SDL创建窗口

一、SDL与GLFW的区别

SDL（Simple DirectMedia Layer）和 GLFW（Graphics Library Framework）都是流行的跨平台库，用于处理窗口管理、输入和图形上下文，但它们的定位和功能侧重点有所不同。以下是两者的主要区别：

1.定位与目标

SDL

* 目标：为游戏和多媒体应用提供全面的底层支持（音频、输入、窗口、图形、网络等）。

* 特点：功能全面，适合需要整合音视频、输入设备、跨平台渲染的复杂应用（如游戏、模拟器、媒体播放器）。

* 支持图形 API：OpenGL、Vulkan、Metal（SDL3）、Direct3D（通过扩展），以及自带的 2D 渲染 API（SDL_Renderer）。

GLFW

* 目标：专注于窗口管理和 OpenGL/Vulkan 上下文创建，为图形渲染提供最小化支持。

* 特点：轻量级，适合需要直接控制 OpenGL/Vulkan 的图形应用（如 3D 渲染、图形学实验、引擎开发）。

* 支持图形 API：仅 OpenGL 和 Vulkan，不提供其他多媒体功能（如音频或网络）。

2. 核心功能对比

功能	SDL	GLFW
窗口管理	✔️ 支持多窗口、窗口事件、高DPI缩放	✔️ 支持多窗口、窗口事件
输入处理	✔️ 键盘、鼠标、游戏手柄、触控	✔️ 键盘、鼠标、游戏手柄
图形上下文	✔️ OpenGL、Vulkan、Metal（SDL3）	✔️ OpenGL、Vulkan（更直接）
音频支持	✔️ 音频播放、录制、混音	❌ 无
网络通信	✔️ 提供基础 TCP/UDP API	❌ 无
多线程支持	✔️ 线程、互斥锁、信号量	❌ 依赖外部库
文件系统访问	✔️ 跨平台文件路径处理	❌ 无
平台支持	✔️ Windows, macOS, Linux, Android, iOS	✔️ Windows, macOS, Linux

3. 适用场景

选择 SDL：

* 需要整合音视频、输入设备、网络等功能的项目（如游戏、多媒体应用）。

* 希望使用内置的 2D 渲染 API（SDL_Renderer）快速开发。

* 需要支持移动端（Android/iOS）或非传统平台（如 Raspberry Pi）。

* 依赖跨平台特性但不想手动处理底层差异（如事件循环）。

选择 GLFW：

* 专注于 OpenGL/Vulkan 图形渲染（如 3D 引擎、图形学实验）。

* 需要更轻量级的库，避免不必要的功能（如音频、网络）。

* 希望直接控制图形上下文的创建和配置（如多重采样、缓冲区设置）。

* 适合与其他库（如 OpenAL 音频库、GLM 数学库）组合使用。

4. API 设计差异

SDL：

* 提供更高层次的抽象（如 SDL_Renderer 封装了 2D 渲染逻辑）。

* 事件循环需要手动调用 SDL_PollEvent 并处理多种事件类型。

* 多模块化设计，可选择性初始化子系统（如 SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO | SDL_INIT_AUDIO)）。

GLFW：

* 更接近原生图形 API（如直接返回 OpenGL 上下文句柄 glfwGetProcAddress）。

* 事件处理通过回调函数（如 glfwSetKeyCallback）。

* 仅关注窗口和输入，代码更简洁，学习曲线较低。

5. 代码示例对比

SDL（创建窗口和 OpenGL 上下文）

#include <SDL3/SDL.h>
#include <SDL3/SDL_opengl.h>

int main() {
    SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO);
    SDL_Window *window = SDL_CreateWindow("SDL", 800, 600, SDL_WINDOW_OPENGL);
    SDL_GLContext context = SDL_GL_CreateContext(window);
    
    while (1) {
        SDL_Event event;
        while (SDL_PollEvent(&event)) {
            if (event.type == SDL_EVENT_QUIT) exit(0);
        }
        // OpenGL 渲染代码
        SDL_GL_SwapWindow(window);
    }
}

GLFW（创建窗口和 OpenGL 上下文）

#include <GLFW/glfw3.h>

int main() {
    glfwInit();
    GLFWwindow *window = glfwCreateWindow(800, 600, "GLFW", NULL, NULL);
    glfwMakeContextCurrent(window);
    
    while (!glfwWindowShouldClose(window)) {
        glfwPollEvents();
        // OpenGL 渲染代码
        glfwSwapBuffers(window);
    }
}

6. SDL+OpenGL(GLEW)完整示例

跨平台代码 (支持Emscripten)

#include <SDL3/SDL.h>
#include <GL/glew.h>
#include <stdio.h>

GLuint program;
GLuint vbo;

const char* vertex_shader = 
    "#version 300 es\n"
    "in vec2 position;\n"
    "void main() {\n"
    "   gl_Position = vec4(position, 0.0, 1.0);\n"
    "}\n";

const char* fragment_shader = 
    "#version 300 es\n"
    "precision mediump float;\n"
    "out vec4 frag_color;\n"
    "void main() {\n"
    "   frag_color = vec4(1.0, 0.5, 0.2, 1.0);\n"
    "}\n";

GLuint compile_shader(GLenum type, const char* source) {
    GLuint shader = glCreateShader(type);
    glShaderSource(shader, 1, &source, NULL);
    glCompileShader(shader);
    
    GLint success;
    glGetShaderiv(shader, GL_COMPILE_STATUS, &success);
    if (!success) {
        char info_log[512];
        glGetShaderInfoLog(shader, 512, NULL, info_log);
        printf("Shader compilation error: %s\n", info_log);
    }
    return shader;
}

void init_gl() {
    // 初始化GLEW
    glewExperimental = GL_TRUE;
    glewInit();
    
    // 编译着色器
    GLuint vs = compile_shader(GL_VERTEX_SHADER, vertex_shader);
    GLuint fs = compile_shader(GL_FRAGMENT_SHADER, fragment_shader);
    
    // 创建着色器程序
    program = glCreateProgram();
    glAttachShader(program, vs);
    glAttachShader(program, fs);
    glLinkProgram(program);
    
    // 设置顶点数据
    float vertices[] = {
         0.0f,  0.5f,
         0.5f, -0.5f,
        -0.5f, -0.5f
    };
    
    glGenBuffers(1, &vbo);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo);
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);
}

void render() {
    glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    
    glUseProgram(program);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo);
    glVertexAttribPointer(0, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);
    glEnableVertexAttribArray(0);
    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
}

int main() {
    SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO);
    
    SDL_GL_SetAttribute(SDL_GL_CONTEXT_MAJOR_VERSION, 3);
    SDL_GL_SetAttribute(SDL_GL_CONTEXT_MINOR_VERSION, 0);
    
    SDL_Window* window = SDL_CreateWindow("SDL3+OpenGL", 800, 600, SDL_WINDOW_OPENGL);
    SDL_GLContext context = SDL_GL_CreateContext(window);
    
    init_gl();
    
    while (1) {
        SDL_Event event;
        while (SDL_PollEvent(&event)) {
            if (event.type == SDL_EVENT_QUIT) {
                return 0;
            }
        }
        
        render();
        SDL_GL_SwapWindow(window);
    }
}

xmake.lua 构建配置

add_rules("mode.debug", "mode.release")

target("sdl_opengl_demo")
    set_kind("binary")
    add_files("src/main.c")
    
    if is_plat("wasm") then
        add_defines("__EMSCRIPTEN__")
        add_ldflags("-sUSE_SDL=3", "-sUSE_WEBGL2=1", "-sFULL_ES3=1")
    else
        add_packages("sdl3", "glew")
    end

编译命令

## 本地编译
xmake

## Emscripten编译
xmake f -p wasm
xmake

7. 总结

* SDL 是"瑞士军刀"，适合需要多媒体整合的复杂应用。

* GLFW 是"手术刀"，适合专注 OpenGL/Vulkan 渲染的轻量级项目。

* 混合使用：一些项目会结合两者（如用 GLFW 管理窗口和 OpenGL，用 SDL 处理音频和输入），但需注意依赖管理。

* SDL+OpenGL组合适合需要多媒体功能+自定义渲染管线的项目。

二、SDL3与SDL2的区别

SDL3 是 SDL（Simple DirectMedia Layer）库的最新主要版本，目前仍在积极开发中（截至 2023 年 10 月）。相比 SDL2，SDL3 引入了许多架构改进和新功能，旨在简化开发流程、提高跨平台兼容性，并支持现代硬件和技术。以下是 SDL3 的主要新功能和变化：

1. 架构与 API 改进

• 模块化设计：SDL3 采用更模块化的架构，允许开发者按需加载功能模块，减少内存占用。
• 统一API风格：SDL3 统一了API命名规范，移除了SDL2中不一致的命名（如SDL_GetTicks()变为SDL_GetTicksNS()）。
• 对象化接口：引入更多面向对象的设计模式，如SDL_Window和SDL_Renderer现在使用引用计数管理生命周期。
• 错误处理改进：SDL3 使用更一致的错误码系统，所有API都返回SDL_Result类型。

2. 新功能支持

• Metal支持：原生支持Apple的Metal图形API，无需额外扩展。
• 高DPI改进：更好的高DPI显示支持，自动处理缩放和坐标转换。
• Wayland支持：改进的Wayland后端支持，解决SDL2在Wayland下的各种问题。
• 游戏手柄API：重写输入系统，支持更多现代游戏手柄特性（如触觉反馈、陀螺仪）。

3. 性能优化

• 多线程渲染：SDL3 优化了多线程渲染支持，减少主线程阻塞。
• 零拷贝纹理：改进的纹理上传机制，支持直接使用GPU内存。
• 事件系统：更高效的事件处理系统，减少内存分配和复制。

4. 代码示例对比

SDL2 (创建窗口)

#include <SDL2/SDL.h>

int main() {
    SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO);
    SDL_Window* window = SDL_CreateWindow("SDL2", 
        SDL_WINDOWPOS_CENTERED, SDL_WINDOWPOS_CENTERED,
        800, 600, SDL_WINDOW_SHOWN);
    // ...
}

SDL3 (创建窗口)

#include <SDL3/SDL.h>

int main() {
    SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO);
    SDL_Window* window = SDL_CreateWindow("SDL3", 800, 600, 0);
    // ...
}

5. 迁移指南

• 头文件变化：SDL.h现在包含所有核心功能，不再需要单独包含SDL_video.h等子模块头文件。
• 函数替换：许多SDL2函数已被标记为废弃，SDL3提供替代函数（如SDL_GetTicks()→SDL_GetTicksNS()）。
• 事件系统：SDL3使用新的事件类型枚举（SDL_EVENT_QUIT代替SDL_QUIT）。
• 构建系统：SDL3推荐使用现代构建系统如CMake或Meson，不再支持旧的autotools。

6. Emscripten支持

• 当前状态：SDL3对Emscripten的支持仍在开发中，但核心功能(窗口、输入、渲染)已基本可用
• 限制：
  • 音频子系统支持不完整
  • 多线程功能受限于WebAssembly的限制
  • 文件系统访问需要使用Emscripten的虚拟文件系统
• 构建方式：需要使用emcc编译，并链接SDL3的Emscripten端口

Emscripten示例 (SDL3)

<!-- index.html -->
<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
  <canvas id="canvas"></canvas>
  <script src="sdl_app.js"></script>
</body>
</html>

// main.c
#include <SDL3/SDL.h>

int main() {
    SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO);
    SDL_Window* window = SDL_CreateWindow("SDL3+Emscripten", 800, 600, 0);
    SDL_Renderer* renderer = SDL_CreateRenderer(window, NULL, 0);
    
    while (1) {
        SDL_Event event;
        while (SDL_PollEvent(&event)) {
            if (event.type == SDL_EVENT_QUIT) break;
        }
        
        SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 100, 149, 237, 255);
        SDL_RenderClear(renderer);
        SDL_RenderPresent(renderer);
    }
    
    return 0;
}

编译命令：

emcc main.c -sUSE_SDL=3 -o sdl_app.js

7. 总结

• SDL3 是SDL库的重大更新，带来了更现代的API设计和更好的性能。
• 新项目建议直接使用SDL3，现有项目迁移需要评估API变化影响。
• SDL3仍在积极开发中，部分功能可能尚未稳定，建议关注官方更新。
• Emscripten支持正在完善，适合开发Web端的轻量级图形应用。