XCB

XCB (X C Binding) ist eine Programmbibliothek, die auf einfache und direkte Weise Transaktionen des X-Window-Protokolls über Funktionsaufrufe in der Programmiersprache C zur Verfügung stellt.^[2] Damit versucht sie, die bisherige Xlib durch eine leichtgewichtigere Bibliothek zu ersetzen.

XCB
Basisdaten
Entwickler	Jamey Sharp, Josh Triplett, Bart Massey
Aktuelle Version	1.17.0[1] (15. April 2024)
Betriebssystem	POSIX
Programmier­sprache	C
Kategorie	X-Window Kernprotokoll Entwicklerbibliothek
Lizenz	MIT
deutschsprachig	nein
xcb.freedesktop.org

Mittlerweile ist mit Xlib/XCB eine Xlib erhältlich, deren Transportschicht durch XCB ersetzt wurde. Durch die mit der herkömmlichen Xlib binär kompatible Schnittstelle kann es von bestehenden Programmen anstelle der herkömmlichen Xlib verwendet werden.

Übersicht

XCB wurde als kleinerer, modernisierter Ersatz für Xlib konzipiert, früher die primäre C-Bibliothek für die Kommunikation mit dem X-Window-System, zeitgleich mit einer umfassenderen Überarbeitung der X-Implementierung, die in den frühen 2000er Jahren stattfand.^[3] Die Hauptziele von XCB sind:

• eine Reduktion der Größe und Komplexität der Bibliothek erzielen
• einen direkten Zugriff auf das X11-Protokoll zu bieten

Die erforderliche Größenreduzierung wird in erster Linie dadurch erreicht, dass der Umfang von XCB auf die Handhabung des X-Protokolls beschränkt wird und Xlib-Funktionen, wie die umfangreiche Dienstprogramm-Bibliothek, weggelassen werden, die bei Anwendungen allerdings auch weniger genutzt wurde. Sekundäre Ziele sind unter anderem, die C-Schnittstelle asynchron zu machen, ein besseres Multithreading zu ermöglichen und Erweiterungen (über XML-Protokollbeschreibungen) einfacher zu implementieren. Die Beschreibungen der Kern- und Erweiterungsprotokolle sind in XML, wobei ein in Python geschriebenes Programm die C-Bindings erstellt.

Ein weiteres Ziel ist es, mit Hilfe der Protokollbeschreibungen eine Protokolldokumentation, weitere Sprachbindungen und serverseitige Stubs erstellen zu können.

Xlib-Kompatibilität

Xlib/XCB bietet Kompatibilität mit der binären Anwendungsschnittstelle mit Xlib und XCB und bietet einen inkrementellen Portierungspfad. Xlib/XCB verwendet die Protokollschicht von Xlib, ersetzt aber die Xlib-Transportschicht durch XCB und bietet Zugriff auf die zugrundeliegende XCB-Verbindung zur direkten Verwendung von XCB. Xlib/XCB ermöglicht es einer Anwendung, eine einzige Verbindung zum X-Anzeigeserver zu öffnen und sowohl XCB als auch Xlib zu verwenden, möglicherweise durch eine Mischung von Bibliotheken, die für die eine oder andere Anwendung entwickelt wurden.^[4][5]

Ziele

XCB strebt folgende Ziele an:

• kleiner und weniger komplex
• direkter Zugriff auf das X11-Protokoll
• asynchron, um nebenläufige Programme besser zu unterstützen
• leicht zu erweitern

Beispiel

Während in Xlib bzw. in Xlib/XCB die Ereignisschleife immer noch in Xlib-Funktionsaufrufen gemacht wird, sieht man hier ein Programmstück ohne Xlib-Aufrufe. Die Aufrufe sind etwas systemnaher, als man es von Xlib gewohnt ist.

 /* einfache XCB-Applikation, die ein Rechteck in ein Fenster zeichnet.
    Kompilierbar beispielsweise mit: gcc -o xcbtest xcbtest.c -lxcb   */

 #include <xcb/xcb.h>
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>

 int main()
 {
   xcb_connection_t    *c;
   xcb_screen_t        *s;
   xcb_window_t         w;
   xcb_gcontext_t       g;
   xcb_generic_event_t *e;
   uint32_t             mask;
   uint32_t             values[2];
   int                  done = 0;
   xcb_rectangle_t      r = { 20, 20, 60, 60 };

                        /* Verbindung zum X-Server öffnen */
   if((c = xcb_connect(NULL,NULL)) == NULL) {
     printf("Cannot open display\n");
     exit(1);
   }
                        /* get the first screen */
   s = xcb_setup_roots_iterator( xcb_get_setup(c) ).data;

                        /* schwarzen Grafikkontext erzeugen */
   g = xcb_generate_id(c);
   w = s->root;
   mask = XCB_GC_FOREGROUND | XCB_GC_GRAPHICS_EXPOSURES;
   values[0] = s->black_pixel;
   values[1] = 0;
   xcb_create_gc(c, g, w, mask, values);

                        /* Fenster erzeugen */
   w = xcb_generate_id(c);
   mask = XCB_CW_BACK_PIXEL | XCB_CW_EVENT_MASK;
   values[0] = s->white_pixel;
   values[1] = XCB_EVENT_MASK_EXPOSURE | XCB_EVENT_MASK_KEY_PRESS;
   xcb_create_window(c, s->root_depth, w, s->root,
                   10, 10, 100, 100, 1,
                   XCB_WINDOW_CLASS_INPUT_OUTPUT, s->root_visual,
                   mask, values);

                        /* Anzeigen (einblenden, "map") des Fensters */
   xcb_map_window(c, w);

   xcb_flush(c);

                        /* event loop, Ereignisschleife */
   while (!done && (e = xcb_wait_for_event(c))) {
     switch (e->response_type & ~0x80) {
     case XCB_EXPOSE:    /* draw or redraw the window */
       xcb_poly_fill_rectangle(c, w, g,  1, &r);
       xcb_flush(c);
       break;
     case XCB_KEY_PRESS:  /* beenden, wenn eine Taste gedrückt wird */
       done = 1;
       break;
     }
     free(e);
   }
                        /* Verbindung zum X-Server trennen */
   xcb_disconnect(c);

   return 0;
 }

Weblinks

• xcb.freedesktop.org Wiki
  • XCB API Referenz (englisch)
  • Weitere Publikationen (englisch)
• Basic Graphics Programming With the XCB Library Tutorial (englisch)

Einzelnachweise

1. libxcb-1.17.0.
2. Bart Massey,J amey Sharp: XCB: An X Protocol C Binding. (PDF; 53 kB) 19. September 2001 (englisch)
3. The (Re)Architecture of the X Window System. 2003, abgerufen am 27. Mai 2019 (englisch).
4. Xlib/XCB: Xlib with XCB transport. Abgerufen am 27. Mai 2019 (englisch).
5. libx11 with Xlib/XCB now in experimental; please test with your packages. Abgerufen am 27. Mai 2019 (englisch).