git.sur5r.net Git - i3/i3/blob - libi3/font.c

   1 /*
   2  * vim:ts=4:sw=4:expandtab
   3  *
   4  * i3 - an improved dynamic tiling window manager
   5  * © 2009 Michael Stapelberg and contributors (see also: LICENSE)
   6  *
   7  */
   8 #include <assert.h>
   9 #include <stdint.h>
  10 #include <stdlib.h>
  11 #include <string.h>
  12 #include <stdbool.h>
  13 #include <err.h>
  14
  15 #include <cairo/cairo-xcb.h>
  16 #if PANGO_SUPPORT
  17 #include <pango/pangocairo.h>
  18 #endif
  19
  20 #include "libi3.h"
  21
  22 extern xcb_connection_t *conn;
  23 extern xcb_screen_t *root_screen;
  24
  25 static const i3Font *savedFont = NULL;
  26
  27 #if PANGO_SUPPORT
  28 static xcb_visualtype_t *root_visual_type;
  29 static double pango_font_red;
  30 static double pango_font_green;
  31 static double pango_font_blue;
  32
  33 /* Necessary to track whether the dpi changes and trigger a LOG() message,
  34  * which is more easily visible to users. */
  35 static double logged_dpi = 0.0;
  36
  37 static PangoLayout *create_layout_with_dpi(cairo_t *cr) {
  38     PangoLayout *layout;
  39     PangoContext *context;
  40
  41     context = pango_cairo_create_context(cr);
  42     const double dpi = (double)root_screen->height_in_pixels * 25.4 /
  43                        (double)root_screen->height_in_millimeters;
  44     if (logged_dpi != dpi) {
  45         logged_dpi = dpi;
  46         LOG("X11 root window dictates %f DPI\n", dpi);
  47     } else {
  48         DLOG("X11 root window dictates %f DPI\n", dpi);
  49     }
  50     pango_cairo_context_set_resolution(context, dpi);
  51     layout = pango_layout_new(context);
  52     g_object_unref(context);
  53
  54     return layout;
  55 }
  56
  57 /*
  58  * Loads a Pango font description into an i3Font structure. Returns true
  59  * on success, false otherwise.
  60  *
  61  */
  62 static bool load_pango_font(i3Font *font, const char *desc) {
  63     /* Load the font description */
  64     font->specific.pango_desc = pango_font_description_from_string(desc);
  65     if (!font->specific.pango_desc) {
  66         ELOG("Could not open font %s with Pango, fallback to X font.\n", desc);
  67         return false;
  68     }
  69
  70     LOG("Using Pango font %s, size %d\n",
  71         pango_font_description_get_family(font->specific.pango_desc),
  72         pango_font_description_get_size(font->specific.pango_desc) / PANGO_SCALE);
  73
  74     /* We cache root_visual_type here, since you must call
  75      * load_pango_font before any other pango function
  76      * that would need root_visual_type */
  77     root_visual_type = get_visualtype(root_screen);
  78
  79     /* Create a dummy Pango layout to compute the font height */
  80     cairo_surface_t *surface = cairo_xcb_surface_create(conn, root_screen->root, root_visual_type, 1, 1);
  81     cairo_t *cr = cairo_create(surface);
  82     PangoLayout *layout = create_layout_with_dpi(cr);
  83     pango_layout_set_font_description(layout, font->specific.pango_desc);
  84
  85     /* Get the font height */
  86     gint height;
  87     pango_layout_get_pixel_size(layout, NULL, &height);
  88     font->height = height;
  89
  90     /* Free resources */
  91     g_object_unref(layout);
  92     cairo_destroy(cr);
  93     cairo_surface_destroy(surface);
  94
  95     /* Set the font type and return successfully */
  96     font->type = FONT_TYPE_PANGO;
  97     return true;
  98 }
  99
 100 /*
 101  * Draws text using Pango rendering.
 102  *
 103  */
 104 static void draw_text_pango(const char *text, size_t text_len,
 105                             xcb_drawable_t drawable, xcb_visualtype_t *visual, int x, int y,
 106                             int max_width, bool is_markup) {
 107     /* Create the Pango layout */
 108     /* root_visual_type is cached in load_pango_font */
 109     cairo_surface_t *surface = cairo_xcb_surface_create(conn, drawable,
 110                                                         visual, x + max_width, y + savedFont->height);
 111     cairo_t *cr = cairo_create(surface);
 112     PangoLayout *layout = create_layout_with_dpi(cr);
 113     gint height;
 114
 115     pango_layout_set_font_description(layout, savedFont->specific.pango_desc);
 116     pango_layout_set_width(layout, max_width * PANGO_SCALE);
 117     pango_layout_set_wrap(layout, PANGO_WRAP_CHAR);
 118     pango_layout_set_ellipsize(layout, PANGO_ELLIPSIZE_END);
 119
 120     if (is_markup)
 121         pango_layout_set_markup(layout, text, text_len);
 122     else
 123         pango_layout_set_text(layout, text, text_len);
 124
 125     /* Do the drawing */
 126     cairo_set_operator(cr, CAIRO_OPERATOR_SOURCE);
 127     cairo_set_source_rgb(cr, pango_font_red, pango_font_green, pango_font_blue);
 128     pango_cairo_update_layout(cr, layout);
 129     pango_layout_get_pixel_size(layout, NULL, &height);
 130     /* Center the piece of text vertically if its height is smaller than the
 131      * cached font height, and just let "high" symbols fall out otherwise. */
 132     int yoffset = (height < savedFont->height ? 0.5 : 1) * (height - savedFont->height);
 133     cairo_move_to(cr, x, y - yoffset);
 134     pango_cairo_show_layout(cr, layout);
 135
 136     cairo_surface_flush(surface);
 137
 138     /* Free resources */
 139     g_object_unref(layout);
 140     cairo_destroy(cr);
 141     cairo_surface_destroy(surface);
 142 }
 143
 144 /*
 145  * Calculate the text width using Pango rendering.
 146  *
 147  */
 148 static int predict_text_width_pango(const char *text, size_t text_len, bool is_markup) {
 149     /* Create a dummy Pango layout */
 150     /* root_visual_type is cached in load_pango_font */
 151     cairo_surface_t *surface = cairo_xcb_surface_create(conn, root_screen->root, root_visual_type, 1, 1);
 152     cairo_t *cr = cairo_create(surface);
 153     PangoLayout *layout = create_layout_with_dpi(cr);
 154
 155     /* Get the font width */
 156     gint width;
 157     pango_layout_set_font_description(layout, savedFont->specific.pango_desc);
 158
 159     if (is_markup)
 160         pango_layout_set_markup(layout, text, text_len);
 161     else
 162         pango_layout_set_text(layout, text, text_len);
 163
 164     pango_cairo_update_layout(cr, layout);
 165     pango_layout_get_pixel_size(layout, &width, NULL);
 166
 167     /* Free resources */
 168     g_object_unref(layout);
 169     cairo_destroy(cr);
 170     cairo_surface_destroy(surface);
 171
 172     return width;
 173 }
 174 #endif
 175
 176 /*
 177  * Loads a font for usage, also getting its metrics. If fallback is true,
 178  * the fonts 'fixed' or '-misc-*' will be loaded instead of exiting. If any
 179  * font was previously loaded, it will be freed.
 180  *
 181  */
 182 i3Font load_font(const char *pattern, const bool fallback) {
 183     /* if any font was previously loaded, free it now */
 184     free_font();
 185
 186     i3Font font;
 187     font.type = FONT_TYPE_NONE;
 188
 189     /* No XCB connction, return early because we're just validating the
 190      * configuration file. */
 191     if (conn == NULL) {
 192         return font;
 193     }
 194
 195 #if PANGO_SUPPORT
 196     /* Try to load a pango font if specified */
 197     if (strlen(pattern) > strlen("pango:") && !strncmp(pattern, "pango:", strlen("pango:"))) {
 198         const char *font_pattern = pattern + strlen("pango:");
 199         if (load_pango_font(&font, font_pattern)) {
 200             font.pattern = sstrdup(pattern);
 201             return font;
 202         }
 203     } else if (strlen(pattern) > strlen("xft:") && !strncmp(pattern, "xft:", strlen("xft:"))) {
 204         const char *font_pattern = pattern + strlen("xft:");
 205         if (load_pango_font(&font, font_pattern)) {
 206             font.pattern = sstrdup(pattern);
 207             return font;
 208         }
 209     }
 210 #endif
 211
 212     /* Send all our requests first */
 213     font.specific.xcb.id = xcb_generate_id(conn);
 214     xcb_void_cookie_t font_cookie = xcb_open_font_checked(conn, font.specific.xcb.id,
 215                                                           strlen(pattern), pattern);
 216     xcb_query_font_cookie_t info_cookie = xcb_query_font(conn, font.specific.xcb.id);
 217
 218     /* Check for errors. If errors, fall back to default font. */
 219     xcb_generic_error_t *error;
 220     error = xcb_request_check(conn, font_cookie);
 221
 222     /* If we fail to open font, fall back to 'fixed' */
 223     if (fallback && error != NULL) {
 224         ELOG("Could not open font %s (X error %d). Trying fallback to 'fixed'.\n",
 225              pattern, error->error_code);
 226         pattern = "fixed";
 227         font_cookie = xcb_open_font_checked(conn, font.specific.xcb.id,
 228                                             strlen(pattern), pattern);
 229         info_cookie = xcb_query_font(conn, font.specific.xcb.id);
 230
 231         /* Check if we managed to open 'fixed' */
 232         error = xcb_request_check(conn, font_cookie);
 233
 234         /* Fall back to '-misc-*' if opening 'fixed' fails. */
 235         if (error != NULL) {
 236             ELOG("Could not open fallback font 'fixed', trying with '-misc-*'.\n");
 237             pattern = "-misc-*";
 238             font_cookie = xcb_open_font_checked(conn, font.specific.xcb.id,
 239                                                 strlen(pattern), pattern);
 240             info_cookie = xcb_query_font(conn, font.specific.xcb.id);
 241
 242             if ((error = xcb_request_check(conn, font_cookie)) != NULL)
 243                 errx(EXIT_FAILURE, "Could open neither requested font nor fallbacks "
 244                                    "(fixed or -misc-*): X11 error %d",
 245                      error->error_code);
 246         }
 247     }
 248
 249     font.pattern = sstrdup(pattern);
 250     LOG("Using X font %s\n", pattern);
 251
 252     /* Get information (height/name) for this font */
 253     if (!(font.specific.xcb.info = xcb_query_font_reply(conn, info_cookie, NULL)))
 254         errx(EXIT_FAILURE, "Could not load font \"%s\"", pattern);
 255
 256     /* Get the font table, if possible */
 257     if (xcb_query_font_char_infos_length(font.specific.xcb.info) == 0)
 258         font.specific.xcb.table = NULL;
 259     else
 260         font.specific.xcb.table = xcb_query_font_char_infos(font.specific.xcb.info);
 261
 262     /* Calculate the font height */
 263     font.height = font.specific.xcb.info->font_ascent + font.specific.xcb.info->font_descent;
 264
 265     /* Set the font type and return successfully */
 266     font.type = FONT_TYPE_XCB;
 267     return font;
 268 }
 269
 270 /*
 271  * Defines the font to be used for the forthcoming calls.
 272  *
 273  */
 274 void set_font(i3Font *font) {
 275     savedFont = font;
 276 }
 277
 278 /*
 279  * Frees the resources taken by the current font. If no font was previously
 280  * loaded, it simply returns.
 281  *
 282  */
 283 void free_font(void) {
 284     /* if there is no saved font, simply return */
 285     if (savedFont == NULL)
 286         return;
 287
 288     free(savedFont->pattern);
 289     switch (savedFont->type) {
 290         case FONT_TYPE_NONE:
 291             /* Nothing to do */
 292             break;
 293         case FONT_TYPE_XCB: {
 294             /* Close the font and free the info */
 295             xcb_close_font(conn, savedFont->specific.xcb.id);
 296             if (savedFont->specific.xcb.info)
 297                 free(savedFont->specific.xcb.info);
 298             break;
 299         }
 300 #if PANGO_SUPPORT
 301         case FONT_TYPE_PANGO:
 302             /* Free the font description */
 303             pango_font_description_free(savedFont->specific.pango_desc);
 304             break;
 305 #endif
 306         default:
 307             assert(false);
 308             break;
 309     }
 310
 311     savedFont = NULL;
 312 }
 313
 314 /*
 315  * Defines the colors to be used for the forthcoming draw_text calls.
 316  *
 317  */
 318 void set_font_colors(xcb_gcontext_t gc, uint32_t foreground, uint32_t background) {
 319     assert(savedFont != NULL);
 320
 321     switch (savedFont->type) {
 322         case FONT_TYPE_NONE:
 323             /* Nothing to do */
 324             break;
 325         case FONT_TYPE_XCB: {
 326             /* Change the font and colors in the GC */
 327             uint32_t mask = XCB_GC_FOREGROUND | XCB_GC_BACKGROUND | XCB_GC_FONT;
 328             uint32_t values[] = {foreground, background, savedFont->specific.xcb.id};
 329             xcb_change_gc(conn, gc, mask, values);
 330             break;
 331         }
 332 #if PANGO_SUPPORT
 333         case FONT_TYPE_PANGO:
 334             /* Save the foreground font */
 335             pango_font_red = ((foreground >> 16) & 0xff) / 255.0;
 336             pango_font_green = ((foreground >> 8) & 0xff) / 255.0;
 337             pango_font_blue = (foreground & 0xff) / 255.0;
 338             break;
 339 #endif
 340         default:
 341             assert(false);
 342             break;
 343     }
 344 }
 345
 346 /*
 347  * Returns true if and only if the current font is a pango font.
 348  *
 349  */
 350 bool font_is_pango(void) {
 351 #if PANGO_SUPPORT
 352     return savedFont->type == FONT_TYPE_PANGO;
 353 #else
 354     return false;
 355 #endif
 356 }
 357
 358 static int predict_text_width_xcb(const xcb_char2b_t *text, size_t text_len);
 359
 360 static void draw_text_xcb(const xcb_char2b_t *text, size_t text_len, xcb_drawable_t drawable,
 361                           xcb_gcontext_t gc, int x, int y, int max_width) {
 362     /* X11 coordinates for fonts start at the baseline */
 363     int pos_y = y + savedFont->specific.xcb.info->font_ascent;
 364
 365     /* The X11 protocol limits text drawing to 255 chars, so we may need
 366      * multiple calls */
 367     int offset = 0;
 368     for (;;) {
 369         /* Calculate the size of this chunk */
 370         int chunk_size = (text_len > 255 ? 255 : text_len);
 371         const xcb_char2b_t *chunk = text + offset;
 372
 373         /* Draw it */
 374         xcb_image_text_16(conn, chunk_size, drawable, gc, x, pos_y, chunk);
 375
 376         /* Advance the offset and length of the text to draw */
 377         offset += chunk_size;
 378         text_len -= chunk_size;
 379
 380         /* Check if we're done */
 381         if (text_len == 0)
 382             break;
 383
 384         /* Advance pos_x based on the predicted text width */
 385         x += predict_text_width_xcb(chunk, chunk_size);
 386     }
 387 }
 388
 389 /*
 390  * Draws text onto the specified X drawable (normally a pixmap) at the
 391  * specified coordinates (from the top left corner of the leftmost, uppermost
 392  * glyph) and using the provided gc.
 393  *
 394  * Text must be specified as an i3String.
 395  *
 396  */
 397 void draw_text(i3String *text, xcb_drawable_t drawable, xcb_gcontext_t gc,
 398                xcb_visualtype_t *visual, int x, int y, int max_width) {
 399     assert(savedFont != NULL);
 400     if (visual == NULL) {
 401         visual = root_visual_type;
 402     }
 403
 404     switch (savedFont->type) {
 405         case FONT_TYPE_NONE:
 406             /* Nothing to do */
 407             return;
 408         case FONT_TYPE_XCB:
 409             draw_text_xcb(i3string_as_ucs2(text), i3string_get_num_glyphs(text),
 410                           drawable, gc, x, y, max_width);
 411             break;
 412 #if PANGO_SUPPORT
 413         case FONT_TYPE_PANGO:
 414             /* Render the text using Pango */
 415             draw_text_pango(i3string_as_utf8(text), i3string_get_num_bytes(text),
 416                             drawable, visual, x, y, max_width, i3string_is_markup(text));
 417             return;
 418 #endif
 419         default:
 420             assert(false);
 421     }
 422 }
 423
 424 /*
 425  * ASCII version of draw_text to print static strings.
 426  *
 427  */
 428 void draw_text_ascii(const char *text, xcb_drawable_t drawable,
 429                      xcb_gcontext_t gc, int x, int y, int max_width) {
 430     assert(savedFont != NULL);
 431
 432     switch (savedFont->type) {
 433         case FONT_TYPE_NONE:
 434             /* Nothing to do */
 435             return;
 436         case FONT_TYPE_XCB: {
 437             size_t text_len = strlen(text);
 438             if (text_len > 255) {
 439                 /* The text is too long to draw it directly to X */
 440                 i3String *str = i3string_from_utf8(text);
 441                 draw_text(str, drawable, gc, NULL, x, y, max_width);
 442                 i3string_free(str);
 443             } else {
 444                 /* X11 coordinates for fonts start at the baseline */
 445                 int pos_y = y + savedFont->specific.xcb.info->font_ascent;
 446
 447                 xcb_image_text_8(conn, text_len, drawable, gc, x, pos_y, text);
 448             }
 449             break;
 450         }
 451 #if PANGO_SUPPORT
 452         case FONT_TYPE_PANGO:
 453             /* Render the text using Pango */
 454             draw_text_pango(text, strlen(text),
 455                             drawable, root_visual_type, x, y, max_width, false);
 456             return;
 457 #endif
 458         default:
 459             assert(false);
 460     }
 461 }
 462
 463 static int xcb_query_text_width(const xcb_char2b_t *text, size_t text_len) {
 464     /* Make the user know we’re using the slow path, but only once. */
 465     static bool first_invocation = true;
 466     if (first_invocation) {
 467         fprintf(stderr, "Using slow code path for text extents\n");
 468         first_invocation = false;
 469     }
 470
 471     /* Query the text width */
 472     xcb_generic_error_t *error;
 473     xcb_query_text_extents_cookie_t cookie = xcb_query_text_extents(conn,
 474                                                                     savedFont->specific.xcb.id, text_len, (xcb_char2b_t *)text);
 475     xcb_query_text_extents_reply_t *reply = xcb_query_text_extents_reply(conn,
 476                                                                          cookie, &error);
 477     if (reply == NULL) {
 478         /* We return a safe estimate because a rendering error is better than
 479          * a crash. Plus, the user will see the error in their log. */
 480         fprintf(stderr, "Could not get text extents (X error code %d)\n",
 481                 error->error_code);
 482         return savedFont->specific.xcb.info->max_bounds.character_width * text_len;
 483     }
 484
 485     int width = reply->overall_width;
 486     free(reply);
 487     return width;
 488 }
 489
 490 static int predict_text_width_xcb(const xcb_char2b_t *input, size_t text_len) {
 491     if (text_len == 0)
 492         return 0;
 493
 494     int width;
 495     if (savedFont->specific.xcb.table == NULL) {
 496         /* If we don't have a font table, fall back to querying the server */
 497         width = xcb_query_text_width(input, text_len);
 498     } else {
 499         /* Save some pointers for convenience */
 500         xcb_query_font_reply_t *font_info = savedFont->specific.xcb.info;
 501         xcb_charinfo_t *font_table = savedFont->specific.xcb.table;
 502
 503         /* Calculate the width using the font table */
 504         width = 0;
 505         for (size_t i = 0; i < text_len; i++) {
 506             xcb_charinfo_t *info;
 507             int row = input[i].byte1;
 508             int col = input[i].byte2;
 509
 510             if (row < font_info->min_byte1 ||
 511                 row > font_info->max_byte1 ||
 512                 col < font_info->min_char_or_byte2 ||
 513                 col > font_info->max_char_or_byte2)
 514                 continue;
 515
 516             /* Don't you ask me, how this one works… (Merovius) */
 517             info = &font_table[((row - font_info->min_byte1) *
 518                                 (font_info->max_char_or_byte2 - font_info->min_char_or_byte2 + 1)) +
 519                                (col - font_info->min_char_or_byte2)];
 520
 521             if (info->character_width != 0 ||
 522                 (info->right_side_bearing |
 523                  info->left_side_bearing |
 524                  info->ascent |
 525                  info->descent) != 0) {
 526                 width += info->character_width;
 527             }
 528         }
 529     }
 530
 531     return width;
 532 }
 533
 534 /*
 535  * Predict the text width in pixels for the given text. Text must be
 536  * specified as an i3String.
 537  *
 538  */
 539 int predict_text_width(i3String *text) {
 540     assert(savedFont != NULL);
 541
 542     switch (savedFont->type) {
 543         case FONT_TYPE_NONE:
 544             /* Nothing to do */
 545             return 0;
 546         case FONT_TYPE_XCB:
 547             return predict_text_width_xcb(i3string_as_ucs2(text), i3string_get_num_glyphs(text));
 548 #if PANGO_SUPPORT
 549         case FONT_TYPE_PANGO:
 550             /* Calculate extents using Pango */
 551             return predict_text_width_pango(i3string_as_utf8(text), i3string_get_num_bytes(text),
 552                                             i3string_is_markup(text));
 553 #endif
 554         default:
 555             assert(false);
 556             return 0;
 557     }
 558 }