制作GTK+控件
转自： http://www.miidoo.cn/info_detail-261.html
在做GTK 自定义控件之前，应先了解两个问题，其一是GTK 中的GDK库完成了对X Window的核心Xlib库的封装，使之简化易用；其二是GTK 本身完成了绝大部分常用控件的封装，使之可在编程中灵活运用。所以读懂GTK 控件的源代码就应会写简单的自定义控件，透彻掌握GDK则会做出复杂的GTK 控件来。
1．GTK 控件简介
与大多数图形界面开发工具一样，GTK 的控件也是以对象的形式出现的。GTK 控件的基础对象GtkObject继承自GObject，所以具有GObject的所有特征，完全可以用创建GObject对象的方法来创建 GtkObject对象或新的GTK 控件，同时GTK 还提供了一套新的自定义控件的方式。
直接继承自GtkObject对象的控件主要是GtkWidget，它几乎是所有可视控件的共同的祖先，大多数控件共有的属性都包括在其中。与其它GUI开发工具不同的是，我们不用直接创建GtkObject或GtkWidget对象，而是用定义对象的实例结构和类结构的方式来定义对象，然后再通过类型注册来实现对象。
下图简单说明了一个GOBJECT对象的创建过程，也就是GTK 控件创建的过程：
2．一个简单的组合型控件的实现
我们的目的是创建一个控件，它由两部分构成，左面是一个文字标签，右面是一个单行文本输入控件，两者一同显示出来，在向文本控件输入信息，点击回车键后，会提示相应信息。基于上面的考虑，此控件应该继承自横向盒状容器。
（1）实例结构与类结构
与GObject 对象相同，GTK 控件对象也分为实例结构和类构，不同的是实例结构和类结构中的变量类型大多是在GTK 中已经定义过的了，我们可以直接应用。在实例结构中定义parent变量和在类结构中定义parent_class变量来实现读者朋友们关注的控件的继承关系。
下面是ouritem.h的代码：
#ifndef __OUR_ITEM_H__
#define __OUR_ITEM_H__
#include <gtk/gtk.h>
//定义类型宏和转换宏
#define TYPE_OUR_ITEM (our_item_get_type())
#define OUR_ITEM(obj) (GTK_CHECK_CAST(obj,TYPE_OUR_ITEM,OurItem))
//定义实例结构和类结构
typedef struct _OurItem OurItem;
typedef struct _OurItemClass OurItemClass;
struct _OurItem {
GtkHBox parent; //父控件为横向盒状容器
GtkWidget *label; //标签
GtkWidget *entry; //单行文本录入
};
struct _OurItemClass {
GtkHBoxClass parent_class;
//下面定义函数指针，为所有OurItem实例所使用，即所有的OurItem控件在输入信息点击回车键后都执行此函数
void (*enter_ok)(void);
};
GtkType our_item_get_type(void);
GtkWidget* our_item_new(void);
void our_item_set_label(GtkWidget* item, gchar* label);
GtkWidget* our_item_new_with_label(gchar* label);
#endif //__OUR_ITEM_H__
在上面的代码中我们定义了控件的类结构_OurItemClass和实例结构_OurItem，其中实例结构_OurItem中包含三个成员变量，一个是表示控件实例的父对象parent，另两个分别是控件前面显示的标签label和标签后面的单行输入控件entry，它们相当于控件的两个属性，我们定义的函数our_item_set_label就是用来改变标签属性的方法。这里未定义控件的函数，有兴趣的朋友们可以试一试，为控件加上函数。需要说明的是在实例结构中定义的属性或函数，每个控件的实例都有自己的属性和函数，它们可以是不同的值，也可以是相同的值，实例与实例之间并不影响。而在类结构中定义的属性或函数指针是唯一的，也就是说所有实例共有的，一旦某一实例改变了这一属性，其它实例得到的这一属性的值就是前一实例改变后的值，这也是为什么信号定义在类结构中的原因，因为控件的所有实例都有相同的信号。
控件的类结构 _OurItemClass中只有两个成员，一个是表示控件类的父对象类parent_class，另一个是函数指针enter_ok，它用来在发射我们自定义的信号时执行，以测试我们自定义的信号是否发射成功，由于这个函数指针是定义在类结构中的，所以此控件的所有实例都可以调用此函数指针执行。
（2）GtkTypeInfo结构
GTK 中的GtkTypeInfo结构可取代GObject中的GTypeInfo结构，包含以下内容：
1）控件的名称，字符串；
2）控件的类结构的长度，整型，一般用sizeof来取得
3）控件的实例结构的长度，整型，同上
4）控件的类结构的初始化函数，需要转换为GtkClassInitFunc型函数指针
5）控件的实例结构的初始化函数，需要转换为GtkObjectInitFunc型函数指针
6）最后两个值是未定义的，预留给以后扩展自定义控件功能时用
详细的定义见下面的代码。这样的结构定义较之GObject中的GTypeInfo结构的定义简化了许多，也更加清晰易懂。在定义完GtkTypeInfo 结构后，可以用gtk_type_unique函数来注册自定义的控件，这个函数有两个参数，第一个参数是自定义控件的父类型，如本例中将自定义控件封装在一个横向盒状容器中了，所以用GTK_TYPE_HBOX，读者可以根据自己需要的控件类型来定义；第二个参数是上面定义的GtkTypeInfo结构的地址或指针。如此，就完成了控件的定义和注册。同样也可以参考GObject对象的创建方法，来创建自定义的GTK 控件。
（3）信号的定义、发射与连接
这里自定义的信号是当按下回车键后，自动输出一行信息，说明输入已经结束。需要说明的是信号的定义不是在实例结构和类结构的定义（ouritem.h）中定义，而是在实例结构和类结构的实现（ouritem.c）中定义和实现的。
首先为信号定义标记，它是以枚举类型来实现的（见代码），为我们定义的信号命名为OURITEM_OK_SIGNAL，也是第一个信号名；最后一个信号名为LAST_SIGNAL，这样按照C语言中枚举类型进行定义，如果定义多个信号的话，可以自行添加。
然后，再定义一个整型数组ouritem_signals，其长度为LAST_SIGNAL，来保存信号创建后返回的值，这个值很关键，当发射信号的时候用到，如果多个信号的话，每个数组元素对应一个信号，而LAST_SIGNAL是没有具体做用的，只用来标识数组的长度。
函数g_signal_new来创建一个新的信号，它的第一个参数是信号名，它是以字母开始，其后可以是字母、数字、下划线或减号，这里命名为 "ouritem_ok"；第二个参数是此对象的类型，用宏G_TYPE_FROM_CLASS来取得；第三个参数是信号运行时的标记，我们取值为 G_SIGNAL_RUN_FIRST，还有许多其它值可取（详见GOBJECT的API参考）；第四个参数是函数指针在此对象的类结构中的偏移，一般用于调用对象的方法，这里我们调用函数指针enter_ok；第五个参数和第六个参数分别是此信号的类聚（accumulator）和类聚的数据，可以为空；第七个参数是用一标明此信号回调函数的返回类型和参数类型的closure_marshal，我们取值为g_cclosure_marshal_VOID__VOID；第八个参数是信号的返回值的类型，如果没有返回值，则为 G_TYPE_NONE；第九个参数标识我们自己加的参数的个数，我们不加自定义参数，所以设为0，如果有自定义参数可以加在这里，最后一个参数必需是 NULL。
对于一个有众多参数的函数，我们在应用时一定要多加小心，仔细理解，如果一个函数的参数超过三个的话，出错的情况就会大增加，何况有这么多呢:->
信号的创建一般在类初始化（our_item_class_init）中进行，这里我们用函数g_signal_emit来发射信号，它也有多个参数，它的第一个参数是对象的实例，用G_OBJECT来转换；第二个参数是信号的标记，即我们上面定义的ouritem_signals数组中的一个值，这里取 ouritem_signals[OURITEM_OK_SIGNAL]；第三个参数是详细内容，可以设为0不做处理。还可以用 g_signal_emitv函数来发射信号，它的用法参考GOBJECT的API手册。
当我们在控件的类结构中定义并实现了信号的发射后，我们就可以在应用此控件时为控件的信号连接回调函数，即用g_signal_connect宏就可以实现最常用的连接，如要连接我们上面定义的ouritem_ok信号，代码可以写成：
g_signal_connect(G_OBJECT(ouritem),"ouritem_ok",
G_CALLBACK(our_callback), NULL);
这和常见的为按钮的clicked信号加回调函数是一样的，详细用法见下面的测试代码。
（4）其它函数的实现
这里除了信号的定义等函数外，还有一些函数需要定义，以进一步完善控件的功能。首先是信号发射的时机，我们这里设定当用户按下回车键后即发射此信号，所以要为单行文本录入控件的key_release_event信号加回调函数，来判断键入的信息，如果是回车键则发射我们定义的信号。
在发射信号后，我们需要显示一个简短的信息以证明信号已经发射，就是下面代码中定义的enter_ok函数，它的功能就是显示信息，表明信号成功发射。至于实例初始函数our_item_init和类初始化函数our_item_class_init，他们的实现和Gobject中的对象的实现是相同的。
此外创建控件的方法our_item_new和our_item_new_with_label都很简单，改变标签文字内容的方法our_item_set_label也只有几行代码，相信读者定会一目了然的。
以下为ouritem.c的完整代码：
#include <gtk/gtk.h>
#include <gdk/gdkkeysyms.h>
#include "ouritem.h"
//定义枚举类型，说明信号的名称和次序
enum {
OURITEM_OK_SIGNAL,
LAST_SIGNAL
};
static gint ouritem_signals[LAST_SIGNAL] = { 0 };
static void our_item_init(OurItem *ouritem);
static void our_item_class_init(OurItemClass *ouritemclass);
static void enter_ok(void);
void on_key_release(GtkWidget *entry, GdkEventKey *event, gpointer data);
//注册自定义控件
GtkType our_item_get_type(void)
{
static GtkType our_item_type = 0;
if(!our_item_type)
{
GtkTypeInfo our_item_info = {
"OurItem", //控件名
sizeof(OurItem), //控件实例的尺寸
sizeof(OurItemClass), //控件类的尺寸
(GtkClassInitFunc)our_item_class_init, //控件类初始化函数
(cour_item_init, //控件实例初始化函数
NULL, //
NULL //
};
our_item_type = gtk_type_unique(GTK_TYPE_HBOX, &our_item_info);//注册此控件
}
return our_item_type;
}
//初始化实例结构
static void our_item_init(OurItem *ouritem)
{
ouritem->label = gtk_label_new(NULL);
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(ouritem),ouritem->label,FALSE,FALSE,2);
ouritem->entry = gtk_entry_new();
g_signal_connect(G_OBJECT(ouritem->entry),"key_release_event",
G_CALLBACK(on_key_release),ouritem);
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(ouritem),ouritem->entry,TRUE,TRUE,2);
}
//初始化类结构
static void our_item_class_init(OurItemClass *ouritemclass)
{
GtkObjectClass *object_class;
object_class = (GtkObjectClass*)ouritemclass;
//下面函数创建一个新的信号
ouritem_signals[OURITEM_OK_SIGNAL] = g_signal_new("ouritem_ok",
G_TYPE_FROM_CLASS(object_class),
G_SIGNAL_RUN_FIRST,
G_STRUCT_OFFSET(OurItemClass, enter_ok),
NULL,NULL,
g_cclosure_marshal_VOID__VOID,
G_TYPE_NONE, 0, NULL);
ouritemclass->enter_ok = enter_ok;//此函数在下面定义
}
//创建新的自定义控件
GtkWidget* our_item_new(void)
{
return GTK_WIDGET(g_object_new(TYPE_OUR_ITEM,0));
}
//设定自定义控件前面的静态文本
void our_item_set_label(GtkWidget* item, gchar* label)
{
gtk_label_set_text(GTK_LABEL(OUR_ITEM(item)->label),label);
}
//带参数创建自定义控件
GtkWidget* our_item_new_with_label(gchar* label)
{
GtkWidget* item;
item = our_item_new();
our_item_set_label(item,label);
return item;
}
//此函数只是简单的在终端上提示你已经按了一次回车键
static void enter_ok(void)
{
g_print("OK! Enter key was clicked! /n");
}
//以下函数捕获键盘输入消息
void on_key_release(GtkWidget *entry, GdkEventKey *event, gpointer data)
{
if(event->keyval == GDK_Return) //当按下回车键后发射自定义的信号
{
g_signal_emit(G_OBJECT(data),ouritem_signals[OURITEM_OK_SIGNAL],0);
}
}
（5）编译与测试
可以编写一个小程序来测试一下这个自定义控件，测试的前提是先将实例结构和类结构的定义头文件ouritem.h包含到测试文件中来，先用 our_item_new_with_label来创建一个我们自定义的控件，然后为控件的ouritem_ok信号加一个回调函数 on_item_ok，函数的功能是向另一个单行录入控件中加入文本，最后将我们自定义的控件加入到窗口的纵向盒状容器中来。测试代码如下：
//main.c
#include <gtk/gtk.h>
#include "ouritem.h"
static GtkWidget *entry = NULL;
//以下函数为自定义控件ouritem的"ouritem_ok"信号的回调函数
void on_item_ok(GtkWidget *widget, gpointer data)
{
gtk_entry_set_text(GTK_ENTRY(entry),"OK!项目一录入结束");
}
int main(int argc, char* argv[])
{
GtkWidget *window, *vbox, *item1, *button;
gtk_init(&argc, &argv);
window = gtk_window_new(GTK_WINDOW_TOPLEVEL);
gtk_window_set_title(GTK_WINDOW(window),"自定义控件测试");
g_signal_connect(G_OBJECT(window),"delete_event",
G_CALLBACK(gtk_main_quit),NULL);
gtk_container_set_border_width(GTK_CONTAINER(window),10);
vbox = gtk_vbox_new(FALSE,0);
gtk_container_add(GTK_CONTAINER(window),vbox);
//创建自定义控件
item1 = our_item_new_with_label("项目一：");
//为自定义控件的"ouritem_ok"信号连接函数
g_signal_connect(G_OBJECT(item1),"ouritem_ok",
G_CALLBACK(on_item_ok),NULL);
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(vbox),item1,FALSE,FALSE,5);
entry = gtk_entry_new();
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(vbox),entry,FALSE,FALSE,5);
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);
gtk_main();
return FALSE;
}
由于编译此测试程序的同时还要编译自定义控件的代码，所以需要写一个Makefile文件，然后用make来处理，Makefile内容如下所示：
CC = gcc
test:main.o ouritem.o
$(CC) main.o ouritem.o -o test `pkg-config --libs gtk -2.0`
main.o:main.c ouritem.h
$(CC) -c main.c -o main.o `pkg-config --cflags gtk -2.0`
ouritem.o:ouritem.c ouritem.h
$(CC) -c ouritem.c -o ouritem.o `pkg-config --cflags gtk -2.0`
运行此程序后，在项目一后面输入内容，点击回车键，会在下面的单行录入控件中显示"OK!项目一录入结束"，同时在终端上也会显示"OK! Enter key was clicked!"，这表明信号定义成功，并已经连接到了相应的回调函数。
至此我们初步完成了简单的自定义控件的定义、创建和测试过程。有兴趣的读者可以自行扩展和修改此控件的功能。
GTK 的入门向导中有两个完整的自定义控件的例程，对初学者来说可能过于复杂，相信看这个例程后会加深读者对它们的理解。
要编写功能更强大的控件会涉及到X Window底层的很多知识，如将X事件封装为GTK 的信号，对画布进行的画图操作等，这还有待于喜欢GTK 的朋友们进一步去研究和发掘。