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GLib介绍与使用

夏侯自珍
2023-12-01
GLib是一种底层库,创建GDK和GTK应用程序时该库提供许多有用的定义和函数。
包括基本类型及限制的定义、标准宏、类型转化、字节序、存储分配、警告和断言、消息记录、计时器、字符串工具、hook函数、句法扫描器、动态加载模块和字符串自动补全,同时也提供了许多数据类型及相关操作。

包括存储块、双向链表、单向链表、哈希表、动态列表、关系和元组及缓存。最后GLib具有很好的移植性,所以使用GLib作为底层应用支持,那么也保证了应用的可移植性。


类型定义:

1. 整数类型:gint8、guint8、gint16、guint16、gint32、guint32、gint64、guint64。不是所有的平台都提供64位整型

2. 整数类型gshort、glong、gint和short、long、int相同

3. 布尔类型gboolean:gboolean可以取两个值:TRUE和FALSE

4. 字符型gchar和char相同

5. 浮点型gfloat和gdouble和float、double完全等价

6. 指针gpointer对应于标准C的void*

7. gconstpointer对于于标准C的const void*

 

glib宏:

整型与指针类型间的转换

1. GINT_TO_POINTER(a):将int型转换成gpointer类型

2. GPOINTER_TO_INT(a):将gpointer类型转换成int型

3. GUINT_TO_POINTER(a):将uint类型转换成gpointer类型

4. GPOINTER_TO_UINT(a):将gpointer类型转换成整型

5. NULL宏的定义:#define NULL (void*)0(也就是说:0是一个整型数据,而NULL则是指针类型)


一、双向链表
双向链表中每个元素都包含一块数据和指向前后元素的指针。这使得链表的双向移动变的容易。
存储的数据类型是gpointer,在GLib中,gpointer指向实际数据的指针。
不存在用于创建链表的函数,而是简单的创建一个Glist* 变量,并设置它为NULL。

双向链表中提供的Glib函数:

GList *g_list_append(GList *list, gpointer data):将一个新元素加入到链表尾  
GList *g_list_prepend(GList *list, gpointer data):将一个新元素加入到链表头  
GList *g_list_insert(GList *list, gpointer data, gint position):插入一个新元素到链表的指定位置  
GList *g_list_remove(GList *list, gpointer data):从链表中移除一个具有值data的元素,如果元素不存在,则链表不变  
GList *g_list_free(GList *list):数释放由GList使用的所有存储区  
GList *g_list_remove_link(GList *list, GList *link)  
GList *g_list_reverse(GList *list):链表元素位置反转  
GList *g_list_nth(GList *list, gint n):获取指定位置元素  
GList *g_list_find(GList *list, gpointer data):在链表中查找一个含有指定值的元素,没有则返回NULL  
GList *g_list_last(GList *list):获取链表中最后一个元素  
GList *g_list_first(GList *list):获取链表中第一个元素  
gint g_list_length(GList *list):返回链表元素个数  
void g_list_foreach(GList *list, GFunc func, gpointer data):遍历链表  
gint g_list_index(GList *list, gconstpointer data):返回指定元素在链表中的位置,没有找到匹配的元素,则返回-1。元素位置从0开始计算。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <glib.h>
#include <string.h>


typedef struct _Teacher
{
    gint age;
    gchar *name;
}Teacher;



void each_callback(gpointer data, gpointer user_data)
{
	Teacher *t = (Teacher *)data;
	g_print("t->name = %s, user param:%s\n", t->name, (char *)user_data);
}  

 
int main( int argc,char *argv[] )
{  
    GList *list = NULL;
    Teacher *pTeacher1 = g_new0(Teacher,1);
    pTeacher1->name = g_new0(char,128);
    strcpy(pTeacher1->name,"tiny Jason");
    list = g_list_append(list, pTeacher1);
    
    Teacher *pTeacher2 = g_new0(Teacher,1);
    pTeacher2->name = g_new0(char,128);
    strcpy(pTeacher2->name,"Rorash");
    list = g_list_prepend(list, pTeacher2);  


    Teacher *pTeacher3 = g_new0(Teacher,1);
    pTeacher3->name = g_new0(char,128);
    strcpy(pTeacher3->name,"alibaba");
    list = g_list_prepend(list, pTeacher3); 
    
    g_list_foreach(list, each_callback, "user_data");  

    GList *second = g_list_find(list, pTeacher2);
    if(second != NULL)
    {
        Teacher* t = (Teacher*)second->data;
        g_print("name :%s\n",t->name);
    }


    list = g_list_remove(list, pTeacher2);
    
    g_list_foreach(list, each_callback, "user_data");  
  
    gint len = g_list_length(list);
    g_print("len :%d\n",len);
    
    GList *nNode = g_list_nth(list,1);
    if(nNode != NULL)
    {
        Teacher* t = (Teacher*)nNode->data;
        g_print("name :%s\n",t->name);
    }
    
    g_list_free(list);
   
  return 0;  
}  


makefile:

.SUFFIXES:.c .o

CC=gcc
SRCS=test_glib.c
OBJS=$(SRCS:.c=.o)
EXEC=test_glib

all:$(OBJS)
        $(CC) -o $(EXEC) $(OBJS) `pkg-config --libs glib-2.0`

.c.o:
        $(CC) -o $@ -c -g $< `pkg-config --cflags glib-2.0`
clean:
        rm -f $(OBJS)



运行结果:

t->name = alibaba, user param:user_data
t->name = Rorash, user param:user_data
t->name = tiny Jason, user param:user_data
name :Rorash
t->name = alibaba, user param:user_data
t->name = tiny Jason, user param:user_data
len :2
name :tiny Jason



二、单向链表
  1. GSList *g_slist_append(GSList *list, gpointer data):链表最后新增一个元素  
  2. GSList *g_slist_prepend(GSList *list, gpointer data):链表最前面新增一个元素  
  3. GSList *g_slist_insert(GSList *list, gpointer data, gint position):指定链表位置插入新元素  
  4. GSList *g_slist_remove(GSList *list, gpointer data):链表中删除具有值data的元素  
  5. GSList *g_slist_reverse(GSList *list):反转元素位置  
  6. GSList *g_slist_nth(GSList *list, gint n):返回链表中下一个元素  
  7. GSList *g_slist_find(GSList *list, gpointer data):查找指定data的元素,没有则返回NULL  
  8. GSList *g_slist_last(GSList *list):查找链表的最后一个元素  
  9. gint g_slist_length(GSList *list):返回链表元素个数  
  10. void g_slist_foreach(GSList *list, GFunc func, gpointer data):遍历链表  

三、存储管理
  1. gpointer g_malloc(gulong size):这是malloc的替代函数,不需要检查返回值。如果存储分配因任何原因失败,则应用程序终止。  
  2. gpointer g_malloc0(gulong size):和g_malloc具有相同功能,但在返回指向分配存储块的指针前,将该存储块清0。  
  3. gpointer g_realloc(gpointer mem, gulong size):重新分配由mem开始的指针,并设置大小为size字节。  
  4. void g_free(gpointer mem):释放分配的存储块。如果mem为NULL,则直接返回。  

四、计时器

计时器函数可用于记录操作记时,也可以记录程序的间断运行时间。

  1. GTimer *g_timer_new(void):创建一个新计时器  
  2. void g_timer_destroy(GTimer *timer):注销计时器  
  3. void g_timer_start(GTimer *timer):计时器开始  
  4. void g_timer_stop(GTimer *timer):停止计时  
  5. void g_timer_reset(GTimer *timer):重置计时器  
  6. void g_timer_continue(GTimer *timer):继续计时  
  7. gdobule g_timer_elapsed(GTimer *timer, gulong *microseconds):决定所耗时间  

Example:
  1. GTimer *timer;  
  2.   
  3. void each_callback(gpointer data, gpointer user_data)  
  4. {  
  5.     g_print("element:%s, user param:%s\n", (gchar*)data, (gchar*)user_data);  
  6. }  
  7.   
  8. int main( int argc,  
  9.           char *argv[] )  
  10. {  
  11.   GList *list = NULL;  
  12.   gulong seconds;  
  13.   int i=0;  
  14.   timer = g_timer_new();  
  15.   
  16.   list = g_list_append(list, "second");  
  17.   list = g_list_prepend(list, "first");  
  18.   
  19.   g_timer_start(timer);  
  20.   g_list_foreach(list, each_callback, "user_data");  
  21.   g_timer_stop(timer);  
  22.   
  23.   g_timer_elapsed(timer, &seconds);  
  24.   
  25.   g_print("use seconds:%ld\n", seconds);  
  26.   
  27.   g_timer_continue(timer);  
  28.   
  29.   for(i; i<=1000; i++)  
  30.   {  
  31.       g_print("%d", i);  
  32.   }  
  33.   g_timer_elapsed(timer, &seconds);  
  34.   g_print("use seconds:%ld\n", seconds);  
  35.   return 0;  
  36. }  

五、字符串处理

编程中经常需要对字符串进行拼接、截取、大小写转换,原本在C中这些操作是非常繁琐的。现在GLib定义了一个叫做GString的新类型,它可以自动增长,并且提供了
一系列方便的操作函数。
struct GString{
gchar *str;/*指向当前以\0结尾的字符串*/
gint len;/*当前字符长度*/
}

  1. GString *g_string_new(gchar *init):创建GList类型  
  2. GString *g_string_truncate(GString *string, gint len):截取指定长度的字符串  
  3. GString *g_string_append(GString *string, gchar *val):末尾追加字符串  
  4. GString *g_string_append_c(GString *string, gchar c):末尾最加单个字符  
  5. GString *g_string_prepend(GString *string, gchar *val):开头插入字符串  
  6. GString *g_string_prepend_c(GString *string, gchar c):开头插入单个字符  
  7. void g_string_sprintf(GString *string, gchar *fmt, ...):格式化字符串  
  8. gchar *g_strdup (const gchar *str):复制字符串,返回一个新分配的字符串。  
  9. gchar *g_strndup(const gchar *str, gsize n):复制指定个数的字符串,返回新分配的字符串  
  10. gchar *g_strstr_len(const gchar *haystack, gssize haystack_len, const gchar *needle):在限定长度内,第一次出现指定字符的指针  
  11. gchar *g_strrstr(const gchar *haystrack, const gchar *needle):搜索字符串haystack中最后一次出现的串针。  
  12. gchar *g_strrstr_len(const gchar *haystrack, gssize haystrack_len, const gchar *needle)  
  13. gboolean g_str_hash_prefix(const gchar *str, const gchar *prefix):返回字符串是否以某个前缀开头  
  14. int g_strcmp0(const char *str1, const char *str2):对比两个字符串  
  15. gchar **g_strsplit(const gchar *string, const gchar *delimiter, gint max_tokens):分割字符串,保存为数组  
  16. gchar *g_strconcat(const gchar *string1, ...):字符串拼接  
  17. gchar *g_strjoin(const gchar *separator, ...):以某个字符串隔离并拼接  

更多 http://gtk-doc-cn.googlecode.com/svn/docs/glib/glib-String-Utility-Functions.html#g-strdup


六、错误处理

  1. gchar *g_strdup( const gchar *str ):替代strdup函数。把原字符串内容复制到新分配的存储块中,返回指向它的指针。  
  2. gchar *g_strerror( gint errnum );  
  3. void g_error( gchar *format, ... );错误提示:“ ** ERROR ** ”并且退出程序。仅用在致命错误上。  
  4. void g_warning( gchar *format, ... ):错误提示:“ ** WARNING ** ”  
  5. void g_message( gchar *format, ... ):在传递字符串前打印"message"  
  6. void g_print( gchar *format, ... ):替代printf函数  


除了上述之外,GLib还提供了很多功能,包括编码转换、正则、XMP解析、Test框架等等。


glib about thread,mutex,cond


#include <glib.h>
#include <stdio.h>

static int num = 0;
GMutex mutex;
GCond cond;

gboolean _thread_main1(void *data)
{
    while(1)
    {
	      g_mutex_lock(&mutex);
        while(num <= 0)
        {
            g_printf("consumer[%d] is wating.....\n",(int)data);
            g_cond_wait(&cond, &mutex );
            g_printf("consumer[%d] wake up.....\n",(int)data);
        }
        g_printf("consmuer[%d] before,num = %d.....\n",(int)data,num);
        num--;
        g_printf("consmuer[%d] after,num = %d.....\n",(int)data,num);
        g_mutex_unlock(&mutex);
        sleep(1);
    }
    return TRUE;
}


gboolean _thread_main2(void *data)
{
    while(1)
    {
	      g_mutex_lock(&mutex);
        num++;
        if(num > 0)
        {
            g_printf("prepare to sigal...please wait for 5 seconds\n");
            sleep(5);
            g_cond_signal(&cond);
            g_printf("after g_cond_signal\n");
        }
        g_mutex_unlock(&mutex);
        sleep(2);
    }
    return TRUE;
}


int main( int argc,char *argv[] )
{  
    GThread *consumer1 = NULL;
    GThread *consumer2 = NULL;
    GThread *consumer3 = NULL;
    
    GThread *thread2 = NULL;
    
    
    g_mutex_init(&mutex);
    g_cond_init( &cond );
    
    consumer1 = g_thread_new("consumer1", (GThreadFunc)_thread_main1, (void*)1);
    consumer2 = g_thread_new("consumer2", (GThreadFunc)_thread_main1, (void*)2);
    consumer3 = g_thread_new("consumer3", (GThreadFunc)_thread_main1, (void*)3);
    
    thread2 = g_thread_new("thread2", (GThreadFunc)_thread_main2, NULL);
    
    
    g_thread_join (consumer1);
    g_thread_join (consumer2);
    g_thread_join (consumer3);
    
    
    g_thread_join (thread2);
    return 0;  
}  
   

结果:

consumer[1] is wating.....
consumer[2] is wating.....
prepare to sigal...please wait for 5 seconds
after g_cond_signal
consumer[1] wake up.....
consmuer[1] before,num = 1.....
consmuer[1] after,num = 0.....
consumer[3] is wating.....
consumer[1] is wating.....
prepare to sigal...please wait for 5 seconds
after g_cond_signal
consumer[2] wake up.....
consmuer[2] before,num = 1.....
consmuer[2] after,num = 0.....
consumer[2] is wating.....
prepare to sigal...please wait for 5 seconds
after g_cond_signal
consumer[3] wake up.....
consmuer[3] before,num = 1.....
consmuer[3] after,num = 0.....
consumer[3] is wating.....
prepare to sigal...please wait for 5 seconds
after g_cond_signal
consumer[1] wake up.....
consmuer[1] before,num = 1.....
consmuer[1] after,num = 0.....
consumer[1] is wating.....
prepare to sigal...please wait for 5 seconds
after g_cond_signal
consumer[2] wake up.....
consmuer[2] before,num = 1.....
consmuer[2] after,num = 0.....
consumer[2] is wating.....


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