基于Qt／E的嵌入式Linux中文輸入法的設(shè)計與實現(xiàn)

摘要：設(shè)計了一種小巧的、具有良好的移植性和擴展性的系統(tǒng)級拼音輸入法，企業(yè)應(yīng)用表明，能夠滿足產(chǎn)品中文輸入的要求。

0引言

隨著嵌人式系統(tǒng)在信息家電、移動通信、手持設(shè)備以及工業(yè)控制等眾多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，國內(nèi)用戶對支持中文輸入法的輕量級GUI的需求日益迫切。

Qt/E是Nokia公司發(fā)布的面向嵌人式系統(tǒng)的Qt版本，正日益成為嵌入式GUI開發(fā)的主流，被越來越多的國內(nèi)外廠商用于便攜式電子設(shè)備的開發(fā)，然而它并沒有提供中文輸入法。目前國內(nèi)在Qt/E平臺下開發(fā)的中文輸入法主要有2種方式：

1）移植現(xiàn)有的PC機系統(tǒng)下的基于Qt/X11的中文輸人法，移植了基于XWindow下的XIM輸入?yún)f(xié)議的中文輸入法，但其需要XWindow下Xlib庫的支持，這將增大系統(tǒng)開銷，減慢顯示的速度。

2）使用Qt/E插件的方法，其需要一個桌面應(yīng)用管理程序，一般移植Qt/E自帶的qpe桌面管理程序來管理輸入法，這將給不需要桌面管理的設(shè)備帶來額外的開銷。

基于此，本文開發(fā)了一種Qt/E平臺下的小巧的中文輸入法，在不增加系統(tǒng)開銷也不影響移植性和擴展性的前提下，使用戶可以方便地輸人中文、英文及各種字符，并根據(jù)項目實際需要，設(shè)定輸出漢字的字體和大小，可減小應(yīng)用程序開發(fā)的難度和復(fù)雜度。

1Qt/E的體系結(jié)構(gòu)與輸入法設(shè)計原理

Qt/E和Qt/Xl1是Nokia公司開發(fā)的面向嵌入式系統(tǒng)和Pc機的不同Qt版本。Qt/E與Qt/X11最大的區(qū)別就在于它們所依賴的底層顯示基礎(chǔ)的不同，這也就導(dǎo)致了它們在體系結(jié)構(gòu)上的差異。對于Qt/Xl1來說，底層的顯示技術(shù)構(gòu)建在xWindowSystem之上，完全依賴于XWindowSystem。

Qt/E在這方面則完全不同，它并沒有構(gòu)建在xWindowSystem之上，而是構(gòu)建在Linux的FrameBuffer之上，把需要在界面上顯示的內(nèi)容直接寫入FrameBuffer。因為在嵌入式系統(tǒng)上把XSystem給省略了，可以節(jié)省許多的系統(tǒng)開銷。而直接寫FrameBuffer，又會加快顯示速度。Qt/E與Qt/Xl1體系構(gòu)架對比見圖1。

圖1Qt/E和Qt/X11體系構(gòu)架對比

這一改變，導(dǎo)致了在Qt/E多出了1個Server層，該層負責(zé)監(jiān)聽系統(tǒng)事件，尤其是鍵盤和鼠標事件、屏幕輸出、管理注冊、管理頂層窗口等諸多功能。系統(tǒng)產(chǎn)生的鍵盤鼠標事件，首先就傳給了這個Server層，然后Server層在根據(jù)具體的情況把這些事件分發(fā)給相應(yīng)的應(yīng)用程序。

每一個Qt/E應(yīng)用程序都需要一個這樣Server層存在]。所以，第1個運行起來的Qt/E應(yīng)用程序就會啟動這個Server層并讓自己成為這個Server進程，后續(xù)運行的程序就會連接到這個Server層來管理自己。在Server端，每一個連接到Server層的Client都有一個QWSClient對象與之對應(yīng)，這個對象主要記錄了ClientID。在應(yīng)用程序中每創(chuàng)建一個頂層窗口，那么在Server端就會有創(chuàng)建一個QWSWindow實例來與之對應(yīng)。

當(dāng)Server收到一個Event時，它需要判斷應(yīng)該發(fā)送給哪個窗口，這時候，它就會從QWSWindow列表中去找，然后根據(jù)這個窗口去找對應(yīng)的Client應(yīng)用程序，最后用QWSEvent對象來包裝這個Event。

通過Socket機制發(fā)送給具體的Client應(yīng)用程序。

基于以上原理，為了設(shè)計一個系統(tǒng)級中文輸入法，需要把輸入法的設(shè)計放在Server層上。具體來說，就是把輸入法寫為Server層的一部分，作為Server進程運行。

如果當(dāng)前系統(tǒng)Server層安裝了一個輸入法，那么每次鍵盤事件產(chǎn)生的時候，就會先送給輸入法，讓輸入法來做判斷，看輸入法是否會處理這個鍵盤按鍵，如果輸入法可以處理，就不再繼續(xù)分發(fā)這個事件，否則就會按照原先的事件分發(fā)機制繼續(xù)分發(fā)這個事件。輸入法會在應(yīng)用程序之前處理鍵盤事件并根據(jù)用戶選擇發(fā)送相應(yīng)漢字到客戶端應(yīng)用程序。

Qt/E拼音輸入法的客戶/服務(wù)器模型見圖2。

圖2Qt/E拼音輸入法的客戶/服務(wù)器模型

2中文輸人法的設(shè)計與實現(xiàn)

Qt/E2。3版本提供了針對亞洲語系雙字節(jié)輸入法支持?？赏ㄟ^繼承QWSInputMethod類構(gòu)造輸入法實例，其接受的按鍵事件既可以來自于物理鍵盤，也可以從虛擬鍵盤產(chǎn)生，QWSInputMethod類提供鍵盤過濾器攔截按鍵消息，根據(jù)用戶所選擇的輸入法，輸出相應(yīng)的字符到目標程序。

2。1拼音輸入法的功能

本輸入法的界面見圖3。當(dāng)單擊軟鍵盤上面的輸入法按鍵時，系統(tǒng)彈出軟鍵盤面板，若選擇中文輸入法，則首先檢測輸入的按鍵組合是否是正確的拼音組合，如果是，將該拼音組合顯示在拼音輸入框中。接下來將匹配的漢字顯示到漢字顯示框，漢字顯示框每頁允許顯示1O個漢字，如果沒有所需漢字，可以通過翻頁鍵翻頁查找。找到所需漢字后，單擊相應(yīng)的數(shù)字鍵，即可將相應(yīng)漢字輸入到當(dāng)前應(yīng)用程序的輸入窗口中。隨后，漢字顯示框?qū)⒗^續(xù)顯示下一頁供用戶繼續(xù)選擇輸入。

2。2輸入法窗口的設(shè)計

輸入法窗口由中英文切換鍵、拼音輸入框、漢字顯示框和軟鍵盤組成，軟鍵盤的按鍵類PushBut-ton繼承自Qt的QToolButton類。

當(dāng)按鍵被按下時發(fā)送信號keyPress，由信號keyPress觸發(fā)sendKey槽來實現(xiàn)拼音輸入框顯示。

connect（btn，SIGNAL（keyClick（Qt：：Key）），this，SLOT（sendKey（Qt：：Key，bool，boo1））

當(dāng)拼音輸入框變化時會觸發(fā)漢字顯示框的變化，由textChanged信號觸發(fā)change槽，顯示漢字。

connect（inpyLineEdit，SIGNAL（textChanged（constQString&）），this，SLOT（change（c‘）nstQString&）））

在這個軟鍵盤中，共需要實現(xiàn)拼音、英文大小寫、各種符號及一般的功能按鍵，其鍵盤的布局設(shè)計在QtDesigner中，由于嵌入式系統(tǒng)顯示屏大小的關(guān)系，需要一鍵多用，所以本文通過讀取XML文檔的方式來顯示按鍵上的text文本。例如：0鍵對應(yīng)序號為nr="15"，初始化時PushButton0鍵text設(shè)置為"0"，當(dāng)按下shift時，text設(shè)置為"！"，按下shift時text設(shè)置為"0"，keycodeI，2，3為Qt：：Key值，XML文檔格式如下：[!--empirenews.page--]

圖3軟鍵盤界面

軟鍵盤左上角的CheckBox用于中英文切換，選中時，輸人中文，不選時輸入的則是英文，在英文輸入時，若按下Caps鍵軟鍵盤面板上的數(shù)字鍵，切換成常用符號，英文全變成大寫。1-r按鍵是本輸入法的特色，按下1-r鍵可以選擇需要輸出漢字的字體和大小，其余的按鍵功能同Pc機鍵盤。

因為沒有桌面管理程序，本文還設(shè)計了一個置頂?shù)母涌?，用于打開軟鍵盤。當(dāng)點擊輸入法按鍵時，彈出軟鍵盤。

2。3輸入法設(shè)計

Qt/E輸入法基類為QWSInputMethod，在這個基類中定義了一些接口用以支持輸入法程序設(shè)計，并從QWSInputMethod這個類繼承出一個輸入法類，在這個類中處理鍵盤和鼠標事件，把接收到的鍵盤事件按照輸入法的編碼規(guī)則轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的中文，一個漢字，或者是一個中文短語，并把最終用戶的選擇發(fā)送到當(dāng)前編輯窗口。

1nputMethod類繼承QWSInputMethod類來實現(xiàn)輸入法的處理，在這里實現(xiàn)的幾個主要的接口函數(shù)有：

virtualboolfilter（intunicode，intkeycode，intmodifiers，bootisPress，boolautoRepeat）

這個接口的作用就是過濾鍵盤事件，在這個函數(shù)中處理鍵盤輸人，并且根據(jù)相應(yīng)的輸人法方法把鍵盤輸入轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的中文。

voidsendc0mmitstring（constQString&eommitString，intrepIaceFromPosi"on：0，intreplaceLength=0）

這個接口函數(shù)表示把相應(yīng)的字符串發(fā)送到當(dāng)前編輯窗口，一般用于在用戶作出最終的選擇之后，把相應(yīng)的字符串發(fā)送出去。

voidsel1dPreeditsng（constQString&preeditString，inteursorPosition，intselectionLength=0）

把當(dāng)前正在編輯的字符串發(fā)送給當(dāng)前編輯窗口。

為了使輸入法成為系統(tǒng)級輸入法，在這個類中還需要實現(xiàn)輸入法安裝/卸載函數(shù)，這樣系統(tǒng)中才會有全局的輸人法模塊，輸入法才能工作。

install和release輸入法的函數(shù)，就是通過調(diào)用QWSServer類中的成員函數(shù)來實現(xiàn)的。QWSServer：：

setCurrentInputMethod這個函數(shù)為當(dāng)前的Qt/E安裝一個輸入法，如設(shè)置拼音輸入法：

QWSServer：：setcurrentInputMeth0d（pinyin）

如果把參數(shù)設(shè)置為NULL，就是卸載輸入法。輸入法安裝完成之后，輸入法類中就可以接收到鍵盤事件了，拼音輸入法的具體流程見圖4。

圖4拼音輸入法按鍵處理流程

最終拼音輸入法在三星S3C2440平臺上運行的界面見圖5。