1.5　API示例

API无处不在。即使你刚开始编程(www.cppentry.com)不久，也很可能已经使用一两个API编写过代码，或者自己编写过API。

1.5.1　API层次

API的大小任意，小至一个函数，大到由多个类组成的大集合。它也可以提供访问任意架构层面的功能，从底层的操作系统调用直到GUI工具包。下面列出了一些常见API，其中的很多你可能已经听说过，光看下面这些就可以看出API开发非常流行。

操作系统（OS）API。每一个操作系统都必须提供一系列的标准API，以允许程序员调用系统级服务。例如，POSIX API定义了诸如fork()、getpid()以及kill()函数管理Unix风格的进程。微软的Win32 API包括了诸如CreateProcess()、GetCurrentProcess()以及TerminateProcess()函数管理Windows进程。这些都是稳定的底层API，它们应该保持不变，否则可能会导致很多程序崩溃。

语言API。C语言提供了一个标准的API，它的实现就是libc库以及帮助手册页（man page），其中包含一些常见的功能，如printf()、scanf()和fopen()。C++(www.cppentry.com)语言同样提供了标准模板库（STL），它提供各种容器类型的API（如std::string、std::vector、std::set以及std::map）、迭代器（如std::vector::iterator）以及泛型算法（如std::sort、std::for_each以及std::set_union）。例如，下面的代码片段使用STL API迭代一个vector中的所有元素，并把它们打印出来。

图像API。开发人员必须自己编写图像读写功能的日子已经一去不复返，如今可以下载到大量的开源软件包并且可以在程序中使用它们。例如，流行的libjpeg库提供了JPEG/JFIF 编解码器的实现。存在大量的libtiff库用于读写各种风格的TIFF文件。libpng库用于处理PNG格式的图像。所有这些库都定义了读写图像格式的API，你可以编写代码调用它们而不需要知道文件格式背后的各种细节。例如，如下的代码片段使用libtiff API得到一个TIFF图像的尺寸。

3D图形API。两个经典的实时3D图形API是OpenGL和DirectX。它们允许你通过基础图元（如三角形或多边形）定义3D对象，指定这些基础图元的表面属性，如颜色、法线和纹理；定义环境条件，如灯、雾、裁剪平面。多亏这些标准API，游戏开发人员才能编写可以在各个厂家生产的新旧显卡上运行的3D游戏，因为各个显卡制造商发布的驱动都提供OpenGL或DirectX API的实现细节。在这些API普及之前，开发人员不得不为某种特定的图形硬件编写3D应用，且该程序不兼容其他装有不同图形硬件的机器。基于3D图形API，还衍生出一批更高级别的场景图形API，如OpenSceneGraph、OpenSG以及OGRE。下面的代码片段展示了一个典型案例，它使用OpenGL API渲染一个三角形，使其每个顶点的颜色不同：

图形用户界面API。任何使用窗口界面的应用都需要GUI工具包。利用此API能够创建窗口、按钮、文本框、对话框、图标、菜单等。此API通常还要提供一个事件模型，用以捕获鼠标和键盘事件。一些流行的C、C++(www.cppentry.com) GUI API包括wxWidgets库、诺基亚的Qt  API、GTK+以及X/Motif。过去，如果某个公司想要发布跨平台（如Windows和Mac）应用程序，他们必须在每个平台上使用不同的GUI API重新编写用户界面代码，或者在其内部开发跨平台的GUI工具包。然而，如今大部分现代GUI工具包都可以支持多个平台，包括Windows、Mac以及Linux，这就使得编写跨平台的应用程序变得更加简单。下面的程序代码是现代跨平台GUI API的示例，展示了一个最简单的Qt程序，它将弹出带"Hello World"按钮的窗口：

当然，这里列出的API只是现存的各类API的冰山一角。你还能找到通过网络访问数据库的API，解析并生成XML的API，帮助编写多线程程序的API，解决复杂数学问题的API。上述列举的API只是为了说明已经被开发出来的可以帮你构建应用程序的API的广度和深度，同时让你感受下基于这些API的代码看起来是什么样的。

提示

在现代软件开发中API无处不在，从OS、语言层面的API，到图像、声音、图形、并发、网络、XML、数学、Web浏览器以及GUI API。