 |
|
|
|
Создаем кроссплатформенное приложение на основе FLTK
Создаем кроссплатформенное приложение на основе FLTK Четкого типажа IT-специалиста не существует, ему часто приходится вторгаться в области деятельности, смежные с его основным профилем. Например, программистам приходится иногда производить конфигурацию системы и выступать в роли администратора. В свою очередь, администраторы в рамках своих полномочий не всегда занимаются лишь администрированием – они умеют составлять программы для своих подзадач. Однако не стоит смешивать административную работу и работу программиста, хотя зачастую на многих предприятиях на сегодняшний день характерна ситуация, когда администратор и швец, и жнец и на дуде игрец. Однако не буду концентрировать ваше внимание на неправильном подходе к организации IT-работы на предприятии. Замечу, что ситуации, когда необходимо обработать информацию и сформировать из нее новые данные, не являются единичными как для системных инженеров, администраторов, так и для программистов. Сооружать некий айсберг ради кратковременной и нетребовательной задачи я считаю нерациональным решением. Использовать готовые шаблоны также не всегда удобно (затрачивается время на изучение требований к этим шаблонам и т. п.). Кроме того, полученный код хотелось бы использовать на нескольких ОС. Поэтому я остановил свой выбор на продукте, предназначенном для создания кроссплатформенных приложений FLTK (Fast Light ToolKit). Почему он называется именно так, и чем интересен, вы узнаете, ознакомившись с данным материалом. Краткая предыстория Изначально пакет разрабатывал Bill Spitzak как удобную и быструю альтернативу существовавшим тогда монстрам. Во время работы в Sun Microsystems и Digital Domain концепция FLTK неоднократно перерабатывалась и дополнялась. Некоторые идеи были заимствованы из NeXT, NeWS, Forms. Само название несколько раз трансформировалось, была даже попытка назвать продукт как FL, но из-за того, что в поисковых машинах слово FL в первую очередь интерпретировалось как обозначение штата Флорида (FL), было решено придумать другое название. В итоге получилось то, что известно под акронимом FLTK (Full-Tick). Для сегодняшнего обзора необходимо вооружиться следующим инструментарием – самим пакетом FLTK, компилятором gcc, интегрированной средой разработки Eclipse, продуктом для Win32 платформы Microsoft Visual Studio 6.0 и симпатичной кроссплатформенной библиотекой для работы с PNG-графикой – pngwriter. Будем использовать версию 1.1.5 (последняя стабильная ветка) [1]. Что касается компилятора, то надеюсь, что инструментарий разработчика вы уже поставили. Если нет, то следует поставить пакеты gcc и g++. А также пригодится make. Следует сказать огромное спасибо фирме IBM за интегрированную среду разработки Eclipse. Мало того, что компания предоставляет исходники продукта на всеобщее обозрение, так он еще и предназначен для работы на нескольких аппаратных и программных платформах. Среди них: Windows 98/ME/2000/XP, Linux (x86/Motif, GTK 2), Linux (AMD 64/GTK 2), Solaris 8 (SPARC/Motif), AIX (PPC/Motif), HP-UX (HP9000/Motif), Mac OSX (Mac/Carbon). Данное ПО основано на Java, поэтому убедитесь, что в вашей системе установлена версия JRE не ниже 1.4. Среди недостатков решений, основанных на Java, стоит отметить жадность к ресурсам и не блещущее быстродействие. Я использовал при работе Eclipse версии 2.1.3. На момент написания статьи выпущена версия 3.0.1, но для наших ознакомительных целей вполне подойдет и вторая версия. Информация о том, с каких сайтов можно загрузить данное ПО, есть по адресу: http://download.eclipse.org/downloads, http://download.eclipse.org/downloads/drops/R-2.1.3-200403101828/eclipse-SDK-2.1.3-linux-gtk.zip (65 Мб). Это только основное ядро. Теперь заберем дополнительный пакет для C/C++ разработки. Он называется CDT (C/C++ Development Tool): http://www.eclipse.org/tools/downloads.html, http://download.eclipse.org/tools/cdt/updates/release/dist/cdt-full-1.2-linux-gtk.zip (3 Мб). Также для второй версии Eclipse существует пакет русификации. Насколько хорошо он переведен, не берусь судить, т.к. причин опробовать его пока не возникало. По умолчанию в Eclipse не используется CDT. Его нужно устанавливать дополнительно. То есть распаковать архив cdt-full-1.2-linux-gtk.zip и положить содержимое из каталогов «plugins» и «features» в установленную директорию с Eclipse. В главной директории Eclipse уже существуют такие каталоги – в них и нужно положить распакованные файлы. Однако вышел вот какой казус – Eclipse не распознал добавленных расширений по неизвестной для меня причине. Поэтому я поступил следующим образом. Создал символические ссылки на файлы CDT, и вот что получилось в директории features:
Аналогичным образом следует поступить и для директории plugins. При таком варианте уже возможно создание проекта на C/C++. Что касается графики, то я решил выбрать pngwriter по следующим причинам: отсутствует проблема с лицензированием, формат PNG на сегодняшний день широко распространен, и понравились функции для работы с графикой в данном пакете. Документация, идущая с pngwriter [2], достаточно широко освещает аспекты сборки как под Linux, так и под Win32. С другими ОС проблем не будет, если в системе есть компилятор: http://heanet.dl.sourceforge.net/sourceforge/pngwriter/pngwriter-0.5.0.tgz (640 Кб). Также, надеюсь, у вас не возникнет проблем с Microsoft Visual Studio 6.0. Теперь главный герой сегодняшнего эпоса – FLTK. tar xzvf fltk-1.1.5-source.tar.bz2 cd fltk-1.1.5 ./configure --prefix=/usr/local/fltk-1.1.5 --enable-xft --enable-threads Если мультипоточность в FLTK не нужна, то можно не использовать опцию «--enable-threads». То же самое касается и улучшенной поддержки шрифтов (антиалиасинг) – опция «--enable-xft». make && make install В итоге получились следующие библиотеки в директории /usr/local/fltk-1.1.5/lib:
Сборка pngwriter еще проще. tar xzvf pngwriter-0.5.0.tgz cd pngwriter make && make install Пакет устанавливается в /usr/local/lib/и в /usr/local/include. Для более подробной информации обращайтесь к файлу README из этого пакета. Теперь немного забежим вперед и создадим наше первое приложение на FLTK. В первую очередь следует обращаться к демо-программам, которые скомпилировались вместе с самим пакетом FLTK. Их можно найти в директории fltk-1.1.5/test. Написано доступно и просто. Тем, кто сталкивался с программированием на MFC или на QT/GTK, будет понятна идеология callback (т.е. реакция на события). В частности, в QT используется аналог системы callback – пара сигнал/слот. Фактически это более гибкое решение (нежели реальные callback-функции), которое позволяет любому объекту присвоить свойство реагировать на сигнал. В GTK также используется система callback, так называемая пара signal/callback. Более полную информацию можно почерпнуть из [7-10]. Если нужен справочник классов и методов, то fltk-1.1.5/documentation – хороший источник получения информации. В принципе на самом сайте FLTK можно забрать справочник в PDF-формате. Рассмотрим самый простой файл на FLTK. My_CPP_Test.cpp // HEADERS #include <FL/Fl.H> #include <FL/Fl_Window.H> #include <FL/Fl_Menu_Bar.H> #include <FL/Fl_File_Chooser.H> // GLOBALS Fl_Menu_Bar *m; Fl_File_Chooser *fc; #define FONT_SIZE 14 void fc_callback(Fl_File_Chooser *fc, void *data) { if(fc->value()) { printf( "Chosen file: \"%s\"\n", fc->value() ); } return; } void open_cb(Fl_Widget*, void*) { fc->callback(fc_callback); fc->show(); while(fc->shown()) Fl::wait(); if( fc->count() == 1 ) { printf("File was selected\n"); } } void quit_cb(Fl_Widget*, void*) { exit(0); } Fl_Menu_Item MenuEng[] = { { "&File", 0, 0, 0, FL_SUBMENU }, { "&Open", FL_CTRL + 'o', (Fl_Callback *)open_cb }, { "&Save", FL_CTRL + 's', 0 }, { "E&xit", FL_CTRL + 'q', (Fl_Callback *)quit_cb, 0 }, { 0 }, { "&Help", 0, 0, 0, FL_SUBMENU }, { "&About", FL_CTRL + 'a' , 0 }, { 0 }, { 0 } }; int main(int argc, char **argv) { Fl_Window *window = new Fl_Window(300, 300, "Sample"); window->color(FL_WHITE); m = new Fl_Menu_Bar(0, 0, 640, 25); m->copy(MenuEng); m->box(FL_UP_BOX); m->textcolor(FL_BLUE); m->textfont(FL_TIMES); m->textsize(FONT_SIZE); fc = new Fl_File_Chooser(".", "*.{txt,cpp}", Fl_File_Chooser::SINGLE, "File_Chooser_Dialog"); window->show(); window->callback( (Fl_Callback *)quit_cb, window ); return Fl::run(); } Кто есть кто в данном примере? Подключаются только необходимые файлы из комплекта FLTK. В нашем случае – это Fl.H, Fl_Window.H, Fl_Menu_Bar, Fl_File_Chooser.H. Первый файл необходимо включать при создании любого приложения на FLTK, второй отвечает за создание объекта Fl_Window *window. Понятно, что для создания объекта Fl_Menu_Bar *m мы подключили FL_Menu_Bar. Идеология достаточно понятна на данном этапе. Далее мы объявляем глобальные переменные m, fc – доступ к классам этих объектов будет производиться не только из функции main(). Следующим шагом идет объявление callback-функций. Они отвечают за реакцию на события. В нашем примере fc_callback(), open_cb() участвуют в процессе открытия файлового диалога, а функция quit_cb() отвечает за завершение всего приложения. Далее мы заполняем структуру меню. {"&File", 0, 0, 0, FL_SUBMENU }, { "&Open", FL_CTRL + "o", (Fl_Callback *)open_cb }, { "&Save", FL_CTRL + "s", 0 }, { "E&xit", FL_CTRL + "q", (Fl_Callback *)quit_cb, 0 }, { 0 }, В частности данный элемент означает следующее – создается пункт в меню под названием «File». При этом быстрый вызов осуществляется по клавише (на что указывает знак амперсанда – «&File»). В состав пункта «File» входят следующие подпункты – «Open», «Save», «Exit». Горячая клавиша указывается в шаблоне вида FL_CTRL + «X», где «X» – название клавиши. В данном случае при нажатии на клавишу будет вызвана callback-фунция open_cb(). Если на месте callback-функции «0», то никакая функция не привязана к данному событию. Переходим к функции main(). В её теле мы создаем объект окна Fl_Window *window. Инициализируем его с параметрами (300, 300, «Sample») – соответственно ширина, высота, заголовок окна. Также создается и инициализируется объект типа меню. В этом объекте изменяются тип шрифта и его размер. Инициализируем объект Fl_File_Chooser. Показываем созданное творение – window –> show(). Привязываем callback-фунцию quit_cb() на закрытие приложения. И наконец вызываем обработчик событий для всего созданного приложения – return Fl::run(). Если некоторые параметры остались для вас непонятными – обращайтесь к документации. Вполне возможно, что в версии, которую вы будете использовать, будут изменены некоторые параметры (это характерно для следующей версии FLTK 2.0). Оформим данный файл как My_CPP_Test.cpp. И создадим make-файл для компиляции программы. Makefile FLTK=/usr/local/fltk/bin/fltk-config OPTIONS=--compile My_CPP_Test: $(FLTK) $(OPTIONS) My_CPP_Test.cpp clean: rm My_CPP_Test rebuild: make clean; make My_CPP_Test Теперь, запустив команду make, вы скомпилируете это тестовое приложение. У меня оно получилось размером примерно в 400 Кб. Посмотрим на него чуточку внимательнее. bash-2.05b$ file My_CPP_Test
Уберем лишнюю отладочную информацию и посмотрим, от каких библиотек зависит наше новое приложение. bash-2.05b$ strip My_CPP_Test В итоге приложение теперь «похудело» до 240 Кб. bash-2.05b$ ldd My_CPP_Test
Достаточно симпатично, на мой взгляд. Вполне вероятно, что удастся запустить даже на дистрибутивах Linux, основанных на ядре 2.0.X, не говоря про современные. Что и было протестировано на дистрибутиве SUSE Linux с ядром версии 2.2.18 и сопутствующими библиотеками (libc-2.1.3, ld-2.1.3). Радужные ожидания растаяли при запуске программы ldd: bash-2.05b$ ldd -vr My_CPP_Test
Как видите, некоторые символы дистрибутива того времени (4 года назад) не были определены, поэтому я вижу 2 варианта решения проблемы: собирать программу полностью со статическими библиотеками либо собирать FLTK на основе старого дистрибутива и там же компилировать. Насколько это удобно в каждом конкретном случае, решать всё-таки разработчику. Итак, мы знаем, как написать программу, но по мере накопления дополнительных свойств она разрастается, и встает вопрос удобства и функциональности дальнейшей разработки. В этой связи удобнее будет использовать IDE Eclipse.
Рисунок 1. Общий вид Eclipse Для создания проекта на C или C++ следует поступить следующим образом – выбрать меню «Window –> Open Perspective –> C/C++ Development». Тем самым мы настраиваем в Eclipse подсветку синтаксиса, характерную для языковых конструкций С/С++. Создадим пробный проект. «File –> New –> Project».
Рисунок 2 Выбираем создание проекта на C++ категории Managed Make C++ Project.
Рисунок 3 Выбираем имя для проекта «My_Test».
Рисунок 4 А затем придумываем имя для главного файла проекта.
Рисунок 5 Проект сконструирован, файл My_CPP_Test.cpp создан, но он пуст и находится в следующей директории ~/eclipse/workspace. Файл My_CPP_Test.cpp создался пустым, поэтому либо скопируем в буфер содержимое нашего примера и вставим из буфера в этот файл. Либо перенесем файл примера в директорию нашего проекта. Eclipse высветит предупреждение о том, что содержимое файла изменилось. Отлично, теперь в настройках проекта нам следует указать, где искать заголовочные файлы (в частности, где расположены заголовочные файлы для FLTK). Заходим «Project –> Properties». Заполняем поля, указанные на рис. 6 и 7.
Рисунок 6
Рисунок 7 Спрашивается, откуда автор знает, какие именно библиотеки следует использовать. Очень просто. Необходимо запустить программу из комплекта FLTK под названием fltk-config со следующими флагами: «--cflags», «--ldflags» («--ldstaticflags»). В итоге при сборке проекта («Project –> Rebuild All») вы должны увидеть показанное на рис. 8.
Рисунок 8 Для того чтобы запустить новое приложение из интегрированной среды, необходимо настроить пункт в меню «Run» (см. рис. 9). В поле «C/C++ Application» указать исполняемый файл (см. рис. 10).
Рисунок 9
Рисунок 10 Так как сборка производится не со статической библиотекой, а с динамической, то надо указать путь к библиотеке libfltk.so (см. рис. 11). В итоге сборка и дальнейшая разработка вашего продукта приобретает более удобные очертания.
Рисунок 11 Теперь добавим поддержку для pngwriter. Добавим в My_CPP_Test.cpp следующие строки: #include <pngwriter.h> void save_cb(Fl_Widget*, void*) { pngwriter iris(300,300,0,"iris.png"); for(int a = 1; a < 301; a++) for(int b = 1; b < 301; b++) iris.plotHSV( a, b, double(a)/500.0, double(b)/500.0, 1.0); iris.setgamma(0.7); iris.close(); } Потребуется для объявления функций библиотеки pngwriter. Файл фактически находится в /usr/local/include/, поэтому в Makefile надо будет добавить следующую конструкцию: -I/usr/local/include -L/usr/local/lib Добавляем новую процедуру сохранения файла PNG-формата. И меняем структуру меню. { "&Save", FL_CTRL + "s", (Fl_Callback *)save_cb }, Теперь осталось изменить Makefile, т.к. pngwriter использует C++ синтаксис. Новый Makefile выглядит следующим образом. FLTK=/usr/local/fltk/bin/fltk-config INCLUDE=`$(FLTK) –cflags` INCLUDE2=-I/usr/local/include -L/usr/local/lib LIBS=`$(FLTK) --ldstaticflags` LIBS2=-lm -lXext -lX11 -lsupc++ -lpng -lpngwriter -lz –lfreetype FLAGS=-O3 -Wall -Wno-deprecated FLAGS2=-lsupc++ CC=g++ My_CPP_Test: $(CC) $(INCLUDE) $(INCLUDE2) -o My_CPP_Test My_CPP_Test.cpp $(LIBS) $(LIBS2) clean:# rm My_CPP_Test rebuild: make clean; make My_CPP_Test Библиотека freetype потребовалась из-за того, что сам FLTK собрался с данной поддержкой. На вашей машине может быть по-другому. Предлагаю переключить внимание на Windows и собрать пакет FLTK с использованием компилятора от Microsoft. Смысла компилировать с помощью Microsoft Visual Studio .NET я не увидел и решил воспользоваться предыдущей версией 6.0. Приступим. С помощью WinRAR распакуем архив. Запускаем файл проектов fltk.dsw (он находится в каталоге fltk-1.1.5/visualc) в Microsoft Visual Studio. Выбираем для сборки нужный проект fltk.
Рисунок 12 Если мы хотим создать DLL-библиотеку, то следует выбрать проект fltkdll. В этом случае программа после компиляции будет меньше, но при этом потребуется внешняя DLL-библиотека fltkdll.dll. Можно поступить другим образом – собрать LIB-библиотеку. При этом необходимый код будет включен в вашу программу при компиляции. И соответственно программа будет состоять фактически из одного EXE-файла. Следующим шагом нужно определить, какой тип библиотеки необходим – с отладочными символами («Debug») или без отладочных символов («Release»). Допустим, мы хотим собрать без отладочных символов, поэтому выбираем тип библиотеки «Release»:
Рисунок 13 Запускаем процесс сборки. Конечный результат в виде файла fltk.lib смотрите в каталоге fltk-1.1.5/lib:
Рисунок 14 Компилировать библиотеку следует как статическую (расширение файла – .LIB). Полученный итог – файлы pngwriter.lib, zlib.lib, png.lib. Полученные библиотеки необходимо положить в Program FilesMicrosoft Visual StudioVC98Lib, а заголовочные файлы от FLTK следует положить в Program FilesMicrosoft Visual StudioVC98Include (предварительно создав там директорию FL). В общем-то, среда готова для написания программ. Как именно вы организуете представление графической информации – дело вашего вкуса. Импорт графических файлов с помощью FLTK возможен для файлов JPEG, PNG, BMP, XPM. Экспортировать в формате PNG можно в том случае, если вы подключите библиотеку libpngwriter. На основе FLTK развилось несколько проектов. Это и расширение FLTK – проект EFLTK, который умеет работать с базами данных MySQL. Это и SPTK, разрабатываемый, кстати сказать, нашим соотечественником Алексеем Паршиным [5]. С помощью SPTK вы получаете доступ к данным как в Excel-, Access-форме, так и к MySQL-данным. FLU, обладающий некоторыми расширенными опциями для построения виджетов [6]. Среди достоинств FLTK хочу подчеркнуть особенность ясного и понятного построения кода программ. За счет простоты достигаются скорость составления каркаса программы и дальнейшая скорость её выполнения. В некоторой степени программы на основе FLTK являются «мобильными», т.к. вы четко представляете, от каких системных библиотек зависит FLTK. Поэтому разобраться, что требуется для запуска программы в новых условиях, получается намного быстрее, нежели, например, на основе QT. Характерный минус разработки на основе FLTK заключается в его же простоте – некоторых конструкций, которые есть в других средствах разработки, просто нет. Или же они находятся на такой стадии разработки, когда продукт называется unstable (в частности, поддержка UTF8 всё еще находится на стадии разработки). В целом FLTK можно предлагать как продукт для получения начального опыта программирования GUI-приложений. В частности, примеры, расположенные по адресам [11], [12], [13], помогут разобраться в составлении программ на FLTK. Надеюсь, данный опыт покажет вам дальнейшие пути для поиска необходимого инструментария. Ссылки:
|
АНТОН БОРИСОВ
Комментарии отсутствуют
| Добавить комментарий |
|
Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи |
|
