GTK/GTKプログラミング言語バインディング

はじめに

GTKは多くのプログラミング言語からアクセス可能です。各言語用のバインディングにより、ネイティブのように GTK を利用できます。

主要な言語バインディング

Python (PyGObject)

import gi
gi.require_version('Gtk', '4.0')
from gi.repository import Gtk

class MyWindow(Gtk.Window):
    def __init__(self):
        super().__init__(title="Hello Python")
        button = Gtk.Button(label="Click Me")
        button.connect("clicked", self.on_button_clicked)
        self.set_child(button)

    def on_button_clicked(self, button):
        print("Hello World")

app = Gtk.Application(application_id="org.example.myapp")
window = MyWindow()
window.present()
app.run(None)

Rust (gtk-rs)

use gtk::prelude::*;
use gtk::{Application, ApplicationWindow, Button};

fn main() {
    let app = Application::builder()
        .application_id("org.example.myapp")
        .build();

    app.connect_activate(|app| {
        let window = ApplicationWindow::builder()
            .application(app)
            .title("Hello Rust")
            .build();

        let button = Button::with_label("Click Me");
        button.connect_clicked(|_| {
            println!("Hello World");
        });

        window.set_child(Some(&button));
        window.present();
    });

    app.run();
}

JavaScript (GJS)

imports.gi.versions.Gtk = '4.0';
const { Gtk } = imports.gi;

class MyWindow extends Gtk.Window {
    constructor() {
        super({ title: "Hello JavaScript" });
        let button = new Gtk.Button({ label: "Click Me" });
        button.connect('clicked', () => {
            print("Hello World");
        });
        this.set_child(button);
    }
}

let app = new Gtk.Application({
    application_id: 'org.example.myapp'
});

app.connect('activate', () => {
    let win = new MyWindow();
    win.present();
});

app.run([]);

C++ (gtkmm)

#include <gtkmm.h>

class MyWindow : public Gtk::Window {
public:
    MyWindow() {
        set_title("Hello C++");
        button.set_label("Click Me");
        button.signal_clicked().connect(
            sigc::mem_fun(*this, &MyWindow::on_button_clicked));
        set_child(button);
    }

private:
    void on_button_clicked() {
        std::cout << "Hello World" << std::endl;
    }
    Gtk::Button button;
};

int main(int argc, char* argv[]) {
    auto app = Gtk::Application::create("org.example.myapp");
    return app->make_window_and_run<MyWindow>(argc, argv);
}

Vala

public class MyWindow : Gtk.Window {
    public MyWindow () {
        Object (title: "Hello Vala");
        var button = new Gtk.Button.with_label ("Click Me");
        button.clicked.connect (() => {
            print ("Hello World\n");
        });
        this.set_child (button);
    }
}

void main (string[] args) {
    var app = new Gtk.Application ("org.example.myapp", 
                                  ApplicationFlags.FLAGS_NONE);
    app.activate.connect (() => {
        var win = new MyWindow ();
        win.present ();
    });
    app.run (args);
}

バインディングの特徴比較

パフォーマンス

C/C++: ネイティブパフォーマンス
Rust: ネイティブに近いパフォーマンス
Vala: 高パフォーマンス（Cにコンパイル）
Python/JavaScript: インタプリタ言語のオーバーヘッド

開発効率

Python: 高い生産性、豊富なライブラリ
JavaScript: Webプログラマーに馴染みやすい
Vala: GTK向けに設計された言語
Rust: 安全性と高性能の両立
C++: オブジェクト指向プログラミングの恩恵

メモリ管理

Python/JavaScript: 自動ガベージコレクション
Rust: コンパイル時メモリ管理
C++: 手動メモリ管理（スマートポインタ利用可）
Vala: 自動メモリ管理

バインディング固有の機能

Python (PyGObject)

GObject Introspection による動的バインディング
豊富なサードパーティライブラリとの統合
RADツールのサポート

Rust (gtk-rs)

型安全なバインディング
パターンマッチングの活用
ゼロコスト抽象化

JavaScript (GJS)

GNOME Shell との統合
モダンなJavaScript機能のサポート
非同期プログラミングの容易さ

C++ (gtkmm)

テンプレートの活用
STLとの統合
シグナル/スロットの型安全な実装

Vala

GTKに特化した言語機能
コンパイル時の最適化
GObjectシステムとの完全な統合

プロジェクト構成例

Python

myapp/
├── __init__.py
├── main.py
├── window.py
└── data/
    └── ui/
        └── window.ui

Rust

myapp/
├── Cargo.toml
├── src/
│   ├── main.rs
│   ├── window.rs
│   └── config.rs
└── resources/
    └── ui/
        └── window.ui

ビルドシステムの統合

Meson

project('myapp', 'cpp',
        version: '0.1.0',
        default_options: ['cpp_std=c++17'])

gtk_dep = dependency('gtkmm-4.0')

executable('myapp',
           'main.cpp',
           dependencies: gtk_dep)

Cargo (Rust)

[package]
name = "myapp"
version = "0.1.0"

[dependencies]
gtk = { version = "0.4", package = "gtk4" }

まとめ

GTKの言語バインディングは、各プログラミング言語の特性を活かしながらGTKの機能を提供します。プロジェクトの要件や開発チームのスキルセットに応じて、適切な言語バインディングを選択することが重要です。