麻雀虽小，五张俱全。本文通过一个非常简单的helloword，来探寻到GTK+应用程序的基本结构。后面我们再一步一步地深入了解GTK+的方方面面。如果您还没有GTK+的开发环境，可以参考一下该系列的上一篇文章。

源码

在上一篇文章中，写了一个helloword来验证GTK+的开发环境是否正常。这一篇，我们一起来详细看一下这个程序的细节。代码如下：

#include <gtk/gtk.h>

static void print_hello (GtkWidget *widget, gpointer   data)
{
     g_print ("Hello World\n");
}

static void activate(GtkApplication *app, gpointer user_data)
{
     GtkWidget *window;
     GtkWidget *button;

     window = gtk_application_window_new(app);
     gtk_window_set_title(GTK_WINDOW(window), "Window");
     gtk_window_set_default_size(GTK_WINDOW(window), 480, 360);
     gtk_container_set_border_width(GTK_CONTAINER(window), 28);

     button = gtk_button_new_with_label("Hello World");
     g_signal_connect(button, "clicked", G_CALLBACK(print_hello), NULL);

     gtk_container_add(GTK_CONTAINER(window), button);
     gtk_widget_show_all(window);
}

int main(int argc, char **argv)
{
     GtkApplication *app;
     int status;

     app = gtk_application_new("org.gtk.helloword", G_APPLICATION_FLAGS_NONE);
     g_signal_connect(app, "activate", G_CALLBACK(activate), NULL);
     status = g_application_run(G_APPLICATION(app), argc, argv);
     g_object_unref(app);

     return status;
}

头文件

首当其冲的就是include一下GTK+的头文件。如果你去gtk的头文件目录msys64\mingw64\include\gtk-3.0\gtk中看一下就会发现，gtk有很多很多的头文件。在以后写程序的过程中，我们会经常跟这些头文件打交道。比如你实现一个窗口，就一定会用到gtkwindow.h,实现菜单就会用到gtkmenu.h、gtkmenubar.h、gtkmenubutton.h...不过，我们不会也不允许直接include这些头文件，而是直接include gtk.h。这个头文件再把其他的头文件include进来。

入口函数

然后，我们定义了三个函数，main就不用多讲了，这是C/C++语言所写应用程序的入口函数。需要注意的是，通过main入口的应用程序其实是控制台界面的。虽然我们写的gtk程序是图形界面的，但是，在Windows下，依旧会出现一个console窗口。这个需要通过用WinMain入口函数解决。代码如下：

#ifdef WIN32

#include <windows.h>

extern "C" int APIENTRY WinMain(HINSTANCE, HINSTANCE, LPSTR /*cmdParamarg*/, int /* cmdShow */) {
    int argc;
    wchar_t **argvW = CommandLineToArgvW(GetCommandLineW(), &amp;argc);
    if (!argvW)
        return -1;
    char **argv = new char *[argc + 1];
    for (int i = 0; i < argc; ++i) {
        auto iSize = WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, argvW[i], -1, nullptr, 0, nullptr, nullptr);
        argv[i] = (char *) malloc(iSize * sizeof(char));
        WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, argvW[i], -1, argv[i], iSize, nullptr, nullptr);
    }
    argv[argc] = nullptr;
    LocalFree(argvW);
    const int exitCode = main(argc, argv);
    for (int i = 0; i < argc &amp;&amp; argv[i]; ++i) {
        free(argv[i]);
    }
    delete[] argv;
    return exitCode;
}
#endif

上面这个函数，就是windows下图形程序的入口函数。我们这儿仅仅是用它做入口，然后，再调用控制台入口函数main。所以，整个函数被包在WIN32宏里面，仅仅在Windows下使用。

当然，并不是仅仅定义这个函数就可以了，还需要在编译时做一点点工作。

target_link_libraries(${PROJECT_NAME} -Wl,-subsystem,windows)

很简单，就是告诉编译器，我们使用的是windows子系统，程序启动时会首先调用WinMain函数。如果不指定就是console,程序启动时会首先调用main函数。

在main函数中，首先需要创建一个GtkApplication对象。不过，需要留意的是GTK+是C语言库，没有类和对象的语法。所以，GTK提供了gtk_application_new函数来创建GtkApplication对象。后面，调用g_signal_connect、g_application_run等函数时，第一个参数就是对象指针。其实，gtk_application_new就是C++里面new+类构造函数，而对象指针就是C++里面的this指针。虽然GTK时C语言写的，没有类和对象，但是，还是使用了类和对象的概念的。关于gtk_application_new的详细用法可以参考：GTK文档。这儿就不再深入讨论了。

信号

接下来我们通过，g_signal_connect将函数activate关联到了GtkApplication对象的activate信号中。换句话说，当发生activate信号时，gtk就会调用咱们定义的函数activate。

这儿出现了一个新的概念---信号。信号是图形编程里绕不开的概念。包括Qt、MFC、GTK+在内的绝大多数图形界面库，都是使用的事件驱动。所谓，事件驱动就是，程序中的函数，是通过相应事件的方式来执行的。而事件是否用户、系统或者程序自身发起的。比如用户点击鼠标这个动作。鼠标将电信号转化为数字信号，通过USB、蓝牙或者wifi，传递到操作系统内核驱动中，操作系统内核驱动在将这个信号传递给X11等图形子系统，接着X11处理这个信号，判断需要将这个信号传递给窗口管理器还是某个应用程序窗口。如果是传递给应用程序窗口，就会被GTK+的主循环程序接收到。GTK+的主循环程序再将这个信号传递到该信号的处理函数。于是，咱们写的消息处理函数就被调用执行，完成了事件响应。

当GtkApplication对象被激活时就会触发activate信号，于是，就会调用咱们关联的信号处理函数activate了。那么，啥时候会触发activate信号呢。文档中说是在g_application_activate函数中。单独看文档会很困惑，咱们的helloword程序中并没有调用这个函数。其实，这个函数是在GTK+内部被调用的。对我们而言，需要调用的是g_application_run函数。

GtkApplication有很多信号，具体列表可以在文档。

主循环

我们可以将g_application_run函数理解GTK程序真正的入口函数。这个函数比较复杂。当前，我们只需要记得，它解析了命令行参数，然后实现了一个事件主循环。关于命令行参数，这儿先不展开讲。咱们先聊一聊，GTK+的事件主循环。

每个图形应用程序都是为了响应用户的操作而设计的。当用户不做任何动作时，应用程序只会做两件事件——后台任务和等待用户操作。如时钟事件、工作线程等等，都是后台任务。界面的程序的主要任务时等待用户的操作，比如点击鼠标、键盘等等。在g_application_run函数中就会有一个类似的代码块：

while(true){
    等待信号;
    获取信号;
    分发并处理信号;
}

这个循环是所有图形程序的核心处理逻辑。在g_application_run中，就会调用GTK+文档中说的g_application_activate函数，这个函数触发了activate信号。再由事件主循环块获取到并处理。

我们一直没有解释事件的概念。我查阅了不少资料，并没有找到事件的详细定义。通常，我们事件理解为信号及信号处理函数组成的整体。换句话说，信号是个名词，事件是个动作，用来描述信号及其处理过程。

信号处理函数

前面我们提到函数activate是g_application_run的activate信号处理函数。信号处理函数可以有多个，当信号发生时，GTK+会依次调用这些信号处理函数。一个信号处理函数也关联多次，当信号发生时，GTK+也会多次调用该信号处理函数。

函数print_hello也是一个信号处理函数。不同的是，函数print_hello是button对象的信号clicked处理函数。

在函数activate中，首先使用gtk_application_window_new创建了一个应用级别的窗口。单纯讲创建窗口，一般使用的是gtk_window_new。但是，在GTK+框架中，至少要有一个应用级别的窗口，否则主循环就会自动推出。

然后，通过gtk_window_set_title设置窗口标题，通过gtk_window_set_default_size设置窗口的默认大小，通过gtk_container_set_border_width设置容器内容的边界。注意：这个设置的是容器内边界，而不是窗口边框。gtk_window_set_title和gtk_window_set_default_size都是GtkWindow对象的操作函数。类似的操作函数还有很多，具体可以参考官方文档。另外，通过官方文档我们可以看到它的继承关系为：

所以，我们也可以调用GtkContainer、GtkWidget等父类的操作函数。不过，因为是C语言，我们需要通过GTK_CONTAINER、GTK_WIDGET将GtkWindow指针对应操作函数需要的指针。

接下来是通过gtk_button_new_with_label创建一个带标签的按钮，然后，将函数print_hello关联到按钮的clicked信号上面。这样当用户点击按钮时就会调用函数print_hello。

不过，按钮只是创建了，还需要通过函数gtk_container_add将其添加到窗口中，否则，按钮不会被显示出来。但是，仅仅添加到窗口中还不够，因为，GTK+中所有的控件默认都是不可见的，我们还需要通过调用函数gtk_widget_show_all将窗口中所有的子控件显示出来。在我们这个例子中函数gtk_widget_show_all可以用下面的代码代替：

    gtk_widget_show(GTK_WIDGET(button));
    gtk_widget_show(GTK_WIDGET(window));

如果你并不想把窗口中所有的子控件都显示出来，就可以通过这种方法。