    int mheight;		//物理 高度 
    RROutput *outputs;
} XRRMonitorInfo;

• Xinerma

为什么不使用Xinerma,看屏幕信息结构体就知道了。相比于 Xrandr 少了 是否是主屏的关键信息，根据使用，笔者必须用到 是否为主屏这个关键信息，所以抛弃使用了 Xinerma。

typedef struct {
   int   screen_number;	//屏幕索引
   short x_org;			// left
   short y_org;			// top
   short width;			// 分辨率 宽
   short height;		// 分辨率 高
} XineramaScreenInfo;

其他

代码就不上传，上述说明已经是全部关键代码了。如果其他需要补充，或者说错误说明的地方，欢迎指正。不过特意强调，lubuntu18.04中 lxrandr,arandr是真的难用，用的有点难受。有时间自己写一个。