### Linux嵌入式系统的上层应用开发研究
#### 摘要
本文主要探讨了在Linux环境下使用快速开发工具包(Fast Light Toolkit,简称FLTK)进行X windows下的应用程序开发方法，并对该工具包如何实现C++面向对象机制进行了深入解析。
#### 系统架构搭建
在构建嵌入式Linux系统的应用开发环境时，需要考虑到硬件的限制以及软件的需求。传统台式机Linux系统中的应用开发通常采用X window系统，其架构为Client/Server模式：Server端负责驱动硬件并提供标准显示接口；客户端（应用程序）则通过向Server端发送服务请求来实现图形用户界面（GUI）的显示。这种模式同样适用于嵌入式Linux系统，但为了适应更小型化的设备和平台需求，嵌入式领域中出现了一些轻量级的X Server解决方案，比如国内的MiniGUI和国外较为流行的Microwindows。
**MiniGUI** 和 **Microwindows** 都是为了应对嵌入式环境中资源有限的问题而设计的。Microwindows是一个开源项目，专为现代图形分屏环境而设计，特别适合那些屏幕尺寸较小的设备。
在实际开发过程中，前期可以利用台式机上的X window环境进行开发工作，此时X server由台式机上的X window系统承担，开发工具选用FLTK。到了后期，当应用程序需要移植到具体的嵌入式硬件平台时，则将X server替换为Microwindows，并且相应的工具包从FLTK调整为FLNX（即针对Microwindows平台的FLTK版本）。
#### 使用FLTK的开发过程
##### FLTK的获取与安装
开发者可以通过官方网站（[www.fltk.org](http://www.fltk.org)）下载最新版本的FLTK源码包。如果下载的文件是压缩格式（如.bz2），可以使用Linux下的`tar`命令进行解压。解压后进入FLTK文件夹，使用`configure`进行安装配置。配置完成后，执行`make`和`make install`命令来编译源代码并生成FLTK工具箱。
##### 程序编写方法
使用FLTK开发应用程序有两种途径：直接编写代码或者利用FLTK自带的用户界面设计器FLUID（FLTK User Interface Designer）。直接编写代码的方法与面向对象编程基本一致，这里重点介绍使用FLUID进行开发的过程。
- 进入FLUID目录并运行`./fluid`启动FLUID程序。
- 通过FLUID设计用户界面，例如创建一个包含一个Box和一个Button的简单程序。
- 点击Button时，程序将关闭窗口。
FLTK应用程序的编译实现流程如下：
1. 设计用户界面并通过FLUID生成相应的代码框架。
2. 在自动生成的代码基础上添加特定功能的实现逻辑。
3. 编译代码并测试程序功能是否符合预期。
#### 实现面向对象机制
FLTK作为一个C++库，其内部实现充分利用了C++的面向对象特性。例如，在FLTK中，窗口、按钮等控件都是通过类来表示的。每个控件都继承自基类`Fl_Widget`，这样就可以轻松地复用通用的功能，同时也允许开发人员通过继承这些类来自定义新的控件类型。这种设计方式不仅提高了代码的复用性，也使得程序的扩展性和维护性得到显著提升。
通过FLTK进行嵌入式Linux系统的上层应用开发是一种高效且灵活的方式。它不仅可以简化界面设计的工作，还能充分利用C++的强大功能，从而帮助开发者快速构建高质量的应用程序。
