在做GTK 自定義控件之前，應先了解兩個問題，其一是GTK 中的GDK庫完成了對X Window的核心Xlib庫的封裝，使之簡化易用；其二是GTK 本身完成了絕大部分常用控件的封裝，使之可在編程中靈活運用。所以讀懂GTK 控件的源代碼就應會寫簡單的自定義控件，透徹掌握GDK則會做出複雜的GTK 控件來。
1．GTK 控件簡介
與大多數圖形界面開發工具一樣，GTK 的控件也是以對象的形式出現的。GTK 控件的基礎對象GtkObject繼承自GObject，所以具有GObject的所有特徵，完全可以用創建GObject對象的方法來創建 GtkObject對象或新的GTK 控件，同時GTK 還提供了一套新的自定義控件的方式。
直接繼承自GtkObject對象的控件主要是GtkWidget，它幾乎是所有可視控件的共同的祖先，大多數控件共有的屬性都包括在其中。與其它GUI開發工具不同的是，我們不用直接創建GtkObject或GtkWidget對象，而是用定義對象的實例結構和類結構的方式來定義對象，然後再通過類型註冊來實現對象。
下圖簡單說明了一個GOBJECT對象的創建過程，也就是GTK 控件創建的過程：
2．一個簡單的組合型控件的實現
我們的目的是創建一個控件，它由兩部分構成，左面是一個文字標籤，右面是一個單行文本輸入控件，兩者一同顯示出來，在向文本控件輸入信息，點擊回車鍵後，會提示相應信息。基於上面的考慮，此控件應該繼承自橫向盒狀容器。
（1）實例結構與類結構
與GObject 對象相同，GTK 控件對象也分爲實例結構和類構，不同的是實例結構和類結構中的變量類型大多是在GTK 中已經定義過的了，我們可以直接應用。在實例結構中定義parent變量和在類結構中定義parent_class變量來實現讀者朋友們關注的控件的繼承關係。
下面是ouritem.h的代碼：
#ifndef __OUR_ITEM_H__
#define __OUR_ITEM_H__
#include <gtk/gtk.h>
//定義類型宏和轉換宏
#define TYPE_OUR_ITEM (our_item_get_type())
#define OUR_ITEM(obj) (GTK_CHECK_CAST(obj,TYPE_OUR_ITEM,OurItem))
//定義實例結構和類結構
typedef struct _OurItem OurItem;
typedef struct _OurItemClass OurItemClass;
struct _OurItem {
GtkHBox parent; //父控件爲橫向盒狀容器
GtkWidget *label; //標籤
GtkWidget *entry; //單行文本錄入
};
struct _OurItemClass {
GtkHBoxClass parent_class;
//下面定義函數指針，爲所有OurItem實例所使用，即所有的OurItem控件在輸入信息點擊回車鍵後都執行此函數
void (*enter_ok)(void);
};
GtkType our_item_get_type(void);
GtkWidget* our_item_new(void);
void our_item_set_label(GtkWidget* item, gchar* label);
GtkWidget* our_item_new_with_label(gchar* label);
#endif //__OUR_ITEM_H__
在上面的代碼中我們定義了控件的類結構_OurItemClass和實例結構_OurItem，其中實例結構_OurItem中包含三個成員變量，一個是表示控件實例的父對象parent，另兩個分別是控件前面顯示的標籤label和標籤後面的單行輸入控件entry，它們相當於控件的兩個屬性，我們定義的函數our_item_set_label就是用來改變標籤屬性的方法。這裏未定義控件的函數，有興趣的朋友們可以試一試，爲控件加上函數。需要說明的是在實例結構中定義的屬性或函數，每個控件的實例都有自己的屬性和函數，它們可以是不同的值，也可以是相同的值，實例與實例之間並不影響。而在類結構中定義的屬性或函數指針是唯一的，也就是說所有實例共有的，一旦某一實例改變了這一屬性，其它實例得到的這一屬性的值就是前一實例改變後的值，這也是爲什麼信號定義在類結構中的原因，因爲控件的所有實例都有相同的信號。
控件的類結構 _OurItemClass中只有兩個成員，一個是表示控件類的父對象類parent_class，另一個是函數指針enter_ok，它用來在發射我們自定義的信號時執行，以測試我們自定義的信號是否發射成功，由於這個函數指針是定義在類結構中的，所以此控件的所有實例都可以調用此函數指針執行。
（2）GtkTypeInfo結構
GTK 中的GtkTypeInfo結構可取代GObject中的GTypeInfo結構，包含以下內容：
1）控件的名稱，字符串；
2）控件的類結構的長度，整型，一般用sizeof來取得
3）控件的實例結構的長度，整型，同上
4）控件的類結構的初始化函數，需要轉換爲GtkClassInitFunc型函數指針
5）控件的實例結構的初始化函數，需要轉換爲GtkObjectInitFunc型函數指針
6）最後兩個值是未定義的，預留給以後擴展自定義控件功能時用
詳細的定義見下面的代碼。這樣的結構定義較之GObject中的GTypeInfo結構的定義簡化了許多，也更加清晰易懂。在定義完GtkTypeInfo 結構後，可以用gtk_type_unique函數來註冊自定義的控件，這個函數有兩個參數，第一個參數是自定義控件的父類型，如本例中將自定義控件封裝在一個橫向盒狀容器中了，所以用GTK_TYPE_HBOX，讀者可以根據自己需要的控件類型來定義；第二個參數是上面定義的GtkTypeInfo結構的地址或指針。如此，就完成了控件的定義和註冊。同樣也可以參考GObject對象的創建方法，來創建自定義的GTK 控件。
（3）信號的定義、發射與連接
這裏自定義的信號是當按下回車鍵後，自動輸出一行信息，說明輸入已經結束。需要說明的是信號的定義不是在實例結構和類結構的定義（ouritem.h）中定義，而是在實例結構和類結構的實現（ouritem.c）中定義和實現的。
首先爲信號定義標記，它是以枚舉類型來實現的（見代碼），爲我們定義的信號命名爲OURITEM_OK_SIGNAL，也是第一個信號名；最後一個信號名爲LAST_SIGNAL，這樣按照C語言中枚舉類型進行定義，如果定義多個信號的話，可以自行添加。
然後，再定義一個整型數組ouritem_signals，其長度爲LAST_SIGNAL，來保存信號創建後返回的值，這個值很關鍵，當發射信號的時候用到，如果多個信號的話，每個數組元素對應一個信號，而LAST_SIGNAL是沒有具體做用的，只用來標識數組的長度。
函數g_signal_new來創建一個新的信號，它的第一個參數是信號名，它是以字母開始，其後可以是字母、數字、下劃線或減號，這裏命名爲 "ouritem_ok"；第二個參數是此對象的類型，用宏G_TYPE_FROM_CLASS來取得；第三個參數是信號運行時的標記，我們取值爲 G_SIGNAL_RUN_FIRST，還有許多其它值可取（詳見GOBJECT的API參考）；第四個參數是函數指針在此對象的類結構中的偏移，一般用於調用對象的方法，這裏我們調用函數指針enter_ok；第五個參數和第六個參數分別是此信號的類聚（accumulator）和類聚的數據，可以爲空；第七個參數是用一標明此信號回調函數的返回類型和參數類型的closure_marshal，我們取值爲g_cclosure_marshal_VOID__VOID；第八個參數是信號的返回值的類型，如果沒有返回值，則爲 G_TYPE_NONE；第九個參數標識我們自己加的參數的個數，我們不加自定義參數，所以設爲0，如果有自定義參數可以加在這裏，最後一個參數必需是 NULL。
對於一個有衆多參數的函數，我們在應用時一定要多加小心，仔細理解，如果一個函數的參數超過三個的話，出錯的情況就會大增加，何況有這麼多呢:->
信號的創建一般在類初始化（our_item_class_init）中進行，這裏我們用函數g_signal_emit來發射信號，它也有多個參數，它的第一個參數是對象的實例，用G_OBJECT來轉換；第二個參數是信號的標記，即我們上面定義的ouritem_signals數組中的一個值，這裏取 ouritem_signals[OURITEM_OK_SIGNAL]；第三個參數是詳細內容，可以設爲0不做處理。還可以用 g_signal_emitv函數來發射信號，它的用法參考GOBJECT的API手冊。
當我們在控件的類結構中定義並實現了信號的發射後，我們就可以在應用此控件時爲控件的信號連接回調函數，即用g_signal_connect宏就可以實現最常用的連接，如要連接我們上面定義的ouritem_ok信號，代碼可以寫成：
g_signal_connect(G_OBJECT(ouritem),"ouritem_ok",
G_CALLBACK(our_callback), NULL);
這和常見的爲按鈕的clicked信號加回調函數是一樣的，詳細用法見下面的測試代碼。
（4）其它函數的實現
這裏除了信號的定義等函數外，還有一些函數需要定義，以進一步完善控件的功能。首先是信號發射的時機，我們這裏設定當用戶按下回車鍵後即發射此信號，所以要爲單行文本錄入控件的key_release_event信號加回調函數，來判斷鍵入的信息，如果是回車鍵則發射我們定義的信號。
在發射信號後，我們需要顯示一個簡短的信息以證明信號已經發射，就是下面代碼中定義的enter_ok函數，它的功能就是顯示信息，表明信號成功發射。至於實例初始函數our_item_init和類初始化函數our_item_class_init，他們的實現和Gobject中的對象的實現是相同的。
此外創建控件的方法our_item_new和our_item_new_with_label都很簡單，改變標籤文字內容的方法our_item_set_label也只有幾行代碼，相信讀者定會一目瞭然的。
以下爲ouritem.c的完整代碼：
#include <gtk/gtk.h>
#include <gdk/gdkkeysyms.h>
#include "ouritem.h"
//定義枚舉類型，說明信號的名稱和次序
enum {
OURITEM_OK_SIGNAL,
LAST_SIGNAL
};
static gint ouritem_signals[LAST_SIGNAL] = { 0 };
static void our_item_init(OurItem *ouritem);
static void our_item_class_init(OurItemClass *ouritemclass);
static void enter_ok(void);
void on_key_release(GtkWidget *entry, GdkEventKey *event, gpointer data);
//註冊自定義控件
GtkType our_item_get_type(void)
{
static GtkType our_item_type = 0;
if(!our_item_type)
{
GtkTypeInfo our_item_info = {
"OurItem", //控件名
sizeof(OurItem), //控件實例的尺寸
sizeof(OurItemClass), //控件類的尺寸
(GtkClassInitFunc)our_item_class_init, //控件類初始化函數
(cour_item_init, //控件實例初始化函數
NULL, //
NULL //
};
our_item_type = gtk_type_unique(GTK_TYPE_HBOX, &our_item_info);//註冊此控件
}
return our_item_type;
}
//初始化實例結構
static void our_item_init(OurItem *ouritem)
{
ouritem->label = gtk_label_new(NULL);
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(ouritem),ouritem->label,FALSE,FALSE,2);
ouritem->entry = gtk_entry_new();
g_signal_connect(G_OBJECT(ouritem->entry),"key_release_event",
G_CALLBACK(on_key_release),ouritem);
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(ouritem),ouritem->entry,TRUE,TRUE,2);
}
//初始化類結構
static void our_item_class_init(OurItemClass *ouritemclass)
{
GtkObjectClass *object_class;
object_class = (GtkObjectClass*)ouritemclass;
//下面函數創建一個新的信號
ouritem_signals[OURITEM_OK_SIGNAL] = g_signal_new("ouritem_ok",
G_TYPE_FROM_CLASS(object_class),
G_SIGNAL_RUN_FIRST,
G_STRUCT_OFFSET(OurItemClass, enter_ok),
NULL,NULL,
g_cclosure_marshal_VOID__VOID,
G_TYPE_NONE, 0, NULL);
ouritemclass->enter_ok = enter_ok;//此函數在下面定義
}
//創建新的自定義控件
GtkWidget* our_item_new(void)
{
return GTK_WIDGET(g_object_new(TYPE_OUR_ITEM,0));
}
//設定自定義控件前面的靜態文本
void our_item_set_label(GtkWidget* item, gchar* label)
{
gtk_label_set_text(GTK_LABEL(OUR_ITEM(item)->label),label);
}
//帶參數創建自定義控件
GtkWidget* our_item_new_with_label(gchar* label)
{
GtkWidget* item;
item = our_item_new();
our_item_set_label(item,label);
return item;
}
//此函數只是簡單的在終端上提示你已經按了一次回車鍵
static void enter_ok(void)
{
g_print("OK! Enter key was clicked! /n");
}
//以下函數捕獲鍵盤輸入消息
void on_key_release(GtkWidget *entry, GdkEventKey *event, gpointer data)
{
if(event->keyval == GDK_Return) //當按下回車鍵後發射自定義的信號
{
g_signal_emit(G_OBJECT(data),ouritem_signals[OURITEM_OK_SIGNAL],0);
}
}
（5）編譯與測試
可以編寫一個小程序來測試一下這個自定義控件，測試的前提是先將實例結構和類結構的定義頭文件ouritem.h包含到測試文件中來，先用 our_item_new_with_label來創建一個我們自定義的控件，然後爲控件的ouritem_ok信號加一個回調函數 on_item_ok，函數的功能是向另一個單行錄入控件中加入文本，最後將我們自定義的控件加入到窗口的縱向盒狀容器中來。測試代碼如下：
//main.c
#include <gtk/gtk.h>
#include "ouritem.h"
static GtkWidget *entry = NULL;
//以下函數爲自定義控件ouritem的"ouritem_ok"信號的回調函數
void on_item_ok(GtkWidget *widget, gpointer data)
{
gtk_entry_set_text(GTK_ENTRY(entry),"OK!項目一錄入結束");
}
int main(int argc, char* argv[])
{
GtkWidget *window, *vbox, *item1, *button;
gtk_init(&argc, &argv);
window = gtk_window_new(GTK_WINDOW_TOPLEVEL);
gtk_window_set_title(GTK_WINDOW(window),"自定義控件測試");
g_signal_connect(G_OBJECT(window),"delete_event",
G_CALLBACK(gtk_main_quit),NULL);
gtk_container_set_border_width(GTK_CONTAINER(window),10);
vbox = gtk_vbox_new(FALSE,0);
gtk_container_add(GTK_CONTAINER(window),vbox);
//創建自定義控件
item1 = our_item_new_with_label("項目一：");
//爲自定義控件的"ouritem_ok"信號連接函數
g_signal_connect(G_OBJECT(item1),"ouritem_ok",
G_CALLBACK(on_item_ok),NULL);
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(vbox),item1,FALSE,FALSE,5);
entry = gtk_entry_new();
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(vbox),entry,FALSE,FALSE,5);
button = gtk_button_new_with_label("退出");
gtk_box_pack_start(GTK_BOX(vbox),button,FALSE,FALSE,5);
g_signal_connect(G_OBJECT(button),"clicked",
G_CALLBACK(gtk_main_quit),NULL);
gtk_widget_show_all(window);
gtk_main();
return FALSE;
}
由於編譯此測試程序的同時還要編譯自定義控件的代碼，所以需要寫一個Makefile文件，然後用make來處理，Makefile內容如下所示：
CC = gcc
test:main.o ouritem.o
$(CC) main.o ouritem.o -o test `pkg-config --libs gtk -2.0`
main.o:main.c ouritem.h
$(CC) -c main.c -o main.o `pkg-config --cflags gtk -2.0`
ouritem.o:ouritem.c ouritem.h
$(CC) -c ouritem.c -o ouritem.o `pkg-config --cflags gtk -2.0`
運行此程序後，在項目一後面輸入內容，點擊回車鍵，會在下面的單行錄入控件中顯示"OK!項目一錄入結束"，同時在終端上也會顯示"OK! Enter key was clicked!"，這表明信號定義成功，並已經連接到了相應的回調函數。
至此我們初步完成了簡單的自定義控件的定義、創建和測試過程。有興趣的讀者可以自行擴展和修改此控件的功能。
GTK 的入門嚮導中有兩個完整的自定義控件的例程，對初學者來說可能過於複雜，相信看這個例程後會加深讀者對它們的理解。
要編寫功能更強大的控件會涉及到X Window底層的很多知識，如將X事件封裝爲GTK 的信號，對畫布進行的畫圖操作等，這還有待於喜歡GTK 的朋友們進一步去研究和發掘。