如何在没有图形库的情况下与C中的X服务器通信？

Question

如果我想编写一个C程序与Linux上的X服务器通信并产生最简单的可视化结果，例如：在显示器上设置一个像素，我该怎么做？

我想尽可能少地使用库，从头开始理解它，无论代码多么低效/混乱。

更新 - “没有库”，我的意思是基本上没有任何可用于X的帮助库，也没有图形工具包。

更新 - 答案是“通过unix套接字”，特别是/tmp/.X11-unix/X0（至少在这台机器上，大概是显示0）。实际上绘制一个像素太复杂了，我想在这里得不到答案。

Answer 1

如果您根本不使用任何库，则需要执行以下步骤：

• 了解目标平台的装配
• 了解如何在不使用目标上的libc的情况下制作二进制文件。这可能涉及编写用于设置初始堆栈框架的程序集
• 了解如何在不使用目标上的libc的情况下进行系统调用。这可能涉及装配。
• 了解并了解网络编程以及POSIX套接字API的工作原理
• 了解如何在不使用目标上的libc的情况下打开网络连接
• 了解并了解X11 protocol
• 实施您需要的X11协议子集
• 打开与X服务器的网络连接
• 告诉X服务器创建一个窗口
• 使用X服务器协商色彩空间
• 告诉X服务器为窗口中的单个像素着色

如果你想使用libc和libsocket，那么只剩下以下步骤（大致）：

• 了解并了解网络编程以及POSIX套接字API的工作原理
• 了解并理解X11协议
• 实施您需要的X11协议子集
• 打开与X服务器的网络连接
• 告诉X服务器创建一个窗口
• 使用X服务器协商色彩空间
• 告诉X服务器为窗口中的单个像素着色

Answer 2

X11正在变老。考虑Wayland并阅读其FAQ。还有几个X related protocols，有关X11 Core protocol的内容，以及EWMH等惯例。

您需要阅读数千页。只需了解协议就需要几个月的时间。 OReilly（上个世纪）出版了一本8到10本与X11相关的书籍。

您可以使用低级 X11库，例如XCB - 或更早的Xlib - ，它由Qt或GTK（或FOX等图形工具包）使用etc ..），它们都是free software工具包，因此你可以研究它们的源代码（而Xlib和XCB也是免费软件）。

请注意，今天的GUI通常不会使用X11文本显示请求显示字体。他们经常使用Xft（字体在客户端，而不是在Xorg服务器中）。实际上，我听说大多数图形渲染几乎发生在客户端，而今天大多数X11请求只是向服务器发送pixmaps（因此X11核心协议请求绘制线条或圆圈几乎不可能今天使用）。更一般地说，基于X11的主要工具包（如Qt或GTK）的趋势是避免使用 服务器端 drawing abilities of X11（例如Xlib的XDrawLine或XDrawText），因为工具包正在绘制像素图像客户端并且sending它到服务器。

您可以考虑使用libSDL

等低级库

要理解的重要一点是，X11应用程序是事件驱动的，并且基于事件循环（通常由工具包提供），在某些多路复用syscall之上，如poll(2)。他们被X11暴露或损坏事件要求重绘一些屏幕区域（当然，键盘，鼠标和Xorg服务器本身正在发送事件）。

另见this对类似问题的回答。