]> Pileus Git - ~andy/gtk/blob - docs/widget_system.txt
Minor additions and fixes
[~andy/gtk] / docs / widget_system.txt
1 Notes about the inner workings of the widget system of GTK+
2 ===========================================================
3
4 This file contains some notes as to how the widget system does
5 and should work. It consists of three parts:
6
7  I) A description of the meaning of the various flags
8
9  II) A list of invariants about the states of the widgets. 
10     (Throughout this document, we refer to the states of the
11      widgets by referring to the flags for GtkWidget)
12
13  III) Some notes about the ways that a widget changes states
14
15  IV) A list of responsibilities of various widget signals when
16     the states change.
17
18 Any action necessary to maintain the invariants in II which is not
19 explicitly mentioned in IV), is the responsibility of the core GTK
20 code, which is roughly defined as:
21
22   gtkobject.c
23   gtkwidget.c
24   gtkcontainer.c
25   gtkmain.c
26   gtksignal.c
27
28 Section II is mostly of interest to those maintaining GTK, the
29 other sections may also be interesting to people writing
30 new widgets.
31
32 Main outline:
33         - Owen Taylor <owt1@cornell.edu>
34           1998/02/03
35
36 Flag descriptions:
37         - Tim Janik <timj@gimp.org>
38           1998/02/04
39
40 I. Flags
41 --------
42
43 GtkObject:
44
45 GTK_DESTROYED:
46         This flagged is set for a GtkObject right before its
47         destruction code is executed. Its main use is the
48         prevention of multiple destruction invokations.
49         
50 GTK_FLOATING:
51         This flag reflects the fact that the holder of the
52         initial reference count is unknown. Refer to refcounting.txt
53         for further details.
54
55 GTK_RESERVED_1:
56 GTK_RESERVED_2:
57         Reserved flags.
58
59
60 GtkWidget, public flags:
61
62 GTK_TOPLEVEL:
63         Widgets without a real parent, as there are GtkWindows and
64         GtkMenus have this flag set throughout their lifetime.
65         Toplevel widgets always contain their own GdkWindow.
66         
67 GTK_NO_WINDOW:
68         This flag is indicative for a widget that does not provide
69         its own GdkWindow. Visible action (e.g. drawing) is performed
70         on the parent's GdkWindow.
71
72 GTK_REALIZED:
73         Set by gtk_widget_realize, unset by gtk_widget_unrealize.
74         Relies on ((widget->parent && widget->parent->window)
75                    || GTK_WIDGET_TOPLEVEL (widget));
76         Means: widget has an associated GdkWindow (XWindow).
77
78 GTK_MAPPED:
79         Set by gtk_widget_map, unset by gtk_widget_unmap.
80         May only be set if GTK_WIDGET_REALIZED (widget).
81         Means: gdk_window_show() has been called on the widgets window(s).
82
83 GTK_VISIBLE:
84         Set by gtk_widget_show.
85         Implies that a widget will be flagged GTK_MAPPED as soon as its
86         parent is mapped.
87 !GTK_VISIBLE:
88         Set by gtk_widget_hide.
89         Implies that a widget is not onscreen, therefore !GTK_MAPPED.
90
91 GTK_SENSITIVE:
92         Set and unset by gtk_widget_set_sensitive.
93         The sensitivity of a widget determines whether it will receive
94         certain events (e.g. button or key presses). One premise for
95         the widgets sensitivity is to have GTK_SENSITIVE set.
96
97 GTK_PARENT_SENSITIVE:
98         Set and unset by gtk_widget_set_sensitive operations on the
99         parents of the widget.
100         This is the second premise for the widgets sensitivity. Once
101         it has GTK_SENSITIVE and GTK_PARENT_SENSITIVE set, its state is
102         effectively sensitive. This is expressed (and can be examined) by
103         the GTK_WIDGET_IS_SENSITIVE macro.
104
105 GTK_CAN_FOCUS:
106         There are no directly corresponding functions for setting/unsetting
107         this flag, but it can be affected by the GtkWidget::has_focus argument
108         via gtk_widget_set_arg.
109         This flag determines whether a widget is able to handle focus grabs.
110
111 GTK_HAS_FOCUS:
112         This flag will be set by gtk_widget_grab_focus for widgets that also
113         have GTK_CAN_FOCUS set. The flag will be unset once another widget
114         grabs the focus.
115         
116 GTK_CAN_DEFAULT:
117 GTK_HAS_DEFAULT:
118         These two flags are mostly equal in functionality to their *_FOCUS
119         counterparts, but for the default widget.
120
121 GTK_HAS_GRAB:
122         Set by gtk_grab_add, unset by gtk_grab_remove.
123         Means: widget is in the grab_widgets stack, and will be the preferred
124         one for receiving events other than ones of cosmetic value.
125
126 GTK_BASIC:
127         The GTK_BASIC flag is an attempt at making a distinction
128         between widgets that handle user input e.g. key/button presses
129         and those that don't. Subsequent parent<->child relation ships
130         of non `basic' widgets should be avoided. The checking for
131         this is currently not properly enforced in the code. For
132         example GtkButton is a non `basic' widget, that will therefore
133         disallow to act as a container for another GtkButton. Now the
134         gnit is, one can add a GtkHBox (which is a `basic' widget) to
135         the first button, and put the second into the box.
136
137 GTK_RESERVED_3:
138
139 GTK_RC_STYLE:
140         This flag indicates that its style has been looked up through
141         the rc mechanism. It does not imply that the widget actually
142         had a style defined through the rc mechanism.
143
144
145 GtkWidget, private flags:
146
147 GTK_USER_STYLE:
148         A widget is flagged to have a user style, once gtk_widget_set_style
149         has been invoked for it. The use of this flag is to tell widgets
150         wich share a global user style from the ones which got a certain
151         style assign from outside the toolkit.
152         
153 GTK_REDRAW_PENDING:
154         Relies on GTK_WIDGET_MAPPED (widget).
155         [FIXME: this is not really enforced throughout the code, but should
156          be. it only requires a few checks for GTK_WIDGET_MAPPED and
157          minor changes to gtk_widget_unmap, we can then remove the check
158          in gtk_widget_real_destroy]
159         Means: there is an idle handler waiting for the widget, that
160         will cause a full redraw (gtk_widget_draw (widget, NULL)).
161
162 GTK_RESIZE_PENDING:
163         First, this is only valid for GtkContainers.
164         [some of the code should move to gtkcontainer.c therefore]
165         Relies on GTK_WIDGET_REALIZED(widget)
166         [this is not really enforced throughout the code, but should
167          be. it only requires a few checks for GTK_WIDGET_RELIZED and
168          minor changes to gtk_widget_unrealize, we can then remove the check
169          in gtk_widget_real_destroy]
170         Means: there is an idle handler waiting for the container to
171         resize it.
172
173 GTK_RESIZE_NEEDED:
174         Relies on GTK_WIDGET_REALIZED(widget)
175         [this is not really enforced throughout the code, but should
176          be. once this is done special checking in gtk_widget_real_destroy
177          can be avoided]
178         Means: a widget has been added to the resize_widgets list of
179         its _toplevel_ container (keep this in mind for GtkViewport).
180         Remark: this flag is also used internaly by gtkwindow.c during
181         the evaluation of resizing worthy widgets.
182
183 GTK_LEAVE_PENDING:
184         A widget is flagged as such if there is a leave_notify event
185         pending for it. It will receive this event regardless of a grab
186         through another widget or its current sensitivity.
187         [this should be made relying on GTK_REALIZED]
188
189 GTK_HAS_SHAPE_MASK:
190         Set by gtk_widget_shape_combine_mask if a widget got a shape mask
191         assigned (making use of the X11 shaped window extension).
192
193 GTK_IN_REPARENT:
194         During the act of reparentation widgets which are already
195         realized and will be added to an already realized parent need
196         to have this flag set to prevent natural unrealization on the
197         process of getting unparented.
198
199 Related Macros:
200
201 GTK_WIDGET_DRAWABLE:
202         This macro examines whether a widget is flagged as GTK_WIDGET_VISIBLE
203         and GTK_WIDGET_MAPPED.
204         Means: it _makes sense_ to draw in a widgets window.
205
206 GTK_WIDGET_IS_SENSITIVE:
207         This macro tells the real sensitivity state of a widget. It returns
208         whether both the widget and all its parents are in sensitive state.
209
210
211 II. Invariants:
212 ---------------
213
214 This section describes various constraints on the states of 
215 the widget:
216
217 In the following
218
219   A => B     means  if A is true, than B is true
220   A <=> B    means  A is true, if and only if B is true
221                     (equivalent to A => B and A <= B)
222
223
224 1)  GTK_WIDGET_DESTROYED (widget) => !GTK_WIDGET_REALIZED (widget)
225                                   => !GTK_WIDGET_VISIBLE (widget)
226 [ The latter is not currently in place, but it should be ] 
227  
228 2) GTK_WIDGET_MAPPED (widget) => GTK_WIDGET_REALIZED (widget)
229
230 3) if GTK_WIDGET_TOPLEVEL (widget):
231    GTK_WIDGET_VISIBLE (widget) <=> GTK_WIDGET_MAPPED (widget)
232
233 4) if !GTK_WIDGET_TOPLEVEL (widget):
234   widget->parent && GTK_WIDGET_REALIZED (widget->parent) <=>
235      GTK_WIDGET_REALIZED (widget)
236
237 5) if !GTK_WIDGET_TOPLEVEL (widget):
238
239    GTK_WIDGET_MAPPED (widget) => GTK_WIDGET_VISIBLE (widget)
240                               => GTK_WIDGET_REALIZED (widget)
241
242    widget->parent && GTK_WIDGET_MAPPED (widget->parent) && 
243      GTK_WIDGET_VISIBLE (widget) => GTK_WIDGET_MAPPED (widget)
244
245 Note:, the definition
246
247 [  GTK_WIDGET_DRAWABLE = GTK_WIDGET_VISIBLE && GTK_WIDGET_MAPPED
248    is made in gtkwidget.c, but by 3) and 5), 
249      
250       GTK_WIDGET_MAPPED => GTK_WIDGET_VISIBLE
251 ]
252
253 6) GTK_REDRAW_PENDING => GTK_WIDGET_REALIZED
254    GTK_RESIZE_PENDING =>         "
255    GTK_LEAVE_PENDING  =>         "
256    GTK_RESIZE_NEEDED  =>         "
257
258 III. How states are changed:
259 ----------------------------
260
261 How can the user control the state of a widget:
262 -----------------------------------------------
263
264 (In the following, set flag means set the flag, do appropriate
265 actions, and enforce above invariants) 
266
267 gtk_widget_show: 
268  if !GTK_DESTROYED sets GTK_VISIBLE
269
270 gtk_widget_hide:
271  if !GTK_VISIBLE for widget
272
273 gtk_widget_destroy:
274  sets GTK_DESTROYED
275  For a top-level widget
276
277 gtk_widget_realize:
278  if !GTK_DESTROYED sets GTK_REALIZED
279 - Calling gtk_widget_realize when the widget is not a descendent
280   of a toplevel is an ERROR.
281
282 gtk_container_add (container, widget) [ and container-specific variants ]
283  Sets widget->parent 
284
285 gtk_container_remove (container, widget)
286  unsets widget->parent
287
288 gtk_widget_reparent (widget, new_parent)
289  Equivalent to removing widget from old parent and adding it to
290  the new parent, except that the widget will not be temporarily 
291  unrealized if both the old parent and the new parent are realized.
292
293
294 gtk_widget_unrealize
295 gtk_widget_map
296 gtk_widget_unmap
297
298 These functions are not meant to be used by applications - they
299 are used only by GTK and widgets to enforce invariants on the
300 state.
301
302 When The X window corresponding to a GTK window is destroyed:
303 -------------------------------------------------------------
304
305 gtk_widget_destroy is called (as above).
306
307
308
309 IV. Responsibilities of widgets
310 --------------------------------
311
312 Adding to a container
313 ---------------------
314
315 When a widget is added to a container, the container:
316
317   1) calls gtk_widget_set_parent (widget, container)
318   2) calls gtk_widget_set_parent_window (widget, window) if 
319      the widget is being added to something other than container->window
320   3) if container is realized, and not widget, realizes widget
321   4) if container is mapped, and not widget and widget is GTK_VISIBLE,
322      maps widget
323   5) Queues a resize if the widget is mapped
324
325 Note: It would be nice to remove 3) and 4) out of widget specific code
326   since they are of the invariant-enforcing nature, but it is
327   a bit hard, since they can't be done until after 2)
328
329
330 Removing from a container
331 -------------------------
332
333 When a widget is removed to a container, the container:
334
335   1) Calls gtk_widget_unparent (widget)
336   2) Queues a resize.
337
338 Notes:
339
340  gtk_widget_unparent unrealizes the widget except in the 
341    special case GTK_IN_REPARENT is set.
342
343
344 At widget creation
345 ------------------
346
347 Widgets are created in an unrealized state. 
348
349  1) The widget should allocate and initialize needed data structures
350
351
352 The Realize signal
353 ------------------
354
355 When a widget recieves the "realize" signal it should:
356
357  NO_WINDOW widgets: (probably OK to use default handler)
358
359   1) set the realized flag
360   2) set widget->window
361       widget->window = gtk_widget_get_parent_window (widget);
362       gdk_window_ref (widget->window);
363   3) attach the widget's style
364
365   widget->style = gtk_style_attach (widget->style, widget->window);
366
367  widget with window(s)
368
369   1) set the REALIZED flag
370   2) create windows with the parent obtained from
371       gtk_widget_get_parent_window (widget);
372   3) attach the widget's style
373   4) set the background color for the new window based on the style
374
375 The Map signal
376 --------------
377
378   1) Set the MAPPED flag
379   2) If the widget has any windows, gdk_window_show those windows
380   3) call gtk_widget_map for all child widgets that are 
381      VISIBLE and !MAPPED.
382   3) Do any other functions related to putting the widget onscreen.
383      (for instance, showing extra popup windows...)
384
385 The Unmap signal
386 ----------------
387
388 When a widget receives the unmap signal, it must:
389
390  1) If the widget has a window, gdk_window_hide that window, 
391  2) If the widget does not have a window, unmap all child widgets
392  3) Do any other functions related to taking the widget offscreen
393      (for instance, removing popup windows...)
394  3) Unset GTK_MAPPED
395
396
397 The Unrealize signal
398 --------------------
399
400 When a widget receives the unrealize signal, it must
401
402  1) For any windows other than widget->window do:
403
404     gdk_window_set_user_data (window, NULL);
405     gdk_window_destroy (window);
406
407  2) Call the parent's unrealize handler
408
409
410 The Widget class unrealize handler will take care of unrealizing
411 all children if necessary. [should this be made consistent with
412 unmap???]
413
414
415 The Destroy Signal
416 ------------------
417
418 Commentary:
419
420   The destroy signal probably shouldn't exist at all. A widget
421   should merely be unrealized and removed from its parent
422   when the user calls gtk_widget_destroy or a GDK_DESTROY event
423   is received. However, a large body of code depends on
424   getting a definitive signal when a widget goes away.
425
426   That could be put in the finalization step, but, especially
427   with language bindings, the cleanup step may need to refer
428   back to the widget. (To use gtk_widget_get_data, for instance)
429   If it does so via a pointer in a closure (natural for
430   Scheme, or Perl), then the finalization procedure will never
431   be called. 
432
433   Also, if we made that the finalization step, we would have
434   to propagate the GDK_DESTROY event in any case, since it is
435   at that point at which user-visible actions need to be taken.
436
437
438 When a widget receives the destroy signal, it must:
439
440   1) If the widget "owns" any widgets other than its child
441      widgets, (for instance popup windows) it should
442      call gtk_widget_destroy () for them.
443
444   2) Call the parent class's destroy handler.
445
446
447 The "destroy" signal will only be received once. A widget
448 will never receive any other signals after the destroy
449 signal (but see the sectionalize on "Finalize" below)
450
451 The widget must handle calls to all publically accessible
452 functions in an innocuous manner even after a "destroy"
453 signal. (A widget can assume that it will not be realized 
454 after a "destroy" signal is received, which may simplify
455 handling this requirement)
456
457
458 The Finalize Pseudo-signal
459 --------------------------
460
461 The finalize pseudo-signal is received after all references
462 to the widget have been removed. The finalize callback
463 cannot make any GTK calls with the widget as a parameter.
464
465 1) Free any memory allocated by the widget. (But _not_
466    the widget structure itself.
467
468 2) Call the parent class's finalize signal
469
470
471 A note on chaining "destroy" signals and finalize signals:
472 ---------------------------------------------------------
473
474 This is done by code like:
475
476   if (GTK_OBJECT_CLASS (parent_class)->destroy)
477     (* GTK_OBJECT_CLASS (parent_class)->destroy) (object);
478
479 It may not be completely obvious why this works. Note
480 that parent_class is a static variable on a per-class
481 basis. So say: we have
482
483   GtkFoo <- GtkBar <- GtkWidget <-GtkObject
484
485 And that Foo, Widget, and Object all have destructors, but
486 not Bar.
487
488 Then gtk_foo_destroy will call gtk_widget_destroy (because
489 it was not overridden in the Bar class structure) and
490 gtk_widget_destroy will call gtk_object_destroy because
491 the parent_class variable referenced by gtk_foo_destroy is the 
492 static variable in gtkwidget.c: GtkObjectClass.