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minigui-docs/programming-guide-zh/MiniGUIProgGuidePart1Chapter11-zh.md
2022-11-17 16:24:14 +00:00

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1 定时器

在 MiniGUI 中,应用程序可以调用 SetTimer 函数创建定时器。当创建的定时器到期时,创建定时器时指定的窗口就会收到 MSG_TIMER 消息,并传递到期的定时器标识号和定时器被触发时的系统滴答值。在不需要定时器时,应用程序可以调用 KillTimer 函数删除定时器。在 MiniGUI 2.0.4/1.6.10 及其后版本中MiniGUI 新增了 SetTimerExResetTimerEx 两个函数。使用 SetTimerEx 函数可指定定时器回调函数,而 SetTimerResetTimer 被定义为 SetTimerExResetTimerEx 的宏。相关的函数接口定义如下:

typedef BOOL (* TIMERPROC)(HWND, int, DWORD);

BOOL GUIAPI ResetTimerEx (HWND hWnd, int id, unsigned int speed,
TIMERPROC timer_proc);

BOOL GUIAPI SetTimerEx (HWND hWnd, int id, unsigned int speed,
TIMERPROC timer_proc);

#define SetTimer(hwnd, id, speed) \
SetTimerEx(hwnd, id, speed, NULL)

#define ResetTimer(hwnd, id, speed) \
ResetTimerEx(hwnd, id, speed, (TIMERPROC)0xFFFFFFFF)

其中,TIMERPROC 回调函数的三个参数含义分别为:

  • 创建定时器时传入的窗口句柄。如果没有必要使用,可传任何 32 位值。
  • 定时器 ID。传入 SetTimerEx 的定时器 ID 号。
  • 该定时器被触发时的系统滴答值。

TIMERPROC 返回值为 FALSEMiniGUI 将自动删除该定时器该特性用于创建单次one-shot定时器。

MiniGUI 的定时器机制给应用程序提供了一种比较方便的定时机制。但是,在 MiniGUI 中,定时器机制存在如下一些限制:

  • MiniGUI-Threads 中,每个消息队列最多能管理 32 个定时器。注意,每创建一个线程,将创建一个新消息队列与之对应。另外,每个应用程序最多也只能设置 32 个定时器。
  • MiniGUI-Processes 模式下,每个进程只有一个消息队列,这个消息队列最多可以管理 32 个定时器。
  • 定时器消息的处理比较特殊,在实现上,和 Linux 的信号机制类似。当一次定时器消息尚未处理而又出现一次新的定时器消息时,系统将忽略这个新的定时器消息。这是因为当某个定时器的频率很高,而处理这个定时器的窗口的反应速度又很慢时,如果仍然采用邮寄消息的方式,消息队列最终就会塞满。
  • 定时器消息是优先级最低的消息类型,只有消息队列中不存在其它类型的消息(比如邮寄消息、通知消息、退出消息、绘图消息)时,系统才会去检查是否有定时器到期。

这样,当设定的定时器频率很高时,就有可能出现定时器消息丢失或者间隔不均匀的情况。如果应用程序需要比较精确的定时器机制,则应该采用其它操作系统的机制。比如在 Linux 操作系统中,可以使用 setitimer 系统调用,并自行处理 SIGALRM 信号。需要注意的是MiniGUI-Processes 的服务器进程,即 mginit 程序已经调用 setitimer 系统调用安装了定时器,因此,应用程序自己实现的 mginit 程序不应该再使用 setitimer 实现自己的定时器,但 MiniGUI-Processes 的客户程序仍可以调用 setitimer 函数。MiniGUI-Threads 则没有这样的限制。

清单 1 中的程序建立了一个间隔为 1 秒的定时器,然后在定时器到时时用当前的时间设置静态框的文本,从而达到显示时钟的目的,最后,在关闭窗口时删除这个定时器。

清单 1 定时器的使用

#define _ID_TIMER 100
#define _ID_TIME_STATIC 100

static char* mk_time (char* buff)
{
        time_t t;
        struct tm * tm;
        
        time (&t);
        tm = localtime (&t);
        sprintf (buff, "%02d:%02d:%02d", tm->tm_hour, tm->tm_min, tm->tm_sec);
        
        return buff;
}

static int TaskBarWinProc (HWND hWnd, int message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
        char buff [20];
        
        switch (message) {
                case MSG_CREATE:
                {
                        CreateWindow (CTRL_STATIC, mk_time (buff), 
                        WS_CHILD | WS_BORDER | WS_VISIBLE | SS_CENTER,
                        _ID_TIME_STATIC, g_rcExcluded.right - _WIDTH_TIME - _MARGIN, _MARGIN,
                        _WIDTH_TIME, _HEIGHT_CTRL, hWnd, 0);
                        
                        /* 创建一个间隔为 1 秒的定时器,其标识号为 _ID_TIMER接收定时器消息的窗口为 hWnd */
                        SetTimer (hWnd, _ID_TIMER, 100);
                        break;
                        
                        case MSG_TIMER:
                        {
                                /* 接收到定时器消息。
                                * 严格的程序还应该在这里判断 wParam 是否等于期望的定时器标识符,这里是 _ID_TIMER。
                                */
                                SetDlgItemText (hWnd, _ID_TIME_STATIC, mk_time (buff));
                                break;
                        }
                        
                        case MSG_CLOSE: 
                        /* 删除定时器 */
                        KillTimer (hWnd, _ID_TIMER);
                        DestroyAllControls (hWnd);
                        DestroyMainWindow (hWnd);
                        PostQuitMessage (hWnd);
                        return 0;
                }
                
                return DefaultMainWinProc (hWnd, message, wParam, lParam);
        }

需要说明的是,SetTimer 的第三个参数用来指定定时器的间隔,默认以 10 毫秒为单位,取值 100 即 1 秒。

应用程序还可以调用 ResetTimer 函数重新设定定时器的间隔,这个函数的参数意义和 SetTimer 一样。

另外,还有两个函数用于查询系统中的定时器使用状态。IsTimerInstalled 函数用于检查一个定时器是否被安装到指定的窗口上。HaveFreeTimer 用于检测系统中是否还有可用的定时器资源。

2 剪贴板

剪贴板是一个数据传送的工具,可以用于应用程序之间和应用程序内部的数据交互。它的原理比较简单,就是一个程序把数据放到剪贴板上,另一个应用程序从剪贴板上把数据取下来,剪贴板是应用程序间的一个数据中转站。

MiniGUI 中的编辑框控件支持剪贴板操作当用户选择文本然后按“CTRL+C”键时数据将被复制到系统默认的文本剪贴板当用户按“CTRL+V”键时数据将从剪贴板复制到编辑框中。

2.1 创建和销毁剪贴板

MiniGUI 提供了一个默认的文本剪贴板,名字为 CBNAME_TEXT字符串名”text”用于文本的复制和粘贴。应用程序可以直接使用该剪贴板不需要其它额外的操作。应用程序自定义的剪贴板需要使用 CreateClipBoard 函数创建,使用完之后用 DestroyClipBoard 函数进行销毁。

MiniGUI 中最多只能有 NR_CLIPBOARDS 个剪贴板,包括系统默认的文本剪贴板和用户自定义的剪贴板。NR_CLIPBOARDS 宏在 window.h 头文件中默认定义为 4。

CreateClipBoard 函数创建一个指定名字的剪贴板,该名字不能和已有的剪贴板(系统定义的或者用户定义的)名字重复。

int GUIAPI CreateClipBoard (const char* cb_name, size_t size);

cb_name 参数指定剪贴板的名字,size 参数指定剪贴板存储数据的大小。如果创建成功,函数返回 CBERR_OK;如果名字重复,返回 CBERR_BADNAME;如果内存不足,返回 CBERR_NOMEM

DestroyClipBoard 函数销毁一个使用 CreateClipBoard 函数创建的自定义剪贴板。

int GUIAPI DestroyClipBoard (const char* cb_name);

2.2 把数据传送到剪贴板

SetClipBoardData 函数把数据传送到指定的剪贴板。

int GUIAPI SetClipBoardData (const char* cb_name, void* data, size_t n, int cbop);

cb_name 指定剪贴板的名字,data 为数据缓冲区指针,n 为数据的大小。cbop 为剪贴板操作类型,可以是:

  • CBOP_NORMAL:默认的覆盖操作,新的数据覆盖剪贴板已有的数据;
  • CBOP_APPEND:追加操作,新的数据将被附加到剪贴板已有数据之后。

2.3 从剪贴板上获取数据

GetClipBoardDataLen 函数用来获取剪贴板上数据的大小。

size_t GUIAPI GetClipBoardDataLen (const char* cb_name);

GetClipBoardData 函数用把剪贴板上的数据复制到指定的数据缓冲区中。

size_t GUIAPI GetClipBoardData (const char* cb_name, void* data, size_t n);

cb_name 指定剪贴板的名字,data 为数据缓冲区指针,n 指定缓冲区的大小。函数返回所获取的剪贴板数据的大小。

一般来说,可以在使用 GetClipBoardData 函数获取剪贴板数据之前先用 GetClipBoardDataLen 函数获取数据的大小,以便分配一个合适的数据缓冲区来保存数据。

GetClipBoardByte 函数用来从剪贴板数据的指定位置获取一个字节。

int GUIAPI GetClipBoardByte (const char* cb_name, int index, unsigned char* byte);

index 指定数据的索引位置,byte 用来保存获取的字节数据。

3 读写配置文件

MiniGUI 的配置文件(默认为 /usr/local/etc/MiniGUI.cfg 文件)采用了类似 Windows INI 文件的格式。这种文件格式非常简单,如下所示:

[section-name1]
key-name1=key-value1
key-name2=key-value2

[section-name2]
key-name3=key-value3
key-name4=key-value4

这种配置文件中的信息以 section 分组,然后用 key=value 的形式指定参数及其值。应用程序也可以利用这种配置文件格式保存一些配置信息为此MiniGUI 提供了如下函数(<minigui/minigui.h>

int GUIAPI GetValueFromEtcFile (const char* pEtcFile, const char* pSection,
const char* pKey, char* pValue, int iLen);

int GUIAPI GetIntValueFromEtcFile (const char* pEtcFile, const char* pSection,
const char* pKey, int* value);

int GUIAPI SetValueToEtcFile (const char* pEtcFile, const char* pSection,
const char* pKey, char* pValue);

GHANDLE GUIAPI LoadEtcFile (const char* pEtcFile);

int GUIAPI UnloadEtcFile (GHANDLE hEtc);

int GUIAPI GetValueFromEtc (GHANDLE hEtc, const char* pSection, 
const char* pKey, char* pValue, int iLen);

int GUIAPI GetIntValueFromEtc (GHANDLE hEtc, const char* pSection, 
const char* pKey, int *value);

int GUIAPI SetValueToEtc (GHANDLE hEtc, const char* pSection,
const char* pKey, char* pValue);

int GUIAPI RemoveSectionInEtcFile (const char* pEtcFile, const char* pSection);

int GUIAPI GetValueFromEtcSec (GHANDLE hSect, 
const char* pKey, char* pValue, int iLen);

int GUIAPI GetIntValueFromEtcSec (GHANDLE hSect, 
const char* pKey, int* pValue);

int GUIAPI SetValueToEtcSec (GHANDLE hSect, 
const char* pKey, char* pValue);

int GUIAPI SaveEtcToFile (GHANDLE hEtc, const char* file_name);

GHANDLE GUIAPI FindSectionInEtc (GHANDLE hEtc, 
const char* pSection, BOOL bCreateNew);

int GUIAPI RemoveSectionInEtc (GHANDLE hEtc, const char* pSection);

前三个函数的用途如下:

  • GetValueFromEtcFile:从指定的配置文件当中获取指定的键值,键值以字符串形式返回。
  • GetIntValueFromEtcFile:从指定的配置文件当中获取指定的整数型键值。该函数将获得的字符串转换为整数值返回(采用strtol 函数转换)。
  • SetValueToEtcFile:该函数将给定的键值保存到指定的配置文件当中,如果配置文件不存在,则将新建配置文件。如果给定的键已存在,则将覆盖旧值。

下面五个函数为 MiniGUI 1.6.x 版新增的配置文件读写函数,使用方法如下:

  • LoadEtcFile:把指定的配置文件读入内存,返回一个配置对象句柄,之后相关的函数可以通过该句柄来访问内存中的配置信息。
  • UnloadEtcFile: 释放内存中的配置文件信息。
  • GetValueFromEtc:使用方法和 GetValueFromEtcFile 类似,不过它的第一个参数为配置对象句柄而不是配置文件名,使用该函数将从内存中获取配置信息。
  • GetIntValueFromEtc:使用方法和 GetIntValueFromEtcFile 类似。
  • SetValueToEtc:使用方法和 SetValueToEtcFile 类似,不过该函数只改变内存中的配置键值,不影响配置文件的内容。

后七个函数为 MiniGUI 2.0.4/1.6.10 版新增的配置文件读写函数,使用方法如下:

  • RemoveSectionInEtc:从内存中的配置文件信息中删除指定的段信息。
  • RemoveSectionInEtcFile:从指定的配置文件当中删除指定的段信息。
  • GetValueFromEtcSec:从内存中的配置文件信息的指定段中获取指定的键值。
  • GetIntValueFromEtcSec:从内存中的配置文件信息的指定段中获取指定的整数型键值。
  • SetValueToEtcSec:保存键值到内存中的配置文件信息的指定段中。
  • SaveEtcToFile:将内存中的配置文件信息保存到指定的文件中。
  • FindSectionInEtc:在内存中的配置文件信息中查找指定的字段,如果没有指定的字段存在,当参量 bCreateNewTRUE 时将新建一空字段。

这几个函数一般用于一次性读入配置文件中的全部信息。在需要一次性获取较多的配置键值的情况下,先使用 LoadEtcFile 读入一个配置文件,然后使用 GetValueFromEtc 获取键值,在不再需要访问配置信息时用 UnloadEtcFile 释放掉,这样做会比每次都使用 GetValueFromEtcFile 从文件中获取键值效率高。

假定某个配置文件记录了一些应用程序信息,并具有如下格式:

[mginit]
nr=8
autostart=0

[app0]
path=../tools/
name=vcongui
layer=
tip=Virtual&console&on&MiniGUI
icon=res/konsole.gif

[app1]
path=../bomb/
name=bomb
layer=
tip=Game&of&Minesweaper
icon=res/kmines.gif

[app2]
path=../controlpanel/
name=controlpanel
layer=
tip=Control&Panel
icon=res/kcmx.gif

其中的 [mginit] 段记录了应用程序个数nr 键以及自动启动的应用程序索引autostart 键)。而 [appX] 段记录了每个应用程序的信息,包括该应用程序的路径、名称、图标等等。清单 2 中的代码演示了如何使用 MiniGUI 的配置文件函数获取这些信息(该代码段来自 mde 演示包中的 mginit 程序)。

清单 2 使用 MiniGUI 的配置文件函数获取信息

#define APP_INFO_FILE “mginit.rc”

static BOOL get_app_info (void)
{
        int i;
        APPITEM* item;
        
        /* 获取应用程序个数信息 */
        if (GetIntValueFromEtcFile (APP_INFO_FILE, "mginit", "nr", &app_info.nr_apps) != ETC_OK)
        return FALSE;
        
        if (app_info.nr_apps <= 0)
        return FALSE;
        
        /* 获取自动启动的应用程序索引 */
        GetIntValueFromEtcFile (APP_INFO_FILE, "mginit", "autostart", &app_info.autostart);
        
        if (app_info.autostart >= app_info.nr_apps || app_info.autostart < 0)
        app_info.autostart = 0;
        
        /* 分配应用程序信息结构 */
        if ((app_info.app_items = (APPITEM*)calloc (app_info.nr_apps, sizeof (APPITEM))) == NULL) {
                return FALSE;
        }
        /* 获取每个应用程序的路径、名称、图标等信息 */
        item = app_info.app_items;
        for (i = 0; i < app_info.nr_apps; i++, item++) {
                char section [10];
                
                sprintf (section, "app%d", i);
                if (GetValueFromEtcFile (APP_INFO_FILE, section, "path", 
                item->path, PATH_MAX) != ETC_OK)
                goto error;
                
                if (GetValueFromEtcFile (APP_INFO_FILE, section, "name", 
                item->name, NAME_MAX) != ETC_OK)
                goto error;
                
                if (GetValueFromEtcFile (APP_INFO_FILE, section, "layer", 
                item->layer, LEN_LAYER_NAME) != ETC_OK)
                goto error;
                
                if (GetValueFromEtcFile (APP_INFO_FILE, section, "tip", 
                item->tip, TIP_MAX) != ETC_OK)
                goto error;
                
                strsubchr (item->tip, '&', ' ');
                
                if (GetValueFromEtcFile (APP_INFO_FILE, section, "icon", 
                item->bmp_path, PATH_MAX + NAME_MAX) != ETC_OK)
                goto error;
                
                if (LoadBitmap (HDC_SCREEN, &item->bmp, item->bmp_path) != ERR_BMP_OK)
                goto error;
                
                item->cdpath = TRUE;
        }
        return TRUE;
        error:
        free_app_info ();
        return FALSE;
}

上述例子如果使用 LoadEtcFileGetValueFromEtcUnloadEtcFile 函数来实现的话,大概过程如下:

GHANDLE hAppInfo;
HAppInfo = LoadEtcFile (APP_INFO_FILE);
//…
get_app_info ();
//…
UnloadEtcFile (hAppInfo);

当然,需要把 get_app_info 函数中的 GetValueFromEtcFile 改为 GetValueFromEtc

4 编写可移植程序

我们知道,许多嵌入式系统所使用的 CPU 具有和普通台式机 CPU 完全不同的构造和特点。但有了操作系统和高级语言,可以最大程度上将这些不同隐藏起来。只要利用高级语言编程,编译器和操作系统能够帮助程序员解决许多和 CPU 构造及特点相关的问题,从而节省程序开发时间,并提高程序开发效率。然而某些 CPU 特点却是应用程序开发人员所必须面对的,这其中就有如下几个需要特别注意的方面:

  • 字节顺序。一般情况下,我们接触到的 CPU 在存放多字节的整数数据时,将低位字节存放在低地址单元中,比如常见的 Intel x86 系列 CPU。而某些 CPU 采用相反的字节顺序。比如在嵌入式系统中使用较为广泛的 PowerPC 就将低位字节存放在高地址单元中。前者叫 Little Endian 系统;而后者叫 Big Endian 系统。
  • 在某些平台上的 Linux 内核,可能缺少某些高级系统调用,最常见的就是与虚拟内存机制相关的系统调用。在某些 CPU 上运行的 Linux 操作系统,因为 CPU 能力的限制,无法提供虚拟内存机制,基于虚拟内存实现的某些 IPC 机制就无法正常工作。比如在某些缺少 MMU 单元的 CPU 上,就无法提供 System V IPC 机制中的共享内存。

为了编写具有最广泛适应性的可移植代码,应用程序开发人员必须注意到这些不同,并且根据情况编写可移植代码。这里,我们将描述如何在 MiniGUI 应用程序中编写可移植代码。

4.1 理解并使用 MiniGUI 的 Endian 读写函数

为了解决上述的第一个问题MiniGUI 提供了若干 Endian 相关的读写函数。这些函数可以划分为如下两类:

  • 用来交换字节序的函数。包括 ArchSwapLE16ArchSwapBE16 等。
  • 用来读写标准 I/O 流的函数。包括 MGUI_ReadLE16MGUI_ReadBE16 等。

前一类用来将某个 16 位、32 位或者 64 位整数从某个特定的字节序转换为系统私有native字节序。举例如下

int fd, len_header;

...

if (read (fd, &len_header, sizeof (int)) == -1)
goto error;
#if MGUI_BYTEORDER == MGUI_BIG_ENDIAN
len_header = ArchSwap32 (len_header);    // 如果是 Big Endian 系统,则转换字节序
#endif
...

在上面的程序段中,首先通过 read 系统调用从指定的文件描述符中读取一个整数值到 len_header 变量中。该文件中保存的整数值是 Little Endian 的,因此如果在 Big Endian 系统上使用这个整数值,就必须进行字节顺序交换。这里可以使用 ArchSwapLE32,将 Little Endian 的 32 位整数值转换为系统私有的字节序。也可以如上述程序段那样,只对 Big Endian 系统进行字节序转换,这时,只要利用 ArchSwap32 函数即可。

MiniGUI 提供的用来转换字节序的函数(或者宏)如下:

  • ArchSwapLE16(X) 将指定的以 Little Endian 字节序存放的 16 位整数值转换为系统私有整数值。如果系统本身是 Little Endian 系统,则该函数不作任何工作,直接返回 X如果系统本身是 Big Endian 系统,则调用 ArchSwap16 函数交换字节序。
  • ArchSwapLE32(X) 将指定的以 Little Endian 字节序存放的 32 位整数值转换为系统私有整数值。如果系统本身是 Little Endian 系统,则该函数不作任何工作,直接返回 X如果系统本身是 Big Endian 系统,则调用 ArchSwap32 函数交换字节序。
  • ArchSwapBE16(X) 将指定的以 Big Endian 字节序存放的 16 位整数值转换为系统私有整数值。如果系统本身是 Big Endian 系统,则该函数不作任何工作,直接返回 X如果系统本身是 Little Endian 系统,则调用 ArchSwap16 函数交换字节序。
  • ArchSwapBE32(X) 将指定的以 Big Endian 字节序存放的 32 位整数值转换为系统私有整数值。如果系统本身是 Big Endian 系统,则该函数不作任何工作,直接返回 X如果系统本身是 Little Endian 系统,则调用 ArchSwap32 函数交换字节序。

MiniGUI 提供的第二类函数用来从标准 I/O 的文件对象中读写 Endian 整数值。如果要读取的文件是以 Little Endian 字节序存放的,则可以使用 MGUI_ReadLE16MGUI_ReadLE32 等函数读取整数值,这些函数将把读入的整数值转换为系统私有字节序,反之使用 MGUI_ReadBE16MGUI_ReadBE32 函数。如果要写入的文件是以 Little Endian 字节序存放的,则可以使用 MGUI_WriteLE16MGUI_WriteLE32 等函数写入整数值,这些函数将把要写入的整数值从系统私有字节序转换为 Little Endian 字节序,然后写入文件,反之使用 MGUI_WriteBE16MGUI_WriteBE32 函数。下面的代码段说明了上述函数的用法:

FILE* out;
int count;
...
MGUI_WriteLE32 (out, count);  // 以 Little Endian 字节序保存 count 到文件中。
...

4.2 利用条件编译编写可移植代码

在涉及到可移植性问题的时候,有时我们能够方便地通过 4.1 中描述的方法进行函数封装,从而提供具有良好移植性的代码,但有时我们无法通过函数封装的方法提供可移植性代码。这时,恐怕只能使用条件编译了。清单 3 中的代码说明了如何使用条件编译的方法确保程序正常工作(该代码来自 MiniGUI src/kernel/sharedres.c)。

清单 3 条件编译的使用

/* 如果系统不支持共享内存,则定义 _USE_MMAP
#undef  _USE_MMAP 
/* #define _USE_MMAP 1 */

void *LoadSharedResource (void)
{
        #ifndef _USE_MMAP
        key_t shm_key;
        void *memptr;
        int shmid;
        #endif
        
        /* 装载共享资源 */
        ...
        
        #ifndef _USE_MMAP /* 获取共享内存对象 */
        if ((shm_key = get_shm_key ()) == -1) {
                goto error;
        }
        shmid = shmget (shm_key, mgSizeRes, SHM_PARAM | IPC_CREAT | IPC_EXCL); 
        if (shmid == -1) { 
                goto error;
        } 
        
        // Attach to the share memory. 
        memptr = shmat (shmid, 0, 0);
        if (memptr == (char*)-1) 
        goto error;
        else {
                memcpy (memptr, mgSharedRes, mgSizeRes);
                free (mgSharedRes);
        }
        
        if (shmctl (shmid, IPC_RMID, NULL) < 0) 
        goto error;
        #endif
        
        /* 打开文件 */
        if ((lockfd = open (LOCKFILE, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644)) == -1)
        goto error;
        
        #ifdef _USE_MMAP
        /* 如果使用 mmap就将共享资源写入文件 */
        if (write (lockfd, mgSharedRes, mgSizeRes) < mgSizeRes)
        goto error;
        else
        {
                free(mgSharedRes);
                mgSharedRes = mmap( 0, mgSizeRes, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, lockfd, 0);
        }
        #else
        /* 否则将共享内存对象 ID 写入文件 */
        if (write (lockfd, &shmid, sizeof (shmid)) < sizeof (shmid))
        goto error;
        #endif
        
        close (lockfd);
        
        #ifndef _USE_MMAP
        mgSharedRes = memptr;
        SHAREDRES_SHMID = shmid;
        #endif
        SHAREDRES_SEMID = semid;
        
        return mgSharedRes; 
        
        error:
        perror ("LoadSharedResource"); 
        return NULL;
}

上述程序段是 MiniGUI-Processes 服务器程序用来装载共享资源的。如果系统支持共享内存,则初始化共享内存对象,并将装载的共享资源关联到共享内存对象,然后将共享内存对象 ID 写入文件;如果系统不支持共享内存,则将初始化后的共享资源全部写入文件。在客户端,如果支持共享内存,则可以从文件中获得共享内存对象 ID并直接关联到共享内存如果不支持共享内存则可以使用 mmap 系统调用,将文件映射到进程的地址空间。客户端的代码段见清单 4。

清单 4 条件编译的使用(续)

void* AttachSharedResource (void)
{
        #ifndef _USE_MMAP
        int shmid;
        #endif
        int lockfd;
        void* memptr;
        
        if ((lockfd = open (LOCKFILE, O_RDONLY)) == -1)
        goto error;
        
        #ifdef _USE_MMAP
        /* 使用 mmap 将共享资源映射到进程地址空间 */
        mgSizeRes = lseek (lockfd, 0, SEEK_END );
        memptr = mmap( 0, mgSizeRes, PROT_READ, MAP_SHARED, lockfd, 0);
        #else
        /* 否则获取共享内存对象 ID并关联该共享内存 */
        if (read (lockfd, &shmid, sizeof (shmid)) < sizeof (shmid))
        goto error;
        close (lockfd);
        
        
        memptr = shmat (shmid, 0, SHM_RDONLY);
        #endif
        if (memptr == (char*)-1) 
        goto error;
        return memptr;
        
        error:
        perror ("AttachSharedResource"); 
        return NULL;
}

5 定点数运算

通常在进行数学运算时,我们采用浮点数表示实数,并利用 <math.h> 头文件中所声明的函数进行浮点数运算。我们知道,浮点数运算是一种非常耗时的运算过程。为了减少因为浮点数运算而带来的额外 CPU 指令在一些三维图形库当中通常会采用定点数来表示实数并利用定点数进行运算这样将大大提高三维图形的运算速度。MiniGUI 也提供了一些定点数运算函数,分为如下几类:

  • 整数、浮点数和定点数之间的转换。利用 itofixfixtoi 函数可实现整数和定点数之间的相互转换;利用 ftofixfixtof 函数可实现浮点数和定点数之间的转换。
  • 定点数加、减、乘、除等基本运算。利用 fixaddfixsubfixmulfixdivfixsqrt 等函数可实现定点数加、减、乘、除以及平方根运算。
  • 定点数的三角运算。利用 fixcosfixsinfixtanfixacosfixasin 等函数可求给定定点数的余弦、正弦、正切、反余弦、反正弦值。
  • 矩阵、向量等运算。矩阵、向量相关运算在三维图形中非常重要,限于篇幅,本文不会详细讲述这些运算,读者可参阅 MiniGUI 的 <minigui/fixedmath.h> 头文件。

清单 5 中的代码段演示了定点数的用法,该程序段将输入的平面直角坐标系的坐标转换成相对应的屏幕坐标。

清单 5 定点数运算

void scale_to_window (const double * in_x, const double * in_y, double * out_x, double * out_y)
{
        fixed  f_x0 = ftofix (get_x0());
        fixed  f_y0 = ftofix (get_y0());
        fixed  f_in_x = ftofix (*in_x);
        fixed  f_in_y = ftofix (*in_y);
        fixed  f_p = ftofix (get_pixel_length());
        
        *out_x = fixtof(fixmul(fixsub(f_in_x, f_x0), f_p));
        *out_y = -fixtof(fixmul(fixsub(f_in_y, f_y0), f_p));
}

上述程序的计算非常简单,步骤如下:

  • 先将输入值转换成定点数。
  • 再将数值减去屏幕边界的定点数,乘以比例尺。
  • 最后,将运算结果转换成浮点数。