Взаимодействие с системой: Linux API и Qt library

Прежде всего, следует учесть, что Linux не так “монолитна”, как Windows. То, что мы дальше будем называть “интерфейсом системы” состоит из нескольких независимых друг от друга частей. В Linux графическая подсистема отделена от остальной операционной системы и в принципе эта 32-х разрядная многозадачная ОС может использоваться вообще без графического интерфейса. У такого подхода есть свои преимущества: при решении ресурсоемких задач вся мощность процессора может быть брошена на выполнение полезной работы, а не затрачиваться на перерисовку окон. Кроме того приложениям с текстовым интерфейсом присуща большая стабильность. Работа с графикой в Linux осуществляется на основе сервера XFree86. Эта графическая подсистема предоставляет в распоряжение программиста интерфейсы для выполнения базовых операций, необходимых для построения графического интерфейса пользователя и вывода графической информации. При решении большинства задач у программиста не возникает необходимости писать код, взаимодействующий непосредственно с XFree86. Дело в том, что над XFree86 существует несколько “надстроек”, облегчающих работу с графикой и построение пользовательского интерфейса. Одной из таких надстроек является библиотека Qt library, на базе которой реализована графическая оболочка KDE. Qt library является также основой набора компонентов VisualCLX, - аналога VCL для Kylix. Следует отметить, что библиотека Qt реализована не только на Linux. Существуют версии Qt для Mac OS, Solaris и даже для Windows. Ожидается, что поддержка Qt будет введена в Delphi 6.0, что в свою очередь еще больше упростит перенос приложений между Kylix и Delphi.

Рассмотрим, например, glibc функцию fork, которая создает в системе новый процесс, являющийся точной копией того процесса, из которого вызвана эта функция. В glibc данная функция определена следующим образом:

pid_t fork (void);

В модуле Libc декларация этой функции выглядит так:

function fork: __pid_t; cdecl;

Вы сами можете импортировать функции из разделяемых библиотек. В следующем примере осуществляется импортирование функции vga_setmode из библиотеки VGAlib (разделяемый файл libvga.so). В заголовке библиотеки, написанной на С, эта функция объявляется как

int vga_setmode (int mode);

В модуле Kylix пишем:

Однако механизм взаимодействия между VisualCLX и Qt library сложнее, чем механизм взаимодействия между VCL и Windows GUI API. На рисунке справа показаны различные уровни интерфейсов между XFree86 и VisualCLX. На схеме видно, что между VisualCLX и Qt library лежит "прослойка" CLXDisplay API. Необходимость в этой "прослойке" вызвана тем, что Qt library - это не набор функций, а иерархия классов С++. В Object Pascal не существует возможности импортировать классы С++ непосредственно, и разработчикам Kylix пришлось пойти в обход этой проблемы.

Идея CLXDisplay API заключается в трансляции методов классов в функции. (Говоря о классах, я буду использовать терминологию Object Pascal, а не С++). Для обращения к какому-либо методу экземпляра класса Qt library вызывается соответствующая функция, которой в качестве одного из параметров передается указатель на экземпляр класса, для которого должен быть вызван данный метод.

Поясним вышесказанное на простом примере: Допустим, в библиотеке, написанной на С++, реализован класс QSomeClass. У этого класса есть конструктор, деструктор и метод Method1. Для того, чтобы сделать методы класса С++ доступными в Object Pascal, мы пишем на С++ библиотеку-оболочку для данного класса, экспортирующую функции QSomeClass_Create, QSomeClass_Destroy и QSomeClass_Method1. Теперь, для того, чтобы в программе, написанной на Object Pascal, создать экземпляр класса QSomeClass, мы вызываем функцию QSomeClass_Create, и передаем ей в качестве параметров значения, требующиеся конструктору класса. Написанная на С++ функция QSomeClass_Create создает экземпляр класса QSomeClass и передает значения своих параметров его конструктору. В качестве результата функция возвращает некий идентификатор созданного экземпляра, например, указатель на него. Таким образом мы можем создать несколько экземпляров класса QSomeClass. Если теперь мы хотим вызвать метод Method1 для одного из экземпляров QSomeClass, мы вызываем функцию QSomeClass_Method1, передавая ей в качестве одного из параметров значение, возвращенное функцией QSomeClass_Create. Оболочка класса вызывает метод Method1 для экземпляра, соответствующего переданному идентификатору, передает этому методу необходимые параметры и затем, если нужно, возвращает значение, возвращенное методом Method1. Для уничтожения экземпляра QSomeClass вызывается функция QSomeClass_Destroy, которой передается идентификатор этого экземпляра.

Из файла qpushbutton.h, входящего в Qt library, явствует, что у класса QPushButton три конструктора:

QPushButton( QWidget *parent, const char *name=0 );
QPushButton( const QString &text, QWidget *parent, const char* name=0 );
QPushButton( const QIconSet& icon, const QString &text, QWidget *parent, const char* name=0 );

Каждому из этих конструкторов соответствует своя функция в модуле Qt:

Для уничтожения экземпляра объекта QPushButton служит процедура QPushButton_destroy:

procedure QPushButton_destroy(handle: QPushButtonH); cdecl;

В качестве единственного параметра этой функции передается ссылка на экземпляр объекта, который нужно уничтожить. Для вызова метода SetFlat, отключающего или восстанавливающего вывод границы для неактивной кнопки, служит процедура QPushButton_setFlat:

procedure QPushButton_setFlat(handle: QPushButtonH; p1: Boolean); cdecl;

Для проверки того, является ли данная кнопка элементом управления, выбираемым по умолчанию предназначена функция

function QPushButton_isDefault(handle: QPushButtonH): Boolean; cdecl;

В начале этого раздела было отмечено, что в основе компонентов VisualCLX лежат классы Qt library. Можно ли получить доступ к экземпляру класса Qt, соответствующему данному экземпляру класса VisualCLX? VisualCLX предоставляет такую возможность. Для каждого класса VisualCLX определено свойство Handle, которое во время выполнения программы содержит ссылку на "нижележащий" класс Qt library. Эта ссылка позволяет вызывать методы класса Qt. Рассмотрим конкретный пример. Пусть при проектировании пользовательского интерфейса приложения в окне формы была создана кнопка - компонент класса TButton. Это означает, что в программу была введена переменная Button1 : TButton. Как и следовало ожидать, свойство Button1.Handle имеет тип QPushButtonH. Воспользуемся этим указателем для доступа к Qt объекту и сделаем данную кнопку элементом управления по умолчанию:

QPushButton_setDefault(Button1.Handle, True);

1. Если Вы используете в коммерческом приложении элементы CLXDisplay API, Ваше приложения должно содержать экземпляр TApplication и хотя бы один компонент, являющийся производным от TControl. В противном случае Вы должны либо распространять приложение на основе GPL, либо приобрести коммерческую лицензию на использование Qt.
2. Если в создаваемом приложении Вы используете Qt-функциональность, не связанную с CLXDisplay API, (например, взаимодействуя непосредственно с С++ модулями Qt), Вы также должны либо сделать приложение открытым, либо приобрести коммерческую Qt лицензию.

В этой статье была описана работа с Linux API и вызовы методов объектов Qt library из программы, написанной на Object Pascal. Однако, для того, чтобы воспользоваться мощью Qt в полной мере, необходимо также уметь создавать свои обработчики событий Qt library. О том, как это сделать, будет рассказано в следующей статье.

Статья и примеры программ © 2001 Андрей Наумович Боровский. Воспроизведение возможно только с разрешения автора.