GTK 的物件導向架構

GTK Gossip: GTK 的物件導向架構

GTK 基本上是使用 C 語言來撰寫，即使C語言本身不支援物件導向，但GTK在架構上運用了一些方式，使得使用GTK時可以支援許多物件導向的概念。

在物件導向的封裝特性上，GTK以結構（structure）的方式來模擬類別，事實上GTK也直接稱這些結構為類別，以建構GtkWindow的程式碼為例：

window = gtk_window_new(GTK_WINDOW_TOPLEVEL);

在函式的組織上，與GtkWindow相關的函式，都是以gtk_window名稱作為開頭，gtk_window_new()就像是物件導向程式語言中的建構式，如果要設置GtkWindow的相關屬性，例如標題名稱：

gtk_window_set_title(GTK_WINDOW(window), "哈囉！GTK+！");

gtk_window_set_title()的第一個參數接受GtkWindow指標，透過這種方式，讓實際上屬於全域的函式，看來就像是專屬於GtkWindow所使用，就如同物件上所帶有的公開（public）方法（method）或成員函式（member function），而在私有（private）的模擬上，GTK使用static函式，例如在gtkwindow.c原始程式碼中，可以看到：

static void gtk_window_dispose            (GObject           *object);
static void gtk_window_destroy            (GtkObject         *object);
static void gtk_window_finalize           (GObject           *object);
static void gtk_window_show               (GtkWidget         *widget);
static void gtk_window_hide               (GtkWidget         *widget);
static void gtk_window_map                (GtkWidget         *widget);
static void gtk_window_unmap              (GtkWidget         *widget);
static void gtk_window_realize            (GtkWidget         *widget);
static void gtk_window_unrealize          (GtkWidget         *widget);

這些static函式不會出現在gtkwindow.h標頭文件中，僅可在gtkwindow.c中使用，這看起來就像是GtkWindow的專屬私用函式。

在繼承上，GTK實際上使用結構鏈接（link）的方式，在第一個 GTK 程式中看過以下的繼承關係：
GObject
+--GInitiallyUnowned
   +-- GtkObject
   +-- GtkWidget
   +-- GtkContainer
   +-- GtkBin
   +-- GtkWindow

以GtkContainer為例，在gtkcontainer.h中有如下的定義：

typedef struct _GtkContainer GtkContainer;
...

struct _GtkContainer
{
GtkWidget widget;

GtkWidget *focus_child;

guint border_width : 16;

/*< private >*/
guint need_resize : 1;
guint resize_mode : 2;
guint reallocate_redraws : 1;
guint has_focus_chain : 1;
};

GtkContainer的成員中有一個GtkWidget，而再來看到gtkwidget.h：

typedef struct _GtkWindow          GtkWindow;
...
struct _GtkWidget
{
/* The object structure needs to be the first
   * element in the widget structure in order for
   * the object mechanism to work correctly. This
   * allows a GtkWidget pointer to be cast to a
   * GtkObject pointer.
   */
GtkObject object;
...
};

GtkWidget中有個成員為GtkObject，以如此的鏈結關係來維持物件上的繼承關係架構，而在gtk_window_set_title()函式的使用例子中：

gtk_window_set_title(GTK_WINDOW(window), "哈囉！GTK+！");

GTK_WINDOW是一個巨集，用來進行指標型態轉型動作：

#define GTK_WINDOW(obj)
(G_TYPE_CHECK_INSTANCE_CAST((obj), GTK_TYPE_WINDOW, GtkWindow))

G_TYPE_CHECK_INSTANCE_CAST巨集定義在GLib的gtype.h（/usr/include/glib-2.0/gobject/gtype.h）中：

#define G_TYPE_CHECK_INSTANCE_CAST(instance, g_type, c_type)
(_G_TYPE_CIC ((instance), (g_type), c_type))

G_TYPE_CHECK_INSTANCE_CAST巨集會檢查instance是否為g_type的一個實例，如果不是的話就發出警示訊息，若是的話就將指標轉型為c_type型態（參考 G_TYPE_CHECK_INSTANCE_CAST 線上文件說明）。

即便在熟悉C++、Java等支援物件導向程式語言的人來說，這樣的架構在物件導向的概念上並不完整，但確實在易讀與維護性上加強了不少。

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