做为一个以c++为目标语言且要适配各种平台的界面库，FLTK注定是小众的，所以写的内容要限定一下受众。如果你对c/c++比较熟悉，至少对某一种操作系统的API比较熟悉，希望找到某种一次编写到处编译的界面库，同时对灵活性和尺寸比较在意，那么这个文档就比较适合你。如果你只是希望学会怎么使用fltk，并不想深入了解它背后的原理，那么这个文档就不太适合，fltk的在线文档在这里:http://www.fltk.org/documentation.php
fltk最初的思路来自于1987年的NeXT系统，初始版本针对的是X，所以代码里有一些用X开头的函数名，但随着代码的不断演进，接口逐渐变得和系统无关。
基本上，fltk认为所有的操作系统都会提供以下几种功能：
1.窗口创建和销毁
2.绘图(点，直线，曲线，圆...）
3.字体显示
4.输入设备交互(键盘、鼠标)
只要有这几种功能，不需要系统提供全套的控件，也可以自行构建出界面。另外系统还会提供一些附加功能，对于丰富界面也很有帮助，但并不是充分必要条件，比如
1.图片读写
2.文件操作
3.打印机
4.输入法
基于这样的认知，做为一个GUI库，fltk需要提供一个模型，把这些元素组合在一起，既要有足够的弹性又要足够简单，FLTK采用的是main-loop，相信很多人开始学习c语言的时候都会写下面的代码：
#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv)
{
printf("hello world\n");
return 0;
}
fltk所使用的模型就和这个类似，用伪代码表示就是：
#include <fltk.h>
int main(int argc, char **argv)
{
create_window(); // 创建窗口
create_widget(); // 创建控件
while (1) {
if ( wait() ) break; // 事件循环
}
return 0;
}
是不是和gtk很类似？
这个模型的好处是容易理解，如果把所有的流程都用class包裹起来，虽然貌似充满了oo的味道，但是对于理解代码反而是有害的。任何代码都有一个入口，为了面向对象，甚至把入口也藏起来，只会增加学习者的困扰。比如mfc,qt,juce,wxwidgets，如果想分析代码，光是找到起点就很不容易，尤其为了oo，很多GUI库用宏将main都包裹了起来，更增加了理解的难度。代码不应该让编译器舒服，也不应该屈从于某种思想，而是应该以人为本，让程序员看的轻松用的轻松。人的注意力是有限的，短期记忆大概只有十几分钟的时间，同时注意到的目标也不多，而且似乎人的思维模式是线性的，也就是说只能在一条线上做深入思考，并行处理好几个问题，大脑会短路。当然有些发达的大脑有一心多用的本领，但是总要照顾大多数人吧？
首先谈谈这个main()，为什么叫这个名字？这和编译器和操作系统有关，具体原因可以自行百度，重要的只有一条，这是程序的入口。事实上并不是所有的操作系统都用这个名称，osx/ios/linux是用main，windows/wince用的是winmain，android/windows phone干脆没有main，所以要为所有的平台编写统一的main。先看看windows平台的实现，打开fltk的源代码，找到src/fl_call_main.c
extern int main(int, char *[]);
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow)
{
int rc, i;
char **ar;
# ifdef _DEBUG
// 这里用来创建一个cmd窗口，或者叫dos窗口，用以输出调试结果，只在debug版里提供
/*
* If we are using compiling in debug mode, open a console window so
* we can see any printf's, etc...
*
* While we can detect if the program was run from the command-line -
* look at the CMDLINE environment variable, it will be "WIN" for
* programs started from the GUI - the shell seems to run all WIN32
* applications in the background anyways...
*/
AllocConsole();
freopen("conin$", "r", stdin);
freopen("conout$", "w", stdout);
freopen("conout$", "w", stderr);
# endif /* _DEBUG */
ar = (char**) malloc(sizeof(char*) * (__argc + 1));
i = 0;
while (i < __argc) {
int l;
unsigned dstlen;
if (__wargv ) {
for (l = 0; __wargv[i] && __wargv[i][l]; l++) {}; /* is this just wstrlen??? */
dstlen = (l * 5) + 1;
ar[i] = (char*) malloc(dstlen);
/* ar[i][fl_unicode2utf(__wargv[i], l, ar[i])] = 0; */
dstlen = fl_utf8fromwc(ar[i], dstlen, __wargv[i], l);
ar[i][dstlen] = 0;
} else {
for (l = 0; __argv[i] && __argv[i][l]; l++) {};
dstlen = (l * 5) + 1;
ar[i] = (char*) malloc(dstlen);
/* ar[i][mbcs2utf(__argv[i], l, ar[i], dstlen)] = 0; */
ar[i][mbcs2utf(__argv[i], l, ar[i])] = 0;
}
i++;
}
ar[__argc] = 0;
/* Run the standard main entry point function... */
rc = main(__argc, ar);
# ifdef _DEBUG
fclose(stdin);
fclose(stdout);
fclose(stderr);
# endif /* _DEBUG */
return rc;
}
看起来很简单，就是将winmain包装了一下，做了一些初始化的工作，再引出main。
osx/linux直接使用了main，所以没什么可解释的
接下来是loop。在windows下面比较好理解，打开src/Fl_win32.cxx，找到如下的代码：
int fl_wait(double time_to_wait) {
...
if (Fl::idle && !in_idle) { // 若处于空闲时间且存在idle函数，执行之
in_idle = 1;
Fl::idle();
in_idle = 0;
}
...
while ((have_message = PeekMessageW(&fl_msg, NULL, 0, 0, PM_REMOVE)) > 0) {
if (fl_send_system_handlers(&fl_msg))
continue;
// Let applications treat WM_QUIT identical to SIGTERM on *nix
if (fl_msg.message == WM_QUIT)
raise(SIGTERM);
if (fl_msg.message == fl_wake_msg) {
// Used for awaking wait() from another thread
thread_message_ = (void*)fl_msg.wParam;
process_awake_handler_requests();
}
TranslateMessage(&fl_msg);
DispatchMessageW(&fl_msg);
}
...
return 1;
}
基本上就是<<Windows程序设计>>上的那一套，就不做说明了
再打开src/Fl_x.cxx，找到fl_wait函数，这里是linux下的loop主体，具体代码就不分析了，有兴趣的可以去找X编程的资料
最后是osx的loop，在osx下面runlooper是不能由程序直接控制的，只能通过外围发送和接收消息的方式曲线救国，所以FLTK用了一个线程，然后在线程里和runlooper交互。打开src/Fl_cocoa.mm，找到fl_wait函数，再找到DataReady类，这两个部分组合起来就构成了osx的loop功能，具体实现是用object-c和c/c++混合完成的
以上是各个系统各自的loop功能，最后还要将他们整合起来，打开src/Fl.cxx：
int Fl::run() {
while (Fl_X::first) wait(FOREVER);
return 0;
}
double Fl::wait(double time_to_wait) {
// delete all widgets that were listed during callbacks
do_widget_deletion();
#ifdef WIN32
return fl_wait(time_to_wait);
#elif defined(__APPLE__)
run_checks();
return fl_mac_flush_and_wait(time_to_wait);
#else
if (first_timeout) {
elapse_timeouts();
Timeout *t;
while ((t = first_timeout)) {
if (t->time > 0) break;
// The first timeout in the array has expired.
missed_timeout_by = t->time;
// We must remove timeout from array before doing the callback:
void (*cb)(void*) = t->cb;
void *argp = t->arg;
first_timeout = t->next;
t->next = free_timeout;
free_timeout = t;
// Now it is safe for the callback to do add_timeout:
cb(argp);
}
} else {
reset_clock = 1; // we are not going to check the clock
}
run_checks();
// if (idle && !fl_ready()) {
if (idle) {
if (!in_idle) {
in_idle = 1;
idle();
in_idle = 0;
}
// the idle function may turn off idle, we can then wait:
if (idle) time_to_wait = 0.0;
}
if (first_timeout && first_timeout->time < time_to_wait)
time_to_wait = first_timeout->time;
if (time_to_wait <= 0.0) {
// do flush second so that the results of events are visible:
int ret = fl_wait(0.0);
flush();
return ret;
} else {
// do flush first so that user sees the display:
flush();
if (idle && !in_idle) // 'idle' may have been set within flush()
time_to_wait = 0.0;
return fl_wait(time_to_wait);
}
#endif
}
看起来很明显，就是将各个平台的fl_wait包装起来组合成统一的接口，现在看一个fltk的示例代码：test/hello.cxx
#include <FL/Fl.H>
#include <FL/Fl_Window.H>
#include <FL/Fl_Box.H>
int main(int argc, char **argv) {
Fl_Window *window = new Fl_Window(340,180);
Fl_Box *box = new Fl_Box(20,40,300,100,"Hello, World!");
box->box(FL_UP_BOX);
box->labelfont(FL_BOLD+FL_ITALIC);
box->labelsize(36);
box->labeltype(FL_SHADOW_LABEL);
window->end();
window->show(argc, argv);
return Fl::run();
}
将Fl::run()展开，就是
int main(int argc, char **argv) {
.. // create windows and widgets
while (Fl_X::first) wait(FOREVER);
return 0;
}
这就是FLTK的main-loop模型。简单，实用，好理解