Linux XRender API使用指南

1. 准备工作：安装与验证XRender

在开始使用XRender前，需确保系统已安装相关库并启用扩展。

• 安装XRender开发库：根据Linux发行版选择对应命令（如Ubuntu/Debian使用sudo apt-get install libxrender-dev，CentOS/RHEL使用sudo yum install libXrender-devel）。
• 验证XRender支持：运行xdpyinfo | grep "X Render"，若输出包含“X Render”，则表示扩展已启用；或使用xprop -root | grep RENDER确认。

2. 基础使用流程

2.1 包含头文件与链接库

在C/C++程序中，需包含XRender头文件，并链接-lX11 -lXrender库：

#include <X11/Xlib.h>
#include <X11/extensions/Xrender.h>

编译时添加链接选项：gcc your_program.c -o output -lX11 -lXrender。

2.2 初始化X11连接与创建窗口

使用Xlib打开显示连接，创建窗口并映射到屏幕：

Display *display = XOpenDisplay(NULL);
if (!display) {
    fprintf(stderr, "Cannot open display\n");
    return 1;
}
int screen = DefaultScreen(display);
Window root = RootWindow(display, screen);
Window window = XCreateSimpleWindow(display, root, 0, 0, 800, 600, 1, 
                                   BlackPixel(display, screen), WhitePixel(display, screen));
XMapWindow(display, window);
XFlush(display);

2.3 创建Picture对象

Picture是XRender的核心对象，代表可渲染的图像或窗口。需指定视觉格式（如PictStandardARGB32）和属性：

XRenderPictureAttributes pa;
pa.repeat = True; // 允许图像重复
Picture picture = XRenderCreatePicture(display, window, PictStandardARGB32, &pa);

2.4 加载与绘制图像

将图像数据加载到Pixmap，创建对应的Picture对象，再合成到目标窗口：

// 假设image_data是预加载的ARGB32格式图像数据（width=100, height=100）
Pixmap pixmap = XCreatePixmap(display, window, 100, 100, 32);
XImage *image = XCreateImage(display, DefaultVisual(display, screen), 32, ZPixmap, 0, 
                            (char*)image_data, 100, 100, 32, 0);
Picture source_picture = XRenderCreatePicture(display, pixmap, PictStandardARGB32, NULL);

// 合成图像到窗口（PictOpOver表示源图像覆盖目标图像）
XRenderComposite(display, PictOpOver, source_picture, None, window, 
                0, 0, 0, 0, 0, 0, 100, 100);
XFlush(display);

2.5 清理资源

程序结束时，释放所有创建的对象：

XDestroyPicture(display, source_picture);
XFreePixmap(display, pixmap);
XDestroyWindow(display, window);
XCloseDisplay(display);

3. 常见操作示例

3.1 图像缩放

使用XRenderScalePicture调整图像尺寸：

XRenderPictureAttributes pa_scale;
pa_scale.scale_x = 0.5; // 宽度缩放为50%
pa_scale.scale_y = 0.5; // 高度缩放为50%
Picture scaled_picture = XRenderScalePicture(source_picture, 0.5, 0.5, &pa_scale);
XRenderComposite(display, PictOpOver, scaled_picture, None, window, 
                0, 0, 0, 0, 0, 0, 50, 50); // 绘制缩放后的图像
XDestroyPicture(display, scaled_picture);

3.2 绘制渐变矩形

通过XRenderCreateLinearGradient创建线性渐变，绘制带渐变的矩形：

XRenderGradientAttributes grad_attr;
grad_attr.type = GradientLinear;
grad_attr.x0 = 10; grad_attr.y0 = 10; // 渐变起点
grad_attr.x1 = 110; grad_attr.y1 = 110; // 渐变终点
grad_attr.colors[0] = 0xFFFF0000; // 红色（起始色）
grad_attr.colors[1] = 0xFF00FF00; // 绿色（结束色）
grad_attr.nColors = 2;

Picture gradient = XRenderCreatePicture(display, None, PictStandardARGB32, &grad_attr);
XRectangle rect = {10, 10, 100, 100};
XRenderComposite(display, PictOpOver, gradient, None, window, 
                0, 0, 0, 0, rect.x, rect.y, rect.width, rect.height);
XDestroyPicture(display, gradient);

4. 性能优化技巧

• 批量处理：合并多个渲染操作（如连续的XRenderComposite调用），减少函数调用次数。
• 缓存属性：重复使用的XRenderPictureAttributes（如重复、透明度）应缓存，避免重复创建。
• 硬件加速：确保X服务器启用硬件加速（如使用DRI驱动），提升渲染速度。
• 多线程：将图像加载、处理与渲染分离到不同线程，避免阻塞主线程。

5. 注意事项

• 错误处理：检查每个XRender函数的返回值（如XRenderCreatePicture是否返回NULL），避免程序崩溃。
• 资源释放：及时销毁Picture、Pixmap等对象，防止内存泄漏。
• 视觉格式匹配：创建Picture时，需确保视觉格式（如PictStandardARGB32）与窗口或图像的视觉格式一致，否则可能导致渲染错误。