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一.文字显示
1.1 字符的编码方式
1.1.1 编码和字体
在计算机上，我们看到的字符“A”可能长这样：
也可能长这样：
对于同一个TXT文件中的内容，你在Notepad上选择不同字体时，字符显示的形状不一样。所以TXT文件中保存的是字符的核心：它的编码值。而Notepad上显示时，这些字符对应什么样的形状态，这是由字符文件决定的。编码值，字体是两个不一样的东西，比如A的编码值是0x41，但是在屏幕上显示出来时可以使用不同的形状。
什么叫编码？就是一个字符用什么数字来表示。在计算机里一切都是用数字来表示，比如字符A，用0x01还是0x02来表示它？我们使用0x41来表示它。当你去打开一个TXT文件时，发现里面含有数值0x41，你就知道了：哦，这里有一个字符A。
一个字符用哪个数字来表示？有很多标准，举例讲解。
a. ASCII
是“American Standard Code for Information Interchange”的缩写，美国信息交换标准代码。
电脑毕竟是西方人发明的，他们常用字母就26个，区分大小写、加上标点符号也没超过127个，每个字符用一个字节来表示就足够了。一个字节的7位就可以表示128个数值，在ASCII码中最高位永远是0。
字符和数值的对应关系可以参考：ASCII
下面摘录部分给大家一个印象：
但128个字符表示汉字就明显不够用了。
b. ANSI
强烈建议阅读：ANSI
使用记事本保存文件时，可以选择“ANSI”编码，却没有“ASCII”，各下图所示。怎么回事？
ASNI是ASCII的扩展，向下包含ASCII。对于ASCII字符仍以一个字节来表示，对于非ASCII字符则使用2字节来表示。并没有固定的ASNI编码，它跟“本地化”(locale)密切相关。比如在中国大陆地区，ANSI的默认编码是GB2312；在港澳台地区默认编码是BIG5。以数值“0xd0d6”为例，对于GB2312编码它表示“中”；对于BIG5编码它表示“笢”。所以对于ANSI编码的TXT文件，如果你打开它发现乱码，那么还得再次细分它的具体编码。
比如对于一个TXT文件，里面的数值如下：
使用Notepad打开后，选择不同的编码(或称为字符集)，有不一样的显示，如下：
这仅仅是在中国地区就出现这些不兼容的问题。对于不同国家，它们默认的ANSI编码各不相同，所以同一个TXT文件在不同国家就很有可能出现乱码。
根本的原理在于没有“统一的编码”，那解决方法自然就是使用“统一的编码”：UNICODE。
c. UNICODE
在ANSI标准中，很多种文字都有自己的编码标准，汉字简体字有GB2312、繁体字有BIG5，这难免同一个数值对应不同字符。比如数值“0xd0d6”，对于GB2312编码它表示“中”；对于BIG5编码它表示“笢”。这造成了使用ANSI编码保存的文件，不适合跨地区交流。
UNICODE编码就是解决这类问题：对于地球上任意一个字符，都给它一个唯一的数值。
UNICODE仍然向下兼容ASCII，但是对于其他字符会有对应的数值，比如对于“中”、“笢”，它们的数值分别是：0x4e2d、0x7b22
UNICODE中的数值范围是0x0000至0x10FFFF，有1,114,111即100多万个数值，可以表示100多万个字符，足够地球人使用了。
1.1.2 UNICODE编码实现
所谓编码实现，就是对于一个数值，怎么表示它。这很奇怪，数值还能怎么表示？比如“中”的UNICODE值是0x4e2d，在TXT文件中怎么表示0x4e2d？直接写入0x4e2d？不行！
比如在TXT文件中写入2字节数据“0x2d 0x4e”，它可以用来表示“中”字吗？不能！它们对应ASCII字符“-N”。
问题的关键在于：怎么断字。在TXT文件中，2字节数据“0x2d 0x4e”是作为一个整体看待，还是拆成2部分看待？
所以，需要用一定的技巧来表示数值，这就对应不同的编码实现。
现在我们知道：
- ASCII编码中使用一个字节来表示一个字符，只用到其中的7位，最高位恒为0；
- ANSI编码中，对于ASCII字符仍使用一个字节来表示(BIT7是0)，对于非ASCII字符一般使用2个字节来表示，非ASCII字符的数值BIT7都是1。
- UNICODE：这就有点复杂了，下面一一讲解。
先用记事本新建3个文件：utf-16_le.txt、utf-16_be.txt、utf-8.txt、bom_utf-8.txt，里面的内容都是“ab中”，保存时编码分别选择“UTF-16 LE”、“UTF-16 BE”、“UTF-8”、“带有BOM的UTF-8”，下图是其中一个例子：
怎么表示一个UNICODE数值？
- 使用3个字节表示一个UNICODE
不，太浪费。
UNICODE的最大值是0x10FFFF，那使用3个字节来表示一个UNICODE数值？这当然是很省事的方法，但是会造成浪费，比如字符A的UNICOCDE值是0x41，难道也用“0x41 0x00 0x00”这3个字节来表示？ UCS-2 Little endian/UTF-16 LE
每个UNICODE值用3字节来表示有点浪费，那只用2字节呢？它可以表示2^16=65536个字符，全世界常用的字符都可以表示了。
Little endian表示小字节序，数值中权重低的字节放在前面，比如字符“A中”在TXT文件中的数值如下，其中的“A”使用“0x41 0x00”两字节表示；“中”使用“0x2d 0x4e”两字节表示。文件开头的“0xff 0xfe”表示“UTF-16 LE”。
UCS-2 Big endian/UTF-16 BE
Big endian表示大字节序，数值中权重低的字节放在后面，比如字符“ab中”在TXT文件中的数值如下，其中的“A”使用“0x00 0x41”两字节表示；“中”使用“0x4e 0x2d”两字节表示。文件开头的“0xfe 0xff”表示“UTF-16 BE”。
- UTF8
UTF-8、UTF-16、UTF-32 都是 Unicode 的一种实现。
在上面2种方法中，每一个UNICODE使用2字节来表示，这有3个缺点：表示的字符数量有限、对于ASCII字符有空间浪费、如果文件中有某个字节丢失，这会使得后面所有字符都因为错位而无法显示。
使用UTF8可以解决上述所有问题。UTF8是变长的编码方法，有2种UTF8格式的文件：带有头部、不带头部。先举例，看下图：
对于其中的ASCII字符，在UTF8文件中直接用其ASCII码来表示，比如上图中的0x61表示字符a、0x62表示字符b。上图中的3个字节“0xe4 0xb8 0xad”表示的数值是0x4e2d，对应“中”的UNICODE码。
对于非ASCII字符，使用变长的编码：每一个字节的高位都自带长度信息。请看下图：
上图中，0xe4的二进制是“11100100”，高位有3个1，表示从当前字节起有3字节参与表示UNICODE；
0xb8的二进制是“10111000”，高位有1个1，表示从当前字节起有1字节参与表示UNICODE；
0xad的二进制是“10101101”，高位有1个1，表示从当前字节起有1字节参与表示UNICODE；
除去高位的“1110”、“10”、“10”后，剩下的二进制数组合起来得到“01001110001101”，它就是0x4e2d，即“中”的UNICODE值。
使用UTF8编码时，即使TXT文件中丢失了某些数据，也只会影响到当前字符的显示，后面的字符不受影响。
1.2 ASCII字符点阵显示
要在LCD中显示一个ASCII字符，即英文字母这些字符，首先是要找到字符对应的点阵。在Linux内核源码中有这个文件：lib\fonts\font_8x16.c，里面以数组形式保存各个字符的点阵，比如：
数组里的数字是如何表示点阵的？以字符A为例，如下图所示：
上图左侧有16行数值，每行1个字节。每一个节对应右侧一行中8个像素：像素从右边数起，bit0对应第0个像素，bit1对应第1个像素，……，bit7对应第7个像素。某位的值为1时，表示对应的像素要被点亮；值为0时表示对应的像素要熄灭。
以要显示某个字符时，根据它的ASCII码在fontdata_8x16数组中找到它的点阵，然后取出这16个字节去描画16行像素。
比如字符A的ASCII值是0x41，那么从fontdata_8x16[0x41*16]开始取其点阵数据。
使用GIT下载所有源码后，本节源码位于如下目录：
01_all_series_quickstart\
04_嵌入式Linux应用开发基础知识\source\08_show_ascii\ c
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核心函数是void lcd_put_ascii(int x, int y, unsigned char c)，它在LCD的(x,y)位置处显示字符c，代码如下图所示：
1.2.1 获取点阵
对于字符c，char c，它的点阵获取方法如下：
4693 unsigned char *dots = (unsigned char *)&fontdata_8x16[c*16];
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1.2.2 描点
根据上图，我们分析下如何利用点阵在LCD上显示一个英文字母。
因为有十六行，所以首先要有一个循环16次的大循环，然后每一行里有8位，那么在每一个大循环里也需要一个循环8次的小循环。
小循环里的判断单行的描点情况，如果是1，就填充白色，如果是0就填充黑色，如此一来，就可以显示出黑色底，白色轮廓的英文字母。
4697 for (i = 0; i < 16; i++)
4698 {
4699 byte = dots[i];
4700 for (b = 7; b >= 0; b--)
4701 {
4702 if (byte & (1<<b))
4703 {
4704 /* show */
4705 lcd_put_pixel(x+7-b, y+i, 0xffffff); /* 白 */
4706 }
4707 else
4708 {
4709 /* hide */
4710 lcd_put_pixel(x+7-b, y+i, 0); /* 黑 */
4711 }
4712 }
4713 }
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1.2.3 main 函数
main函数中首先要打开LCD设备，获取Framebuffer参数，实现lcd_put_pixel函数；然后调用lcd_put_ascii即可绘制字符。
代码如下：
4716 int main(int argc, char **argv)
4717 {
4718 fd_fb = open("/dev/fb0", O_RDWR);
4719 if (fd_fb < 0)
4720 {
4721 printf("can't open /dev/fb0\n");
4722 return -1;
4723 }
4724 if (ioctl(fd_fb, FBIOGET_VSCREENINFO, &var))
4725 {
4726 printf("can't get var\n");
4727 return -1;
4728 }
4729
4730 line_width = var.xres * var.bits_per_pixel / 8;
4731 pixel_width = var.bits_per_pixel / 8;
4732 screen_size = var.xres * var.yres * var.bits_per_pixel / 8;
4733 fbmem = (unsigned char *)mmap(NULL , screen_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd_fb, 0);
4734 if (fbmem == (unsigned char *)-1)
4735 {
4736 printf("can't mmap\n");
4737 return -1;
4738 }
4739
4740 /* 清屏: 全部设为黑色 */
4741 memset(fbmem, 0, screen_size);
4742
4743 lcd_put_ascii(var.xres/2, var.yres/2, 'A'); /*在屏幕中间显示8*16的字母A*/
4744
4745 munmap(fbmem , screen_size);
4746 close(fd_fb);
4747
4748 return 0;
4749 }
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1.2.4 编译c文件show_ascii.c
编译命令：
arm-linux-gnueabihf-gcc -o show_ascii show_ascii.c
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注意：不同的板子，编译工具的前缀可能不一样。
1.2.5 上机实验
把show_ascii程序放到板子上，执行命令：
./show_ascii
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如果实验成功，我们将看到屏幕中间会显示出一个白色的字母‘A’。
int fd_fb;
struct fb_var_screeninfo var; /* Current var */
int screen_size;
unsigned char *fbmem;
unsigned int line_width;
unsigned int pixel_width;
/**********************************************************************
* 函数名称： lcd_put_pixel
* 功能描述： 在LCD指定位置上输出指定颜色（描点）
* 输入参数： x坐标，y坐标，颜色
* 输出参数： 无
* 返 回 值： 会
* 修改日期 版本号 修改人 修改内容
* -----------------------------------------------
* 2020/05/12 V1.0 zh(angenao) 创建
***********************************************************************/
void lcd_put_pixel(int x, int y, unsigned int color)
{
unsigned char *pen_8 = fbmem+y*line_width+x*pixel_width;
unsigned short *pen_16;
unsigned int *pen_32;
unsigned int red, green, blue;
pen_16 = (unsigned short *)pen_8;
pen_32 = (unsigned int *)pen_8;
switch (var.bits_per_pixel)
{
case 8:
{
*pen_8 = color;
break;
}
case 16:
{
/* 565 */
red = (color >> 16) & 0xff;
green = (color >> 8) & 0xff;
blue = (color >> 0) & 0xff;
color = ((red >> 3) << 11) | ((green >> 2) << 5) | (blue >> 3);
*pen_16 = color;
break;
}
case 32:
{
*pen_32 = color;
break;
}
default:
{
printf("can't surport %dbpp\n", var.bits_per_pixel);
break;
}
}
}
/**********************************************************************
* 函数名称： lcd_put_ascii
* 功能描述： 在LCD指定位置上显示一个8*16的字符
* 输入参数： x坐标，y坐标，ascii码
* 输出参数： 无
* 返 回 值： 无
* 修改日期 版本号 修改人 修改内容
* -----------------------------------------------
* 2020/05/12 V1.0 zh(angenao) 创建
***********************************************************************/
void lcd_put_ascii(int x, int y, unsigned char c)
{
unsigned char *dots = (unsigned char *)&fontdata_8x16[c*16];
int i, b;
unsigned char byte;
for (i = 0; i < 16; i++)
{
byte = dots[i];
for (b = 7; b >= 0; b--)
{
if (byte & (1<<b))
{
/* show */
lcd_put_pixel(x+7-b, y+i, 0xffffff); /* 白 */
}
else
{
/* hide */
lcd_put_pixel(x+7-b, y+i, 0); /* 黑 */
}
}
}
}
int main(int argc, char **argv)
{
fd_fb = open("/dev/fb0", O_RDWR);
if (fd_fb < 0)
{
printf("can't open /dev/fb0\n");
return -1;
}
if (ioctl(fd_fb, FBIOGET_VSCREENINFO, &var))
{
printf("can't get var\n");
return -1;
}
line_width = var.xres * var.bits_per_pixel / 8;
pixel_width = var.bits_per_pixel / 8;
screen_size = var.xres * var.yres * var.bits_per_pixel / 8;
fbmem = (unsigned char *)mmap(NULL , screen_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd_fb, 0);
if (fbmem == (unsigned char *)-1)
{
printf("can't mmap\n");
return -1;
}
/* 清屏: 全部设为黑色 */
memset(fbmem, 0, screen_size);
lcd_put_ascii(var.xres/2, var.yres/2, 'A'); /*在屏幕中间显示8*16的字母A*/
munmap(fbmem , screen_size);
close(fd_fb);
return 0;
}
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显示结果如下：
1.3 中文字符的点阵显示
使用GIT下载所有源码后，本节源码位于如下目录：
01_all_series_quickstart\
04_嵌入式Linux应用开发基础知识\source\09_show_chinese\
test_charset_ansi.c
test_charset_utf8.c
show_chinese.c
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1.3.1 指定编码格式
使用点阵字库时，中文字符的显示原理跟ASCII字符是一样的。要注意的地方在于中文的编码：在C源文件中它的编码方式是GB2312还是UTF-8？编译出的可执行程序，其中的汉字编码方式是GB2312还是UTF-8？
注意：一般不会使用UTF-16的编码方式，在这种方式下ASCII字符也是用2字节来表示，而其中一个字节是0，但是在C语言中0表示字符串的结束符，会引起误会。
我们编写C程序时，可以使用ANSI编码，或是UTF-8编码；在编译程序时，可以使用以下的选项告诉编译器：
-finput-charset=GB2312
-finput-charset=UTF-8
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如果不指定“-finput-charset”，GCC就会默认C程序的编码方式为UTF-8，即使你是以ANSI格式保存，也会被当作UTF-8来对待。
对于编译出来的可执行程序，可以指定它里面的字符是以什么方式编码，可以使用以下的选项编译器：
-fexec-charset=GB2312
-fexec-charset=UTF-8
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如果不指定“-fexec-charset”，GCC就会默认编译出的可执行程序中字符的编码方式为UTF-8。
如果“-finput-charset”与“-fexec-charset”不一样，编译器会进行格式转换。
1.3.2 编码格式实验
下面做实验。
test_charset_ansi.c、 test_charset_utf8.c的编码格式分别为ANSI、UTF-8，它们的程序代码是一样的，如下：
01 #include <stdio.h>
02 #include <string.h>
03
04 int main(int argc, char **argv)
05 {
06 char *str = "A中";
07 int i;
08
09 printf("str's len = %d\n", (int)strlen(str));
10 printf("Hex code: ");
11 for (i = 0; i < strlen(str); i++)
12 {
13 printf("%02x ", (unsigned char)str[i]);
14 }
15 printf("\n");
16 return 0;
17 }
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- 默认编码
实验如下：
book@100ask:~/09_show_chinese$ gcc -o test_charset_ansi test_charset_ansi.c
book@100ask:~/09_show_chinese$ ./test_charset_ansi
str's len = 3
Hex code: 41 d6 d0
book@100ask:~/09_show_chinese$
book@100ask:~/09_show_chinese$ gcc -o test_charset_utf8 test_charset_utf8.c
book@100ask:~/09_show_chinese$ ./test_charset_utf8
str's len = 4
Hex code: 41 e4 b8 ad
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不指定“-finput-charset”与“-fexec-charset”时，input-charset和exec-charset默认都是UTF-8，不会进行编码转换。即使C文件是ANSI，也会被认为是UTF-8，所以不会导致编码转换。
- GB2312转为UTF-8
实验如下：
book@100ask:~/09_show_chinese$ gcc -finput-charset=GB2312 -fexec-charset=UTF-8 -o test_charset_ansi test_charset_ansi.c
book@100ask:~/09_show_chinese$ ./test_charset_ansi
str's len = 4
Hex code: 41 e4 b8 ad
book@100ask:~/09_show_chinese$
book@100ask:~/09_show_chinese$ gcc -finput-charset=GB2312 -fexec-charset=UTF-8 -o test_charset_utf8 test_charset_utf8.c
cc1: error: failure to convert GB2312 to UTF-8
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从上面的输出信息可以看出来，GB2312的“0xd6 0xd0”可以转换为UTF-8的“0xe4 0xb8 0xad”。
而如果把原本就是UTF-8格式的test_charset_utf8.c当作GB2312格式，会引起错误。
3.UTF-8转为GB2312
实验如下：
book@100ask:~/09_show_chinese$ gcc -finput-charset=UTF-8 -fexec-charset=GB2312 -o test_charset_ansi test_charset_ansi.c
test_charset_ansi.c: In function ‘main’:
test_charset_ansi.c:6:14: error: converting to execution character set: Invalid or incomplete multibyte or wide character
char *str = "A▒▒";
^~~~~
book@100ask:~/09_show_chinese$
book@100ask:~/09_show_chinese$ gcc -finput-charset=UTF-8 -fexec-charset=GB2312 -o test_charset_utf8 test_charset_utf8.c
book@100ask:~/09_show_chinese$ ./test_charset_utf8
str's len = 3
Hex code: 41 d6 d0
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从上面的输出信息可以看出来，如果把原本就是GB2312格式的test_charset_ansi.c当作UTF-8格式，会引起错误。
而UTF-8格式的“中”编码值为“0xe4 0xb8 0xad”，可以转换为GB2312的“0xd6 0xd0”。
在代码中使用汉字这类非ASCII码时，要特别留意编码格式。
1.3.3 汉字区位码
我们从网上搜到HZK16这个文件，它是常用汉字的16*16点阵字库。HZK16里每个汉字使用32字节来描述，如下图所示：
跟ASCII字库一样，每个字节中每一位用来表示一个像素，位值等于1时表示对应像素被点亮，位值等于0时表示对应像素被熄灭。
HZK16中是以GB2312编码值来查找点阵的，以“中”字为例，它的编码值是“0xd6 0xd0”，其中的0xd6表示“区码”，表示在哪一个区：第“0xd6 - 0xa1”区；其中的0xd0表示“位码”，表示它是这个区里的哪一个字符：第“0xd0 - 0xa1”个。每一个区有94个汉字。区位码从0xa1而不是从0开始，是为了兼容ASCII码。
所以，我们要显示的“中”字，它的GB2312编码是d6d0，它是HZK16里第“(0xd6-0xa1)*94+(0xd0-0xa1)”个字符。
1.3.4 汉字点阵显示实验
- 打开汉字库文件
4787 fd_hzk16 = open("HZK16", O_RDONLY);
4788 if (fd_hzk16 < 0)
4789 {
4790 printf("can't open HZK16\n");
4791 return -1;
4792 }
4793 if(fstat(fd_hzk16, &hzk_stat))
4794 {
4795 printf("can't get fstat\n");
4796 return -1;
4797 }
4798 hzkmem = (unsigned char *)mmap(NULL , hzk_stat.st_size, PROT_READ, MAP_SHARED, fd_hzk16, 0);
4799 if (hzkmem == (unsigned char *)-1)
4800 {
4801 printf("can't mmap for hzk16\n");
4802 return -1;
4803 }
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第4787行打开当前目录的字库文件：HZK16。
第4793行获得文件的状态信息，里面含有文件长度，这在后面的mmap中用到。
第4798行使用mmap映射文件，以后就可以像访问内存一样读取文件内容；mmap的返回结果保存在hzkmem中，它将作为字库的基地址。
2.编写显示汉字的函数
核心函数是void lcd_put_chinese(int x, int y, unsigned char *str)，它在LCD的(x,y)位置处显示汉字字符str，str[0]中保存区码、str[1]中保存位码。
代码如下图所示：
代码分解如下：
第4734行确定该汉字属于哪个区；第4735行确实它是该区中哪一个汉字。
第4736行确实它的字库地址：每个区中有94个汉字，每个汉字在字库中占据32字节。
需要根据下面的图来理解第4740行开始的循环：
上图是汉字点阵排布的示意图，总共有十六行，因此需要一个循环16次的大循环(第4740行)。
考虑到一行有两个字节，在大循环中加入一个2次的循环用于区分是哪个字节(第4741行)。
最后使用第3个循环来处理一个字节中的8位(第4744行)。对于每一位，它等于1时对应的像素被设置为白色，它等于0时对应的像素被设置为黑色。需要注意的是根据x、y、i、j、b来计算像素坐标。
3.使用lcd_put_chinese函数
程序文件：show_font.c
4762 unsigned char str[] = "中";
……
4810 printf("chinese code: %02x %02x\n", str[0], str[1]);
4811 lcd_put_chinese(var.xres/2 + 8, var.yres/2, str);
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4.编译程序
编译命令：
arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -o show_chinese show_chinese.c
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注意：不同的板子，编译工具的前缀可能不一样。
注意：使用上述命令时show_chinese.c的编码格式必须是ANSI(GB2312)，否则编译时需要指定“-fexec-charset=GB2312”。
5.上机实验
把show_chinese程序放到板子上，执行命令：
./show_chinese
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如果实验成功，我们将看到屏幕中间会显示出一个白色的字母“A”和“中”。
1.4 交叉编译程序：以freetype为例(这部分很有用)
使用buildroot来给ARM板编译程序、编译库会很简单，以后系统讲解buildroot时再使用buildroot。现在我们还是手工交叉编译freetype，这种方法在编译、安装一些小程序时很有用。
以后肯定会遇到编译运行一些网络下载的库文件，这时候如何手动编译这些库给自己需要的程序使用，这就很关键。
1.4.1 程序运行的一些基础知识
-
编译程序时去哪找头文件？
系统目录：就是交叉编译工具链里的某个include目录；也可以自己指定：编译时用“ -I dir ”选项指定。 -
链接时去哪找库文件？
系统目录：就是交叉编译工具链里的某个lib目录；也可以自己指定：链接时用“ -L dir ”选项指定。 -
运行时去哪找库文件？
系统目录：就是板子上的/lib、/usr/lib目录；也可以自己指定：运行程序用环境变量LD_LIBRARY_PATH指定。
1.4.2 常见错误的解决方法
- 头文件问题
编译时找不到头文件。在程序中这样包含头文件：#include <xxx.h>对于尖括号里的头文件，去哪里找它？
系统目录：就是交叉编译工具链里的某个include目录；也可以自己指定：编译时用“ -I dir ”选项指定。
怎么确定“系统目录”？
执行下面命令确定目录：
echo 'main(){}'| arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -E -v -
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它会列出头文件目录、库目录(LIBRARY_PATH)。你需要在头文件目录中确定有没有这个文件，或是自己指定头文件目录。
- 库文件问题
链接程序时如果有这样的提示：undefined reference toxxx’`，它表示xxx函数未定义。
那么解决方法有2：
① 去写出这个函数
② 或是使用库函数，那需要在链接时指定库
怎么指定库？想链接libabc.so，那链接时加上：-labc。库在哪里？
① 系统目录：就是交叉编译工具链里的某个lib目录
② 也可以自己指定：链接时用 “ -L dir ”选项指定
怎么确定“系统目录”？执行下面命令确定目录：
echo 'main(){}'| arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -E -v –
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它会列出头文件目录、库目录(LIBRARY_PATH)，你编译出库文件时，可以把它放入系统库目录。
- 运行问题
运行程序时找不到库：
error while loading shared libraries: libxxx.so:
cannot open shared object file: No such file or directory
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找不到库，库在哪？
① 系统目录：就是板子上的/lib、/usr/lib目录
② 也可以自己指定：运行程序用环境变量LD_LIBRARY_PATH指定，执行以下的命令：
export LD_LIBRARY_PATH=/xxx_dir
./test
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或
LD_LIBRARY_PATH=/xxx_dir
./test
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1.4.3 交叉编译程序的万能命令
如果交叉编辑工具链的前缀是arm-buildroot-linux-gnueabihf-，比如arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc，交叉编译开源软件时，如果它里面有configure，万能命令如下：
./configure --host=arm-buildroot-linux-gnueabihf --prefix=$PWD/tmp
make
make install
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就可以在当前目录的tmp目录下看见bin, lib, include等目录，里面存有可执行程序、库、头文件。
- 把头文件、库文件放到工具链目录里
如果你编译的是一个库，请把得到的头文件、库文件放入工具链的include、lib目录里。别的程序要使用这些头文件、库时，会很方便。
工具链里可能有多个include、lib目录，放到哪里去？
执行下面命令来确定目录：
echo 'main(){}'| arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -E -v –
- 1
它会列出头文件目录、库目录(LIBRARY_PATH)。
- 把库文件放到板子上的
/lib或/usr/lib目录里
程序在板子上运行时，需要用到板子上/lib或/usr/lib下的库文件；程序运行时不需要头文件。
1.4.4 给IMX6ULL交叉编译freetype
使用GIT下载所有源码后，本节源码位于如下目录：
01_all_series_quickstart\04_嵌入式Linux应用开发基础知识\source\10_freetype\
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freetype-2.10.2.tar.xz
libpng-1.6.37.tar.xz
zlib-1.2.11.tar.gz
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freetype依赖于libpng，libpng又依赖于zlib，所以我们应该：先编译安装zlib，再编译安装libpng，最后编译安装freetype。
但是，有些工具链里有zlib, 那就不用编译安装zlib，比如STM32MP157。
对于IMX6ULL，由于版本原因，使用过两套工具链：
- 比较精简的
export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin
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它里面没有zlib，需要参考下面的文档先编译安装zlib。
- 比较完善的(基于buildroot)
export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-gnueabihf-
export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin
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它里面有zlib，跟着视频操作即可。
本节文档以IMX6ULL开发板中arm-linux-gnueabihf-gcc工具链为例，对于其他开发板：工具链可能不一样，请灵活变通。
- 确定头文件、库文件在工具链中的目录
先设置交叉编译工具链：
export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin
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以IMX6ULL开发板为例，它的工具链是arm-linux-gnueabihf-gcc，可以执行以下命令：
echo 'main(){}'| arm-linux-gnueabihf-gcc -E -v -
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可以确定头文件的系统目录为：
/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/../arm-linux-gnueabihf/libc/usr/include
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库文件的系统目录为：
/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/../arm-linux-gnueabihf/libc/usr/lib/
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- 交叉编译、安装zlib
libpng依赖于zlib，所以需要先编译、安装zlib。命令如下：
book@PC$ tar xzf zlib-1.2.11.tar.gz
book@PC$ cd zlib-1.2.11
book@PC$ export CC=arm-linux-gnueabihf-gcc
book@PC$ ./configure --prefix=$PWD/tmp
book@PC$ make
book@PC$ make install
book@PC$ cd tmp
book@PC$ cp include/* -rf /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/../arm-linux-gnueabihf/libc/usr/include
book@PC$ cp lib/* -rfd /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/../arm-linux-gnueabihf/libc/usr/lib/
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- 交叉编译、安装libpng
freetype依赖于libpng，所以需要先编译、安装libpng。命令如下：
book@PC$ tar xJf libpng-1.6.37.tar.xz
book@PC$ cd libpng-1.6.37
book@PC$ ./configure --host=arm-linux-gnueabihf --prefix=$PWD/tmp
book@PC$ make
book@PC$ make install
book@PC$ cd tmp
book@PC$ cp include/* -rf /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/../arm-linux-gnueabihf/libc/usr/include
book@PC$ cp lib/* -rfd /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/../arm-linux-gnueabihf/libc/usr/lib/
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- 交叉编译、安装freetype
命令如下：
book@PC$ tar xJf freetype-2.10.2.tar.xz
book@PC$ cd freetype-2.10.2
book@PC$ ./configure --host=arm-linux-gnueabihf --prefix=$PWD/tmp
book@PC$ make
book@PC$ make install
book@PC$ cd tmp
book@PC$ cp include/* -rf /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/../arm-linux-gnueabihf/libc/usr/include
book@PC$ cp lib/* -rfd /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/../arm-linux-gnueabihf/libc/usr/lib/
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1.5 使用freetype显示单个文字
使用GIT下载所有源码后，本节源码位于如下目录：
01_all_series_quickstart\04_嵌入式Linux应用开发基础知识\source\10_freetype\
01_wchar\test_wchar.c
02_freetype_show_font\freetype_show_font.c
03_freetype_show_font_angle\freetype_show_font_angle.c
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1.5.1 矢量字体引入
使用点阵字库显示英文字母、汉字时，大小固定，如果放大缩小则会模糊甚至有锯齿出现，为了解决这个问题，引用矢量字体。
矢量字体形成分三步：
① 确定关键点，
② 使用数学曲线（贝塞尔曲线）连接头键点，
③ 填充闭合区线内部空间。
什么是关键点？以字母“A”为例，它的的关键点如下图中的黄色所示。
再用数学曲线(比如贝塞尔曲线)将关键点都连接起来，得到一系列的封闭的曲线，如下图所示：
最后把封闭空间填满颜色，就显示出一个A字母，如下图所示：
如果需要放大或者缩小字体，关键点的相对位置是不变的，只要数学曲线平滑，字体就不会变形。
1.5.2 Freetype介绍
前面我们交叉编译了freetype这个程序。现在介绍一下我们编译这个程序是干什么？
Freetype是开源的字体引擎库，它提供统一的接口来访问多种字体格式文件，从而实现矢量字体显示。我们只需要移植这个字体引擎，调用对应的API接口，提供字体文件，就可以让freetype库帮我们取出关键点、实现闭合曲线，填充颜色，达到显示矢量字体的目的。
关键点(glyph)存在字体文件中，Windows使用的字体文件在c:\Windows\Fonts目录下，扩展名为TTF的都是矢量字库，本次使用实验使用的是新宋字体simsun.ttc。
给定一个字符，怎么在字体文件中找到它的关键点？
首先要确定该字符的编码值：比如ASCII码、GB2312码、UNICODE码。如果字体文件支持某种编码格式(charset)，就可以使用这类编码值去找到该字符的关键点(glyph)。有些字体文件支持多种编码格式(charset)，这在文件中被称为charmaps(注意：这个单词是复数，意味着可能支持多种charset)。
以simsun.ttc为值，该字体文件的格如下：头部含有charmaps，可以使用某种编码值去charmaps中找到它对应的关键点。下图中的“A、B、中、国、韦”等只是glyph的示意图，表示关键点。
Charmaps表示字符映射表，字体文件可能支持哪一些编码，GB2312、UNICODE、BIG5或其他。如果字体文件支持该编码，使用编码值通过charmap就可以找到对应的glyph，一般而言都支持UNICODE码。
有了以上基础，一个文字的显示过程可以概括如下：
① 给定一个字符可以确定它的编码值(ASCII、UNICODE、GB2312)；
② 设置字体大小；
③ 根据编码值，从文件头部中通过charmap找到对应的关键点(glyph)，它会根据字体大小调整关键点；
④ 把关键点转换为位图点阵；
⑤ 在LCD上显示出来
从这里可以下载到“freetype-doc-2.10.2.tar.xz”，下图中的文件就是官方文档：
参照上图中step1，step2，step3里的内容，可以学习如何使用freetype库，总结出下列步骤：
① 初始化：FT_InitFreetype
② 加载(打开)字体Face：FT_New_Face
③ 设置字体大小：FT_Set_Char_Sizes 或 FT_Set_Pixel_Sizes
④ 选择charmap：FT_Select_Charmap
⑤ 根据编码值charcode找到glyph_index：glyph_index = FT_Get_Char_Index（face，charcode）
⑥ 根据glyph_index取出glyph：FT_Load_Glyph（face，glyph_index）
⑦ 转为位图：FT_Render_Glyph
⑧ 移动或旋转:FT_Set_Transform
⑨ 最后显示出来。
上面的⑤⑥⑦可以使用一个函数代替：FT_Load_Char(face, charcode, FT_LOAD_RENDER)，它就可以得到位图。
1.5.3 在LCD上显示一个矢量字体
- 使用
wchar_t获得字符的UNICODE值
要显示一个字符，首先要确定它的编码值。常用的是UNICODE编码，在程序里使用这样的语句定义字符串时，str中保存的要么GB2312编码值，要么是UTF-8格式的编码值，即使编译时使用“-fexec-charset=UTF-8”，str中保存的也不是直接能使用的UNICODE值：char *str = “中”;
如果想在代码中能直接使用UNICODE值，需要使用wchar_t，宽字符，示例代码如下：
01 #include <stdio.h>
02 #include <string.h>
03 #include <wchar.h>
04
05 int main( int argc, char** argv)
06 {
07 wchar_t *chinese_str = L"中gif";
08 unsigned int *p = (wchar_t *)chinese_str;
09 int i;
10
11 printf("sizeof(wchar_t) = %d, str's Uniocde: \n", (int)sizeof(wchar_t));
12 for (i = 0; i < wcslen(chinese_str); i++)
13 {
14 printf("0x%x ", p[i]);
15 }
16 printf("\n");
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18 return 0;
19 }
20 }
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以UTF-8格式保存test_wchar.c，编译、测试命令如下：
book@book-virtual-machine:~/10_freetype/01_wchar$ gcc -o test_wchar test_wchar.c
book@book-virtual-machine:~/10_freetype/01_wchar$ ./test_wchar
sizeof(wchar_t) = 4, str's Uniocde:
0x4e2d 0x67 0x69 0x66
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每个wchar_t占据4字节，可执行程序里wchar_t中保存的就是字符的UNICODE值。
注意：如果test_wchar.c是以ANSI(GB2312)格式保存，那么需要使用以下命令来编译：
gcc -finput-charset=GB2312 -fexec-charset=UTF-8 -o test_wchar test_wchar.c
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- 使用
freetype得到位图
参考“freetype-doc-2.10.2\freetype-2.10.2\docs\tutorial\image.c”，使用freetype显示一个字符并不难。使用GIT下载所有源码后，本节源码位于如下目录：
01_all_series_quickstart\
04_嵌入式Linux应用开发基础知识\source\10_freetype\
02_freetype_show_font\freetype_show_font.c
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要使用freetype得到一个字符的位图，只需要4个步骤，代码先贴出来再分析：
① 初始化freetype库
158 error = FT_Init_FreeType( &library ); /* initialize library */
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② 加载字体文件，保存在&face中：
161 error = FT_New_Face( library, argv[1], 0, &face ); /* create face object */
162 /* error handling omitted */
163 slot = face->glyph;
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第163行是从face中获得FT_GlyphSlot，后面的代码中文字的位图就是保存在FT_GlyphSlot里。
③ 设置字体大小
165 FT_Set_Pixel_Sizes(face, font_size, 0);
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④ 根据编码值得到位图
使用FT_Load_Char函数，就可以实现这3个功能：
a. 根据编码值获得glyph_index：FT_Get_Char_Index
b. 根据glyph_idex取出glyph：FT_Load_Glyph
c. 渲染出位图：FT_Render_Glyph
代码如下：
175 /* load glyph image into the slot (erase previous one) */
176 error = FT_Load_Char( face, chinese_str[0], FT_LOAD_RENDER );
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执行FT_Load_Char之后，字符的位图被存在slot->bitmap里，即face->glyph->bitmap。
3. 在屏幕上显示位图
位图里的数据格式是怎样的？参考example1.c的代码，可以得到下面这个图：
要在屏幕上显示出这些位图，并不复杂：
183 draw_bitmap( &slot->bitmap,
184 var.xres/2,
185 var.yres/2);
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draw_bitmap函数代码如下，由于位图中每一个像素用一个字节来表示，在0x00RRGGBB的颜色格式中它只能表示蓝色，所以在LCD上显示出来的文字是蓝色的：
4. 编译
编译命令(如果你使用的交叉编译链前缀不是arm-buildroot-linux-gnueabihf，请自行修改命令)：
$ arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -o freetype_show_font freetype_show_font.c -lfreetype
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它会提示如下错误：
freetype_show_font.c:12:10: fatal error: ft2build.h: No such file or directory
#include <ft2build.h>
^~~~~~~~~~~~
compilation terminated.
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我们不是已经编译过freetype并且把头文件复制进工具链里了吗？怎么还有这个错误？
我们编译出freetype后，得到的ft2build.h是位于freetype2目录里，我们把整个freetype2目录复制进了工具链里。
但是包括头文件时，用的是“#include <ft2build.h>”，要么改成：
#include <freetype2/ft2build.h>
要么把工具链里incldue/freetype2/*.h 复制到上一级目录，我们使用这种方法：跟freetype文档保持一致。执行以下命令：
book@PC$ cd /home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/arm-buildroot-linux-gnueabihf/sysroot/usr/include
book@PC$ mv freetype2/* ./
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然后再次执行以下命令：
$ arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -o freetype_show_font freetype_show_font.c -lfreetype
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- 上机
将编译好的freetype_show_font文件与simsun.ttc字体文件拷贝至开发板，这2个文件放在同一个目录下，然后执行以下命令。
[root@board:~]# ./freetype_show_font ./simsun.ttc
或
[root@board:~]# ./freetype_show_font ./simsun.ttc 300
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如果实验成功，我们将在屏幕中间看到一个蓝色的“繁”字。
1.5.4 LCD上令矢量字体旋转某个角度
使用GIT下载所有源码后，本节源码位于如下目录：
01_all_series_quickstart\
04_嵌入式Linux应用开发基础知识\source\10_freetype\
03_freetype_show_font_angle\freetype_show_font_angle.c
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在实现显示一个矢量字体后，我们可以添加让该字旋转某个角度的功能，主要代码还是参照example1.c。
在实现显示一个矢量字体后，我们可以添加让该字旋转某个角度的功能，主要代码还是参照example1.c。
- 关键代码
① 定义2个变量：角度、矩阵，如下：
② 设置角度值：
③ 设置矩阵、交形、加载位图：
2. 编译
编译命令(如果你使用的交叉编译链前缀不是arm-buildroot-linux-gnueabihf，请自行修改命令)：
$ arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -o freetype_show_font_angle freetype_show_font_angle.c -lfreetype -lm
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- 上机
将编译好的freetype_show_font_angle文件与simsun.ttc字体文件拷贝至开发板，这2个文件放在同一个目录下，然后执行以下命令。
[root@board:~]# ./freetype_show_font_angle ./simsun.ttc 90 200
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如果实验成功，我们将在屏幕中间看到一个蓝色的、旋转了90度的“繁”字。
1.6 使用freetype显示一行字
使用GIT下载所有源码后，本节源码位于如下目录：
01_all_series_quickstart\
04_嵌入式Linux应用开发基础知识\source\10_freetype\
04_show_line\show_line.c
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本节的目的：在LCD上指定一个左上角坐标(x, y)，把一行文字显示出来。下图中，文字的外框用虚线表示，外框的左上角坐标就是(x, y)。
1.6.1 笛卡尔坐标系
在LCD的坐标系中，原点在屏幕的左上角。对于笛卡尔坐标系，原点在左下角。freetype使用笛卡尔坐标系，在显示时需要转换为LCD坐标系。
从下图可知，X方向坐标值是一样的。
在Y方向坐标值需要换算，假设LCD的高度是V。
在LCD坐标系中坐标是(x, y)，那么它在笛卡尔坐标系中的坐标值为(x, V-y)。
反过来也是一样的，在笛卡尔坐标系中坐标是(x, y)，那么它在LCD坐标系中坐标值为(x, V-y)。
1.6.2 每个字符的大小可能不同
在使用FT_Set_Pixel_Sizes函数设置字体大小时，这只是“期望值”。比如“百问网www.100ask.net”，如果把“.”显示得跟其他汉字一样大，不好看。
所以在显示一行文字时，后面文字的位置会受到前面文字的影响。
幸好，freetype帮我们考虑到了这些影响。
对于freetype字体的尺寸(freetype Metrics)，需要参考下图这个文档：
上述文档中列出了一个图，摘录如下：
在显示一行文字时，这些文字会基于同一个基线来绘制位图：baseline。
在baseline上，每一个字符都有它的原点(origin)，比如上图中baseline左边的黑色圆点就是字母“g”的原点。当前origin加上advance就可以得到下一个字符的origin，比如上图中baseline右边的黑色圆点。在显示一行中多个文件字时，后一个文字的原点依赖于前一个文字的原点及advance。
字符的位图是有可能越过baseline的，比如上图中字母“g”在baseline下方还有图像。
上图中红色方框内就是字母“g”所点据的位图，它的四个角落不一定与原点重合。
上图中那些xMin、xMax、yMin、yMax如何获得？可以使用FT_Glyph_Get_CBox函数获得一个字体的这些参数，将会保存在一个FT_BBox结构体中，以后想计算一行文字的外框时要用到这些信息：
1.6.3 怎么在指定位置显示一行文字
要显示一行文字时，每一个字符都有自己外框：xMin、xMax、yMin、yMax。把这些字符的xMin、yMin中的最小值取出来，把这些字符的xMax、yMax中的最大值取出来，就可以确定这行文字的外框了。
要想在指定位置(x, y)显示一行文字，步骤如下图所示：
① 先指定第1个字符的原点pen坐标为(0, 0)，计算出它的外框
② 再计算右边字符的原点，也计算出它的外框
把所有字符都处理完后就可以得到一行文字的整体外框：假设外框左上角坐标为(x’, y’)。
③ 想在(x, y)处显示这行文字，调整一下pen坐标即可
怎么调整？
pen为(0, 0)时对应左上角(x’, y’)；
那么左上角为(x, y)时就可以算出pen为(x-x’, y-y’)。
1.6.4 freetype的几个重要数据结构
要想形象地理解程序，需要先介绍一下freetype中几个数据结构：
FT_Library
对应freetype库，使用freetype之前要先调用以下代码：
FT_Library library; /* 对应freetype库 */
error = FT_Init_FreeType( &library ); /* 初始化freetype库 */
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FT_Face
它对应一个矢量字体文件，在源码中使用FT_New_Face函数打开字体文件后，就可以得到一个face。
为什么称之为face？
估计是文字都是写在二维平面上的吧，正对着人脸？不用管原因了，总之认为它对应一个字体文件就可以。
代码如下：
error = FT_New_Face(library, font_file, 0, &face ); /* 加载字体文件 */
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FT_GlyphSlot
插槽？用来保存字符的处理结果：比如转换后的glyph、位图，如下图：
一个face中有很多字符，生成一个字符的点阵位图时，位图保存在哪里？保存在插槽中：face->glyph。
生成第1个字符位图时，它保存在face->glyph中；生成第2个字符位图时，也会保存在face->glyph中，会覆盖第1个字符的位图。
代码如下：
FT_GlyphSlot slot = face->glyph; /* 插槽: 字体的处理结果保存在这里 */
- 1
FT_Glyph
字体文件中保存有字符的原始关键点信息，使用freetype的函数可以放大、缩小、旋转，这些新的关键点保存在插槽中(注意：位图也是保存在插槽中)。
新的关键点使用FT_Glyph来表示，可以使用这样的代码从slot中获得glyph：
error = FT_Get_Glyph(slot , &glyph);
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FT_BBox
FT_BBox结构体定义如下，它表示一个字符的外框，即新glyph的外框：
可以使用以下代码从glyph中获得这些信息：
FT_Glyph_Get_CBox(glyph, FT_GLYPH_BBOX_TRUNCATE, &bbox );
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针对上述流程，示例代码如下：
1.6.5 计算一行文字的外框
前面提到过，一行文字中：后一个字符的原点=前一个字符的原点+advance。
所以要计算一行文字的外框，需要按照排列顺序处理其中的每一个字符。
代码如下，注释写得很清楚了：
102 int compute_string_bbox(FT_Face face, wchar_t *wstr, FT_BBox *abbox)
103 {
104 int i;
105 int error;
106 FT_BBox bbox;
107 FT_BBox glyph_bbox;
108 FT_Vector pen;
109 FT_Glyph glyph;
110 FT_GlyphSlot slot = face->glyph;
111
112 /* 初始化 */
113 bbox.xMin = bbox.yMin = 32000;
114 bbox.xMax = bbox.yMax = -32000;
115
116 /* 指定原点为(0, 0) */
117 pen.x = 0;
118 pen.y = 0;
119
120 /* 计算每个字符的bounding box */
121 /* 先translate, 再load char, 就可以得到它的外框了 */
122 for (i = 0; i < wcslen(wstr); i++)
123 {
124 /* 转换：transformation */
125 FT_Set_Transform(face, 0, &pen);
126
127 /* 加载位图: load glyph image into the slot (erase previous one) */
128 error = FT_Load_Char(face, wstr[i], FT_LOAD_RENDER);
129 if (error)
130 {
131 printf("FT_Load_Char error\n");
132 return -1;
133 }
134
135 /* 取出glyph */
136 error = FT_Get_Glyph(face->glyph, &glyph);
137 if (error)
138 {
139 printf("FT_Get_Glyph error!\n");
140 return -1;
141 }
142
143 /* 从glyph得到外框: bbox */
144 FT_Glyph_Get_CBox(glyph, FT_GLYPH_BBOX_TRUNCATE, &glyph_bbox);
145
146 /* 更新外框 */
147 if ( glyph_bbox.xMin < bbox.xMin )
148 bbox.xMin = glyph_bbox.xMin;
149
150 if ( glyph_bbox.yMin < bbox.yMin )
151 bbox.yMin = glyph_bbox.yMin;
152
153 if ( glyph_bbox.xMax > bbox.xMax )
154 bbox.xMax = glyph_bbox.xMax;
155
156 if ( glyph_bbox.yMax > bbox.yMax )
157 bbox.yMax = glyph_bbox.yMax;
158
159 /* 计算下一个字符的原点: increment pen position */
160 pen.x += slot->advance.x;
161 pen.y += slot->advance.y;
162 }
163
164 /* return string bbox */
165 *abbox = bbox;
166 }
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1.6.6 调整原点并绘制
代码如下，也不复杂：
169 int display_string(FT_Face face, wchar_t *wstr, int lcd_x, int lcd_y)
170 {
171 int i;
172 int error;
173 FT_BBox bbox;
174 FT_Vector pen;
175 FT_Glyph glyph;
176 FT_GlyphSlot slot = face->glyph;
177
178 /* 把LCD坐标转换为笛卡尔坐标 */
179 int x = lcd_x;
180 int y = var.yres - lcd_y;
181
182 /* 计算外框 */
183 compute_string_bbox(face, wstr, &bbox);
184
185 /* 反推原点 */
186 pen.x = (x - bbox.xMin) * 64; /* 单位: 1/64像素 */
187 pen.y = (y - bbox.yMax) * 64; /* 单位: 1/64像素 */
188
189 /* 处理每个字符 */
190 for (i = 0; i < wcslen(wstr); i++)
191 {
192 /* 转换：transformation */
193 FT_Set_Transform(face, 0, &pen);
194
195 /* 加载位图: load glyph image into the slot (erase previous one) */
196 error = FT_Load_Char(face, wstr[i], FT_LOAD_RENDER);
197 if (error)
198 {
199 printf("FT_Load_Char error\n");
200 return -1;
201 }
202
203 /* 在LCD上绘制: 使用LCD坐标 */
204 draw_bitmap( &slot->bitmap,
205 slot->bitmap_left,
206 var.yres - slot->bitmap_top);
207
208 /* 计算下一个字符的原点: increment pen position */
209 pen.x += slot->advance.x;
210 pen.y += slot->advance.y;
211 }
212
213 return 0;
214 }
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1.6.7 上机实验
编译命令(如果你使用的交叉编译链前缀不是arm-buildroot-linux-gnueabihf，请自行修改命令)：
$ arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -o show_line show_line.c -lfreetype
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将编译好的show_line文件与simsun.ttc字体文件拷贝至开发板，这2个文件放在同一个目录下，然后执行以下命令(其中的3个数字分别表示LCD的X坐标、Y坐标、字体大小)：
[root@board:~]# ./show_line ./simsun.ttc 10 200 80
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如果实验成功，可以在LCD上看到一行文字“百问网www.100ask.net”。
