伝統的なXのテキスト描画 (Xft)

[2020.12] 古い方法でも動くか確認。

Xでは伝統的に, フォントを XLFD (X Logical Font Description) で選択するようになっていた。フォントはビットマップフォント。この方法は廃れた。

Xに含まれるもう一つの方法は, Xft。ただ、これも開発は低迷している。

The X New Developer’s Guide: Fonts

Core X11 Font

この方法は、コンパイルは通るが、完全に廃れた。

XLFD の最後の2フィールドで文字セット (Coded Character Set; CCS) を表す。XDrawString*() に与えるテキストデータは、CCS に応じた値。

xfontsel でマッチするフォントを確認できる。

Fedora 33 だと、今さらビットマップフォントでもないので、インストールされているフォントは非常に限られる。iso8859-1, jisx0208.1983-0, iso10646-1 で, 大きさを揃えることもできない。

C++

[RAW]

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
#include <X11/Xlib.h>
#include <stdint.h>
// このフォントの指定方法では限界。ビットマップフォントがインストールされておら
// ず, 下の例では大きさを揃えることができない。
// XLFDフォント名で, XLoadFont() または XLoadQueryFont() を呼び出したりする。
// XCreateFontSet() でもダメ。
const char* FONT_NAME_UB =
"-*-helvetica-bold-o-normal--*-240-*-*-p-*-iso8859-1";
const char* FONT_NAME_MB =
"-*-fixed-*-r-normal--*-230-*-*-c-*-jisx0208.1983-0";
const char* FONT_NAME_UNI =
"-*-*-medium-r-normal-ja-*-120-*-*-*-*-iso10646-1";
XFontStruct* font_ub = NULL;
XFontStruct* font_mb = NULL;
XFontStruct* font_uni = NULL;
GC gc_ub, gc_mb, gc_uni;
static const char* text_ub = "English";
// 多バイト文字 (JIS) -- フォントで選ぶ
static const XChar2b text_mb[] = {
{.byte1 = 0x34, .byte2 = 0x41},
{.byte1 = 0x3b, .byte2 = 0x7a} }; // "漢字"
// Unicode (UTF-16)
static const XChar2b text_uni[] = {
{.byte1 = 0x00, .byte2 = 0x41},
{.byte1 = 0x30, .byte2 = 0x42} }; // "あ"
void onExposed(const XExposeEvent* e)
{
printf("onExposed() enter\n");
int x, y;
int i;
x = 10; y = 100;
for (i = 0; i < 2; i++) {
// 1バイト文字
XDrawString(e->display, e->window, gc_ub, x, y, text_ub,
strlen(text_ub));
x += XTextWidth(font_ub, text_ub, strlen(text_ub));
XDrawString16(e->display, e->window, gc_mb, x, y, text_mb, 2);
x += XTextWidth16(font_mb, text_mb, 2);
XDrawString16(e->display, e->window, gc_uni, x, y, text_uni, 2);
x += XTextWidth16(font_uni, text_uni, 2);
}
}
int main()
{
// ウィンドウを準備する
Display* disp = XOpenDisplay(NULL);
Window toplevel = XCreateSimpleWindow(disp, RootWindow(disp, 0),
400, 200, // pos
500, 150, 2,
BlackPixel(disp, 0),
WhitePixel(disp, 0));
XSelectInput(disp, toplevel, ExposureMask | ButtonPressMask);
XMapWindow(disp, toplevel);
// フォントを生成する
font_ub = XLoadQueryFont(disp, FONT_NAME_UB);
assert(font_ub);
font_mb = XLoadQueryFont(disp, FONT_NAME_MB);
assert(font_mb);
printf("min_char_or_byte2 = %d\n", font_mb->min_char_or_byte2);
printf("max_char_or_byte2 = %d\n", font_mb->max_char_or_byte2);
printf("min_byte1 = %d\n", font_mb->min_byte1);
printf("max_byte1 = %d\n", font_mb->max_byte1);
font_uni = XLoadQueryFont(disp, FONT_NAME_UNI);
assert(font_uni);
// GCを用意する
gc_ub = XCreateGC(disp, toplevel, 0, NULL);
XSetForeground(disp, gc_ub, BlackPixel(disp, 0));
XSetFont(disp, gc_ub, font_ub->fid);
gc_mb = XCreateGC(disp, toplevel, 0, NULL);
XSetForeground(disp, gc_mb, BlackPixel(disp, 0));
XSetFont(disp, gc_mb, font_mb->fid);
gc_uni = XCreateGC(disp, toplevel, 0, NULL);
XSetForeground(disp, gc_uni, BlackPixel(disp, 0));
XSetFont(disp, gc_uni, font_uni->fid);
// イベントループ
while (true) {
XEvent ev;
XNextEvent(disp, &ev);
if (ev.type == Expose)
onExposed(&ev.xexpose);
else if (ev.type == ButtonPress)
break;
}
XCloseDisplay(disp);
return 0;
}

実行結果:

字が小さい。とほほ。

Xft

この方法はまだ現役だが、バグが放置されており、将来は暗い。

特に, 絵文字 Emoji に対応しておらず、逆に絵文字フォントを指定すると落ちる。pango-view コマンドのバックエンドとしてXft を指定した場合も同様に落ちるので、Xft の問題。

このバグ BadLength X error in Xft when trying to render emoji だが、2018年に報告されたバグがまだ修正されていない。

IVS にも未対応. FreeType を直接使えば扱えるようだ (未確認).

C++

[RAW]

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
#include <stdint.h>
#include <X11/Xlib.h>
#include <X11/Xft/Xft.h>
XftFont* xftFont = nullptr;
XftDraw* xftDraw = nullptr;
XftColor xftColor;
static const char* text_ub = "English";
// Unicode (UCS-4 または UTF-16)
// 関数名が〜32 のに渡すときは UCS-4.
static const uint32_t text_uni[] = {
0x0041,
0x3042, // "あ"
0x845b, 0xe0100, // 葛󠄀 IVS Xftは未対応.
0x845b, 0xe0101, // 葛󠄁 IVS
0x1f601, // 😁 emoji は未対応.
0 };

描画は XftDrawString*(). UCS-4 または UTF-16 を渡す。

フォントについては, FreeType を利用しており, fc-list コマンドや fc-match コマンドで確認できる。

C++

[RAW]

void onExposed(const XExposeEvent* e)
{
printf("onExposed() enter\n");
int x, y;
int i;
x = 10; y = 150;
for (i = 0; i < 2; i++) {
// 1バイト文字
XftDrawString8(xftDraw, &xftColor, xftFont, x, y,
(unsigned char*) text_ub, strlen(text_ub));
XGlyphInfo extents;
XftTextExtents8(e->display, xftFont,
(unsigned char*) text_ub, strlen(text_ub), &extents);
x += extents.width;
// Unicode (UCS-4). XftDrawString16() だと UTF-16.
XftDrawString32(xftDraw, &xftColor, xftFont, x, y, text_uni, 7);
XftTextExtents32(e->display, xftFont, text_uni, 7, &extents);
x += extents.width;
}
}
int main()
{
// ウィンドウを準備する
Display* disp = XOpenDisplay(NULL);
Window toplevel = XCreateSimpleWindow(disp, RootWindow(disp, 0),
400, 200, // pos
800, 300, 2,
BlackPixel(disp, 0),
WhitePixel(disp, 0));
XSelectInput(disp, toplevel, ExposureMask | ButtonPressMask);
XMapWindow(disp, toplevel);
// インストールされたフォント一覧は fc-list コマンドで確認できる.
// 略称が何にマッチするかは fc-match コマンド
// $ fc-match 'Arial-36'
// LiberationSans-Regular.ttf: "Liberation Sans" "Regular"
xftFont = XftFontOpenName(disp, // display
0, // screen
"Noto Sans CJK JP:pixelsize=36:style=DemiLight" );
assert(xftFont);
Colormap cmap = DefaultColormap(disp, 0);
Bool r = XftColorAllocName(disp, DefaultVisual(disp, 0), cmap, "blue",
&xftColor);
assert(r);
xftDraw = XftDrawCreate(disp, // display
toplevel, // drawable
DefaultVisual(disp, 0), // visual
cmap ); // colormap
assert(xftDraw);
// イベントループ
while (true) {
XEvent ev;
XNextEvent(disp, &ev);
if (ev.type == Expose)
onExposed(&ev.xexpose);
else if (ev.type == ButtonPress)
break;
}
XftFontClose(disp, xftFont); // これを忘れるとリークする.
XftDrawDestroy(xftDraw);
//これはなくてもリークしない. (あってもよい)
//XftColorFree(disp, DefaultVisual(disp, 0), cmap, &xftColor);
XCloseDisplay(disp);
return 0;
}

実行結果:

豆腐になる。落ちるよりはよい。