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xlib_playground1.html (5181B)


      1 +++
      2 date = '2022-12-21T00:00:00+09:00'
      3 draft = false
      4 title = 'Xlibで遊んでみる1'
      5 +++
      6 <time>2022-12-21</time>
      7 
      8 <h2>はじめに</h2>
      9 <p>X11でGUIのプログラミングをしてみようと思い、してみた。X11用の低レベルのライブラリはXlibとxcbの二つがあるようだ。x.orgのウェブページを見てみると、Xlibは古く、xcbに置きかわりつつあるという。そのため、新しくなにかを作る場合はxcbを使うようにとのことである。ところがこのxcbはドキュメンテーションに乏しく、X11を触るのが初めての人間にはなにをどうすればいいのかほとんど分からなかった。知らない関数や構造体やらがでてきても(殆ど全部知らないものだが)、その関数なり構造体なりの説明がどこにも見当たらない。manページもない。あるのはdoxygenなるものでソースコードのコメントから自動生成したいい加減なものだけで、使いものにならない。</p>
     10 <p>とりあえずX11のことを少しは理解してからでないと初められそうもないと思い、もう少しましな情報があるXlibから始めることにした。</p>
     11 <p>言語はC言語である。ソースコードは<a href="https://git.mtkn.jp/xlib_playground">ここ</a>にある。
     12 </p>
     13 
     14 <h2>初期設定</h2>
     15 <p>ディスプレイを開き、ウィンドウを作成する。変数はとりあえずグローバルに宣言することにした。<code>main</code>関数はできるだけ小さくして実際の処理はそれぞれの関数にさせてみる:</p>
     16 <pre><code>
     17 #include &lt;stdio.h&gt;
     18 #include &lt;stdlib.h&gt;
     19 #include &lt;X11/Xlib.h&gt;
     20 
     21 /* macros */
     22 #define INIT_WIDTH 800
     23 #define INIT_HEIGHT 600
     24 
     25 /* variables */
     26 Display     *display;
     27 Window       window;
     28 unsigned int win_width = INIT_WIDTH, win_height = INIT_HEIGHT;
     29 GC           gc;
     30 Atom         wm_delete_window;
     31 
     32 void
     33 setup(void)
     34 {
     35 	// Open a display.
     36 	if ((display = XOpenDisplay(NULL)) == NULL){
     37 	    fprintf(stderr, "ERROR: could not open display\n");
     38 	    exit(1);
     39 	}
     40 	// Create a window.
     41 	window = XCreateSimpleWindow(
     42 	                    display,
     43 	                    XDefaultRootWindow(display),
     44 	                    0, 0,
     45 	                    win_width, win_height,
     46 	                    0, 0, // border properties
     47 	                    0);   // background color: black
     48 	XStoreName(display, window, "UNKO");
     49 
     50 	// Setup a graphical context.
     51 	gc = XCreateGC(display, window, 0, NULL);
     52 	XSetForeground(display, gc, 0x0000FF);
     53 
     54 	// Kill the application when the window is destroyed.	
     55 	wm_delete_window = XInternAtom(display,
     56 	                               "WM_DELETE_WINDOW", False);
     57 	XSetWMProtocols(display, window, &wm_delete_window, 1);
     58 
     59 	// Setup which input to process.
     60 	XSelectInput(display, window,
     61 	             ExposureMask|KeyPressMask|KeyReleaseMask);
     62 
     63 	// Actually draw the window.
     64 	XMapWindow(display, window);
     65 }
     66 
     67 void
     68 clean_up(void)
     69 {
     70 	XCloseDisplay(display);
     71 }
     72 </code></pre>
     73 
     74 <p>適当な四角形のものを表示し、その位置を時間の関数として動かしてみる。</p>
     75 <pre><code>#include &lt;time.h&gt;
     76 #include &lt;math.h&gt;
     77 
     78 int
     79 main(void)
     80 {
     81     int px, py;
     82     int quit;
     83     struct timespec ts;
     84     XEvent event;
     85 
     86     setup();
     87     quit = 0;
     88 
     89     while (!quit){
     90         while(XPending(display) &gt; 0){
     91             XNextEvent(display, &event);
     92             switch (event.type){
     93             case KeyPress: {
     94                 switch (XLookupKeysym(&event.xkey, 0)){
     95                 case 'q':
     96                     quit = 1;
     97                     break;
     98                 default:
     99                     break;
    100                 }
    101             } break;
    102             case ClientMessage: {
    103                 if ((Atom) event.xclient.data.l[0] == wm_delete_window) {
    104                     quit = 1;
    105                 }
    106             } break;
    107             default:
    108                 break;
    109             }
    110         }
    111         clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts);
    112         px = 200 + (int) (100 * sinf(ts.tv_sec + ts.tv_nsec / 1000.0 / 1000 / 1000));
    113         py = 200 + (int) (100 * cosf(ts.tv_sec + ts.tv_nsec / 1000.0 / 1000 / 1000));
    114         XClearArea(display, window,
    115                    0, 0,                  // position
    116                    win_width, win_height, // width and height
    117                    False);
    118         XFillRectangle(display, window, gc,
    119                        px, py,    // position
    120                        100, 100);   // width and height
    121 
    122         ts.tv_sec = 0;
    123         ts.tv_nsec = 10 * 1000 * 1000;
    124         nanosleep(&ts, NULL);
    125 	}
    126 
    127 	cleanup();
    128 	return 0;
    129 }
    130 </code></pre>
    131 
    132 <p>ここまでのコードはgitリポジトリの<a href="https://git.mtkn.jp/xlib_playground/file/ex1/ex1.c.html">ex1/ex1.c</a>にある。</p>
    133 <h2>完成品:</h2>
    134 <video controls>
    135 	<source src="videos/ex1.webm" type="video/webm">
    136 </video>
    137 
    138 <h2>参考</h2>
    139 <ul>
    140 <li><a href="https://tronche.com/gui/x/xlib/">The Xlib Manual(html conversion)</a></li>
    141 <li><a href="https://www.youtube.com/watch?v=764fnfEb1_c">X11 App in C with Xlib(youtube video by tsoding)</a></li>
    142 </ul>
    143 
    144 <a href="xlib_playground2.html">次の記事</a>
    145