6.9.5　安装Fontconfig

Linux最初在我国的程序员中流行时，有很多程序员热衷于Linux的美化，其中优化文字的显示是其中主要内容之一，至今在各个Linux论坛仍然可见Linux美化的身影。文本渲染比较烦琐，除了技术原因外，文本处理机制不断的发展变化，从最初的X的核心字体，到X的字体服务器，再到现在广泛采用的客户端渲染，也给这个本身就不是特别容易理解的领域增加了很多复杂性。

凡是涉及字体相关的地方，我们经常看到如Fontconfig、Freetype、Pango，甚至更多，这些库在文本渲染中都担任什么角色？它们之间的关系又是什么？在我们埋头搭建系统时，还是要不时抬头看看路的。下面，我们就结合图6-28来简单地介绍一下文本的渲染。

图　6-28　文本渲染过程示意图

（1）字符编码（character code）

虽然我们在写程序时，直接使用可读的字符，但事实上，在程序内部，是用字符的编码来代表字符的。字符的编码有多种标准，比如ISO-8859系列编码，Unicode编码以及我国的GB18030等。

假设系统使用UTF8编码，当程序准备显示字符串“你好Linux!”时，程序中将以编码"4F60 597D 4C 69…"来记录这个字符串。

（2）字形（glyph）

字形是字的形体的简称，GB/T 16964《信息技术字型信息交换》中关于字形的的定义为：一个可以辨认的抽象的图形符号，它不依赖于任何特定的设计。

这样解释读者可能依然会感到比较生疏，因为平时我们很少使用这个概念，但是提到字体，大家就一定比较熟悉了，因为操作系统中一定要安装字体文件的，否则是不能正确显示字符的。而所谓的这个字体文件，其实就是字形的集合。

以TrueType字体文件为例，其中包含两个关键的数据结构：

❑一个是字形表，也称为glyf。字形表中每一项代表一个字形，使用字形索引访问其中的字形。TrueType的字形表中，每个字形的描述并非如图6-28中的字形表（glyf）中显示的那样直观，字形表中描述的字形信息都是矢量的，字符的每一个笔画都是由多条曲线包围而形成的。一次曲线需要两个点来确定，二次需要三个点，三次就需要四个点。字体内部保存了这些点的坐标。

❑一个是字符编码到字形映射表（Character to Glyph Mapping），简称cmap。读者可能会有个疑问，cmap中的第二列为什么不是字形，而是字形索引呢？原因是字体文件可能使用在不同的编码环境中，所以字体文件可能包含多个cmap表，比如UTF8对应一个cmap表，GB18030对应另外一个cmap表。另外，一个字体文件中也可能不只包含一种字体。

（3）排版（layout）

每每谈到文本渲染时，大家更多的关注在字体上，却往往忽略了文本的布局排版。实际上，文字的排版是重要而且复杂的。排版引擎需要将单个字符按照一定的间距美观的排列起来。

除了处理字形信息外，由于世界上有多种文字体系，因此，文本可能是多种语言混合的。而且，还有像阿拉伯文、希伯来文这种文字体系是从右向左书写，更别提布局规则极其复杂的印度系文字。

可见，排版引擎是一位真正的幕后英雄。而且，文本渲染的过程都是由排版引擎牵头开始的，不同的图形库可能使用不同的排版引擎，GTK使用的排版引擎是Pango。

（4）确定字体

在将字符编码转化为字符前，首先需要确定字体文件，否则巧妇也难为无米之炊。一个系统中可能安装了多个字体文件，因此，在众多的字体文件中要选择一个最合适的，这就是Fontconfig的主要任务之一。

进行文本渲染时，Pango收集来自各方的字体信息，如系统主题中设置如下：

程序自身的设置如下：

可能还有来自如图形库等其他方面的信息，总之，Pango最后加工出一个字体描述，将它传递给Fontconfig，这个描述称为模式（Pattern），Fontconfig根据配置文件对这个模式进行进一步加工，Fontconfig通常会修改或者增加一些属性。

最终，Fontconfig以加工好的模式在众多的字体中匹配一个最合适的字体。

（5）光栅化

一旦字体确定后，Fontconfig使用库Freetype提供的接口，确定字符编码对应的字形索引，依据的就是如TrueType字体文件中的cmap表。最后，Freetype根据字形索引，从字体文件的字形表中获取描述字形的矢量信息，构建具体的字形，这个过程也叫光栅化。经过光栅化的字符编码，就是一普通图形了，接下来无论是显示到具体窗口中，还是进行其他处理，都与处理普通的图形完全相同。

理解了各个库的作用后，下面我们开始安装这些库。

Freetype在前面安装X时已经安装，接下来只需安装Fontconfig和Pango。由于Cairo依赖于Fontconfig，而Pango又基于Cairo进行字体渲染，所以，这里的安装顺序看上去有点奇怪。我们先安装Fontconfig，中间插播Cairo，然后才安装Pango。

安装Fontconfig的命令如下：