Linux的本机GUI API是什么？

441

我希望这不会成为一个愚蠢的问题，但这始终是我一直想知道的事情。Windows（Win32 API）和OS X（Cocoa）都有自己的API，可以处理窗口，事件和其他OS内容。对于Linux的等效功能，我从未真正有明确的答案。

我听说有人说GTK +，但是GTK +是跨平台的，怎么会是本地的呢？

c++  c  linux  api  user-interface 
— 戴维·科尔森
source
46
Joni是正确的：“在Linux中，图形用户界面不是操作系统的一部分... X Window System为[GUI功能]定义了网络协议。工具包库，例如Gtk +（由Gnome使用）和QT（由KDE），建立在Xlib之上。”
— paulsm4 2012年
33
相反，戴维（David），这是一个很好的询问
— 两栖游戏，2012年
7
我同意-我已阅读“ Linux编程API”和“系统编程... Unix”，这是内核和API上的两本圣经，而我从未想到过这个问题：）答案很有趣。
— 约翰·汉弗莱斯
10
如果您包括Wine，Win32 API也是跨平台的。
— Brendan Long
2
BTW Windows具有WIN32 / WIN64子系统，除了其他功能外，这些子系统还为“ Windows外观-aka WIN32”实现了许多相同的功能。这些子系统在NT内核之上运行。这些的API不同。例如C：是WIN32抽象，不是NT内核。某些窗口功能也相同。Windows还具有可用的Unix子系统（在某种程度上支持X11）。
— Preet Sangha

Answers:

603

在Linux中，图形用户界面不是操作系统的一部分。大多数Linux桌面上的图形用户界面由称为X Window System的软件提供，该软件定义了一种与设备无关的方式来处理屏幕，键盘和指针设备。

X Window定义了用于通信的网络协议，任何知道如何“说”该协议的程序都可以使用它。有一个名为Xlib的C库，可以更轻松地使用此协议，因此Xlib是本机GUI API的一种。Xlib并不是访问X Window服务器的唯一方法。还有XCB。

之所以使用XKit之上的GTK +（由GNOME使用）和Qt（由KDE使用）之类的工具包库，是因为它们易于编程。例如，它们在整个应用程序中为您提供一致的外观和感觉，使拖放操作变得更容易，为现代桌面环境提供了标准的组件，等等。

X在内部如何在屏幕上绘制取决于实现方式。X.org具有独立于设备的部分和独立于设备的部分。前者管理诸如Windows之类的屏幕资源，而后者则与通常为内核模块的图形卡驱动程序通信。通信可以通过直接内存访问或通过系统调用内核来进行。驱动程序将命令转换为卡上硬件可以理解的形式。

截至2013年，一个名为Wayland的新窗口系统开始可用，许多发行版都表示他们将在某个时候迁移到该窗口，尽管目前尚无明确的时间表。该系统基于OpenGL / ES API，这意味着将来的OpenGL将成为Linux中的“本地GUI API”。正在完成将GTK +和QT移植到Wayland的工作，因此当前流行的应用程序和桌面系统将需要进行最小的更改。X11服务器将支持无法移植的应用程序，就像OS X通过Xquartz支持X11应用程序一样。GTK +端口预计将在一年内完成，而Qt 5已获得Wayland的完整支持。

更复杂的是，Ubuntu宣布由于Wayland遇到的问题而正在开发一个名为Mir的新系统。该窗口系统也基于OpenGL / ES API。

— 乔尼
source
95
+1。由于操作系统什么时候必须具有GUI，是否暗示它不是OS？废话。
— 大卫·哈门
42
甚至Windows最初也只是在DOS之上运行的程序。
— dan04 2012年
2
+1 @DavidHammen我不确定这是否是针对我的，但是您100％正确。我的术语不完全准确。我应该说的是，这不是一个完整的操作系统的方式，您可能会常与一切，使易于使用的附加组件认为OS，而是来自不同供应商等成分的聚集
— 克里斯汤普森2012年
3
@ChrisThompson-嗯...也许我年纪太大了，但我从未想过GUI是操作系统的核心部分。而且我从未想到没有GUI的操作系统仅仅是“来自不同供应商的组件的集合等”。但是，自从我对构成OS的看法形成以来，也许情况可能已经发生了变化：）
— George Hawkins
2
除非答案是社区Wiki，否则除了改善语法/格式或添加链接之外，我不会更改任何内容。如果内容需要更正或更新，则由信誉与内容绑定的人负责。但是，我将帮助他们进行评论，以便他们意识到我认为某些问题需要纠正或更新。
— 诚实的安倍晋三
84

Linux是内核，而不是完整的操作系统。在Linux之上运行不同的窗口系统和gui来提供窗口。通常，X11是Linux发行版使用的窗口系统。

— 克里斯·汤普森
source
6
它们建立在它之上。X11是服务器，而KDE，GNOME等都是桌面管理器，提供了更高级别的API，常见的窗口布局等
— 马克
7
X11是实际的低层，它处理所有这些内容并处理到屏幕等的绘制（并与图形驱动程序进行通信）。然后，Gnome / KDE控制X11。这是在高层次上进行的，忽略了十亿个细节。
— slugonamission，2012年
3
谢谢。另一个问题：维基百科解释说，X11“创建了一个硬件抽象层，在其中编写软件来使用一组通用的命令，从而使设备独立性和实现X的任何计算机上的程序均可重复使用。” 我的问题是：为什么X11提供硬件交互（HAL），Linux内核应提供该功能，而X11在内核之上运行？换句话说，当内核应作为代理时，为什么X11到达硬件设备？
— 两栖游戏，2012年
1
我认为在这种情况下，这HAL是一个错误使用的术语。他们真正在说的是X11提供了一种独立于系统的方式来显示窗口。有适用于Darwin的X11版本（Mac OS-实际上，现在使用Mountain Lion更加复杂...），MS Windows和Linux。
— 克里斯·汤普森
4
X11是网络协议。抽象涉及在平台A上编写程序，该程序可以通过某些网络设备在平台B上显示X11客户端（窗口，应用程序等）。您的应用程序可以在本地，远程，嵌套服务器中，仅在VNC中运行的虚拟服务器中运行，等等。硬件抽象（在本地平台上）是此功能的副作用，但同时也模糊了X11与内核（这是普通Unix系统上进行硬件抽象的功能）。
— Alexios
59

Wayland也值得一提，因为它通常被称为“未来X11杀手”。

还要注意，尽管Android和其他一些移动操作系统具有Linux内核，但它们并不包含X11，因此从这个意义上说，X11并不是所有Linux系统都固有的。

跨平台与原生无关。Cocoa也已经通过GNUStep移植到其他平台，但是它仍然是OS X / macOS的本机。

— 没有
source
2
Wayland的高级体系结构图与X相同，只是X图中的“合成器”和“服务器”在Wayland图中合并。什么是缺少的是一个合理的解释，为什么这种整合不能工作到十
— 卡兹
1
好吧，我想说要更改20多年历史的代码库的基本设计并不容易。还要注意，X11的另一个问题是它的大多数功能（例如字体渲染）今天都没有使用。服务器和超级计算机仍将需要X11，网络透明度太好了，不能放弃。
— 无
3
@gokcehan wayland不忽略网络透明性，这是一个神话。它没有实现但，就像韦兰许多其他的事情。wayland.freedesktop.org/faq.html#heading_toc_j_8 blog.martin-graesslin.com/blog/2011/08/...等
— whitequark
8
+！提到Android缺少X11。对于“ x11是本地linux GUI”这一论点，Android可能是最令人信服的反例。证明Linux可以具有x11或Android（因为它是“本机” GUI）向初学者展示了Linux实际上只是一个内核，并不总是具有GUI。
— Trevor Boyd Smith
“跨平台与原生无关”是一个很好的观点。在移植跨平台的这些年中，我经常使用这种模式。最值得注意的是，在90年代，我出售了一个框架，该框架使您可以在后台使用MFC对编写到Metrowerks PowerPlant框架的代码进行交叉编译。（在任何人嘲笑之前，一旦您进入宏之下，MFC都是很合理的。）我还进行了多个移植工作，其中Win32或Mac Toolbox API是我们进行编译的规范，并在其他平台上根据需要重新实现。
— 安迪·邓特
23

严格来说，Linux的API由其系统调用组成。这些都是用户模式（非内核）程序可以调用的所有内核功能。这是一个非常低级的界面，允许程序执行打开和读取文件之类的操作。有关一般介绍，请参见http://en.wikipedia.org/wiki/System_call。

真正的Linux系统还将在其上运行其他软件的整个“堆栈”，以提供图形用户界面和其他功能。该堆栈的每个元素将提供自己的API。

— 尼伯特
source
3
当问题是“什么是linux的本机API？”时，写下了此答案。（此后，“ GUI”已插入到问题中）。
— nibot 2012年
这仍然是解决当前不连贯问题的正确答案，因为在Linux之上的所有系统（包括GNU和X11）在任何有意义的意义上都不是“本机”。
— Jim Balter 2012年
20

为了帮助已经提到的内容，此博客中对Linux图形堆栈进行了很好的概述：http : //blog.mecheye.net/2012/06/the-linux-graphics-stack/

这解释了X11 / Wayland等以及它们如何组合在一起。除了已经提到的内容外，我认为值得添加一些有关以下API的信息，您可以在Linux中将其用于图形处理：

Mesa- “ Mesa有很多东西，但是它提供的最著名的主要功能之一就是它的OpenGL实现。它是OpenGL API的开源实现。”

开罗 -“开罗是一个绘图库，可以被Firefox之类的应用程序直接使用，也可以被GTK +之类的库使用，以绘制矢量形状。”

DRM（Direct Rendering Manager） -我对此了解最少，但基本上是内核驱动程序，可让您直接将图形写入帧缓冲区而无需通过X

— 马特
source
habrahabr.ru/post/148954-（俄语）该帖子的翻译，如果有人需要
— Boris Burkov，
5

XWindows可能是最接近所谓的“本机”的东西：）

— 谢尔盖·西罗特金（Sergey Sirotkin）
source
3
和x11一样吗？
— DavidColson，2012年
1
但是，如果直接使用它，您会发现它不是一个GUIAPI。Linux只是没有1个本机GUI API。但是几乎所有这些GUI API（至少今天在台式机Linux上都是常见的）都运行在X之上。如果您今天开始使用普通的旧X编写应用程序，那么在任何现代发行版中它看起来都将完全不合适。说本地GUI是依赖于发行版的-ubuntu为gtk / gnome，其他为kde。
— Axel 2012年
1

在Linux中，最接近Win32的是libc，因为您不仅提到了UI，而且还提到了事件和“其他操作系统”。

— 中帽
source
5
libc（C标准库）是OS系统调用的接口。在Linux上，后者（OS系统调用）可以大致转换为Windows上的Win32。如果不使用Win32 API，就不能为当前版本的Windows真正地（或根本不？）编程，但是无需复制相应的编译器的标准C库，就可以针对Windows和Linux进行编程。到系统调用代码。不建议这样做，它会使您的代码完全不可移植到其他操作系统，但是可以这样做。
— CVn 2012年
UI并不是libc的一部分-只要您不认为printf / scanf之类的东西就是UI ... libc只是C标准库。而且它也不是OS系统调用的接口。它提供文件I / O，内存管理，字符串处理等功能，并在内部使用系统调用。为了像ioctl您一样进行系统调用，您必须包含中的内容sys/。
— Axel 2012年
问题并不总是指定“ GUI”。
— jv110
也许你说的Xlib不是libc。
— i486
1

linux内核图形操作在/include/linux/fb.h中作为struct fb_ops。最终，这才是X11，Wayland或DRM之类的附件所引用的。由于这些操作仅适用于视频卡，而不适用于矢量或光栅硬拷贝或面向tty的终端设备，因此它们作为GUI的用途受到限制；如果您不介意使用某些汇编程序绕过syscall，则并非完全正确，您需要这些附加组件来获得图形输出。

— 齐格斯特
source
0

GUI是功能的高级抽象，因此从XOrg服务器到OpenGL的几乎所有内容都可以跨平台移植，包括Windows平台。但是，如果使用GUI API的意思是* nix图形API，那么您可能会在“ Direct Rendering Infrastructure”周围徘徊。

— 查瓦特·维普尔S
source
0

韦兰

如您所知，韦兰是许多发行版的特色选择，因为它的协议比X更简单。

Wayland的工具包

Wayland 建议的工具箱或GUI库是：

  • QT 5
  • GTK +
  • 迷幻药
  • 杂乱无章
  • EFL
— 阿米尔·佛
source
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.