SDL 是什么？

SDL（Simple DirectMedia Layer）是一套跨平台的多媒体开发库，采用 C 语言编写。它广泛应用于嵌入式系统、游戏开发、模拟器、媒体播放器等多媒体应用领域。

SDL 提供了一系列的 API，包括图像绘制、声音播放、键盘输入等，使得多媒体应用的开发变得简单。开发者可以使用相同或相似的代码在 Linux、Windows、Mac OS X 等多个平台上开发应用程序。

在我们公司的众多产品中，SDL 是被广泛使用的。举例来说，我们的设备需要根据要求定制开机 Logo 的显示方式，包括单屏和双屏显示，有时还需要旋转 180 度显示。为了实现这一需求，我们开发了一个专门的应用程序，该应用程序基于 SDL2 编写，能够在 Linux 内核启动后灵活配置并显示 Logo。

**SDL 有两个常见版本：

**SDL1.2 和 SDL2.x。

在不支持 OpenGL ES2 的嵌入式平台上，只能使用 SDL1.2，SDL2.x 依赖 OpengGL ES2。

官网：

https://www.libsdl.org/

Github：

https://github.com/libsdl-org/SDL

本文基于 SDL2。

SDL2 用法

示例：显示图片

 void main()
 {
    SDL_Window *window = SDL_CreateWindow("Hello World!", 100, 100, 640, 480, SDL_WINDOW_SHOWN);
    
    /* Create a Render */
    SDL_Renderer *render = SDL_CreateRenderer(window, -1, SDL_RENDERER_ACCELERATED | SDL_RENDERER_PRESENTVSYNC);
    
    /* Load bitmap image */
    SDL_Surface *bmp = SDL_LoadBMP("./hello.bmp");
    
    SDL_Texture *texture = SDL_CreateTextureFromSurface(render, bmp);
    SDL_FreeSurface(bmp);

    SDL_RenderClear(render);
    SDL_RenderCopy(render, texture, NULL, NULL); // Copy the texture into render
    SDL_RenderPresent(render); // Show render on window

    /* Free all objects*/
    [...]

    /* Quit program */
    SDL_Quit();
    return 0;
}

**
要快速上手 SDL，需要理解下面几个核心结构体和 API：**

对于这些结构体，网上有各种各样的解释，但是都比较晦涩生硬，下面是我理解。

**
SDL_Window**

想要显示东西，首先要有一个容器来容纳程序绘制的内容。

这个容器，最常见的就是窗口。

对于 PC 机，一般都会有窗口的支持。

但是即便是没有桌面环境的嵌入式平台，SDL_Window 也能兼容，只不过这个窗口没有最小化、最大化、拉伸的功能罢了，都是纯软件的概念，和硬件无关。

一般只需要关注 x、y、w、h 4个成员变量，即窗口的原点坐标和宽高。

通过 SDL_CreateWindow() 可以创建一个窗口。

**
SDL_Renderer**

当描述用 GPU 来进行绘画图像时，就用术语渲染。

渲染器，你可以认为就是画笔。

现实世界里，你可以用圆珠笔来画画，也可以用铅笔来画画，所以渲染器也有多种类型，不同的渲染器就好比不同的笔。

SDL2 支持的渲染器：

在嵌入式平台上，一般就只支持 OpengGL ES2 这种渲染器类型。

通过 SDL_CreateRenderer() 可以创建一个渲染器。

**
SDL_Texture**

渲染器有了之后，就轮到要渲染的内容了。

Texture 负责描述渲染的内容。

既然是要显示图像，自然需要像素数据、像素格式、宽度、高度、渲染器类型等信息，这些都包含在 Texture 里。

最常见的情况是调用 SDL_CreateTextureFromSurface(SDL_Surface) 基于某个 Surface 来创建 Texture。

Surface 用于描述像素数据。

**
SDL_RenderCopy() 和 SDL_RenderPresent()**

我们把内存想象成是一块备用的画布，而此时屏幕正在显示另一块画布的内容。

你可以不断地调用 SDL_RenderCopy() 来往备用画布上画东西，无论你画多少次都可以。

只有当你调用 SDL_RenderPresent() 时，备用画布才会真正第切换到屏幕上。

**
实践应用**

在上一篇文章《五分钟拆解流媒体入门项目 MJPG-Streamer》里，我介绍了 MJPG-Streamer 将每一种输入或输出是都抽象为一个插件。

例如采集摄像头的功能被实现为一个输入插件， 而 http 视频流被实现为一个输出插件。

我们可以为 MJPG-Streamer 添加一个 SDL2 输出插件。

这样就可以在本地显示屏上查看到浏览器的图像了，效果如下：

$ ./mjpg_streamer -i "input_uvc.so /dev/video0 -r 640x480 -f 30" -o "output_sdl2.so"

点击查看大图

代码很简单，核心内容就是使用 SDL2 显示 JPG 图片，代码就不贴了。

SDL2 的实现

显示模块

SDL2 是个功能很丰富的库，最核心的 3 个模块是显示、音频、输入。

这里我们以显示模块为例。

SDL2 将底层显示封装为 video driver：

每一个 bootstrap 变量就实现了一种显示接口，我们比较熟悉的包括：Wayland、X11、KMSDRM。

以 KMSDRM 这个 video driver 为例，为了支持这个显示驱动，需要实现这么多 API：

如果你想了解 SDL2 是如何实现屏幕显示的，可以尝试阅读这些 API。需要你对 KMSDRM 的接口有一定的了解。

**
KMSDRM_VideoInit() 如何初始化显示：**

int KMSDRM_VideoInit(_THIS)
{
    KMSDRM_InitDisplays(_this)
        // 打开设备节点
        viddata->drm_fd = open(viddata->devpath, O_RDWR | O_CLOEXEC);

        // 获取到 DRM resources
        KMSDRM_drmModeGetResources(viddata->drm_fd);

        // 枚举出所有显示设备
        for (i = 0; i count_connectors; i++) {
            KMSDRM_AddDisplay(_this, connector, resources);
        }
}

最开始我们用 SDL2 开发 Logo 显示程序的时候，就遇到了无法双屏显示的问题。最后我们是通过阅读分析 KMSDRM_AddDisplay() 相关等相关代码定位出是 SDL2 自身的 bug，最新版本的 SDL2 已修复。双屏异显示这种需求 SDL2 都能满足，真是考虑得很到位。

**
其他功能模块**

除了核心的显示、音频、输入模块外，还有如 power、hid、joystick 等功能：

$ ls
atomic  cpuinfo  file        hidapi    loadso  misc    SDL_assert.c    SDL_dataqueue.c  SDL_error_c.h  SDL_internal.h  SDL_log.c  test    video
audio   dynapi   filesystem  joystick  locale  power   SDL_assert_c.h  SDL_dataqueue.h  SDL_hints.c    SDL_list.c      sensor     thread
core    events   haptic      libm      main    render  SDL.c           SDL_error.c      SDL_hints_c.h  SDL_list.h      stdlib     timer

你挑出自己感兴趣模块，看看人家是怎么对一个类型的功能进行抽象的。

SDL2 的源码较多，因此本文仅能到抛砖引玉的作用。

总结

SDL（Simple DirectMedia Layer）是一套开源的跨平台多媒体开发库，C 语言编写，多用于嵌入式、游戏、模拟器、媒体播放器等多媒体应用领域。

它提供了绘制图像、播放声音、获取键盘输入等相关的 API，大大降低多媒体应用开发难度的同时，也让开发者只要用相同或是相似的代码就可以开发出跨多个平台（Linux、Windows、Mac OS X等）的应用软件。

如果你想在板子进行多媒体开发，例如显示一些东西，或者简单地播放一段音频，又不想用 Qt 那么庞大的图形框架，可以考虑基于 SDL2 进行开发。

更重要的是，SDL2 代码质量很高，虽然代码量比较大，但是各个功能模块结构很清晰，阅读起来很舒服，。如果你想提高自己的 C 语言编码水平，无论你是不是做嵌入式开发，都可以将整个 SDL2 的源码反复翻几遍，绝对大有裨益。

以上就是良许教程网为各位朋友分享的Linu系统相关内容。想要了解更多Linux相关知识记得关注公众号“良许Linux”，或扫描下方二维码进行关注，更多干货等着你 ！