【正文】 基于 Linux 的拼音輸入法設(shè)計 摘 要 嵌入式技術(shù)從誕生到今天，特別是近 20 年的發(fā)展，取得了巨大的成就。 本文首先概述了嵌入式與 Linux 系統(tǒng)，及其發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，然后詳細 介紹了輸入法設(shè)計的實現(xiàn)環(huán)境 （ Qt/Embedded） 、相關(guān)技術(shù)、開發(fā)原理 等 ， 并在此基礎(chǔ)上完成 GUI 的設(shè)計以及輸入法的實現(xiàn)。 在 不同的應(yīng)用場 景 ， 以及同一場景不同系統(tǒng)，所需要的 界面也不 近相 同 。并且功能也很強大，但不是開源的，而且對硬件要求也很高，例如：搜狗輸入法，訊飛輸入法，谷歌輸入法，百度輸入法等。這些產(chǎn)品之所以得到快速發(fā)展，與其有一個便捷并且相對智能的可視化界面有著直接的關(guān)系。 輸入法對于這些產(chǎn)品的使用來說，是一個不可或缺的工具。 好的輸入法必須有一個人性化的 GUI 界面，只有這樣才能實現(xiàn)良好的人機交互操作，隨著嵌入式的高速發(fā)展，其產(chǎn)品也越來 越多的走進我們的生活，對于一個有著眾多消費者的中國來說，針對中國市場開發(fā)一款具有優(yōu)秀 GUI 的中文輸入法具有重大的現(xiàn)實意義。在不同的應(yīng)用場合， GUI 所要實現(xiàn)的功能也不相同，在一些要求比較簡單的設(shè)備中，往往只需要一些簡單的數(shù)據(jù)顯示就可以了。 (2)另外一種輸入法開發(fā)模式是使用 Qt/E 平臺自帶插件的方法，這類輸入法的實現(xiàn)需要一個桌面系統(tǒng)來管理該輸入法，開發(fā)者往往移植 Qtopia 這個 Qt/E 下的桌面系統(tǒng)來管理該嵌入式中文輸入法，但是，桌面管理系統(tǒng)對于很多手持設(shè)備來說是多余的，所以該嵌入式中文輸入法給這類設(shè)備帶來了額外的資源開銷，造成了系統(tǒng)資源的嚴(yán)重浪費。比較流行的輸入法軟件有搜狗輸入法、手心輸入法，訊飛輸入法、 輸入法、百度輸入法、谷歌拼音輸入法等。 基于 Linux 的拼音輸入法設(shè)計 2 中文輸入法設(shè)計環(huán)境 嵌入式 系統(tǒng) 嵌入式系統(tǒng) (Embedded System)是當(dāng)今最熱門的概念之一 , 關(guān)于嵌入式系統(tǒng)的定義，業(yè)界并沒有一個明確的統(tǒng)一概念，目前比較認(rèn)可的一個定義是：嵌入式系統(tǒng)是指以應(yīng)用為中心 ,以計算機技術(shù)為基礎(chǔ) ,軟硬件可裁剪 ,適應(yīng)于應(yīng)用系統(tǒng)對功能 ?可靠性 ?成本 ?體積 ?功耗等有嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng) ? 當(dāng)前的社會是一個信息大爆炸的社會，各類信息極度豐富，遍布于我們的生活方方面面，要想實現(xiàn)這些信息的管理，僅局限于 PC 是不行的 ， 而最近幾年智能終端的快速發(fā)展，特別是手機的出現(xiàn)，給我們管理這些信息提供了一個很好的平臺，目前主流手機的操作系統(tǒng)都是基于嵌入式開發(fā)的例如安卓系統(tǒng)和 ios 系統(tǒng)。這種初期系統(tǒng)的出現(xiàn)主要應(yīng)用于工業(yè)方面。 第二階段以嵌入式微處理器為基礎(chǔ)的簡單操作系統(tǒng)階段。系統(tǒng)效率高，體積小，可用于批量生產(chǎn)，成本低。 第四階段是嵌入式與互聯(lián)網(wǎng)的連接 為標(biāo)志的 高級 嵌入式系統(tǒng) 。 （ 2）嵌入式軟件開發(fā)環(huán)境向一體化、簡單化、集成化、可模擬、調(diào)試化發(fā)展。 嵌入式產(chǎn)品應(yīng)用 嵌入式產(chǎn)品要想進入個人隨身攜帶終端或者走入家居生活，它必須滿足以下幾個特點：首先體積要求足夠輕薄，造型滿足個人化、其次輸入簡單便捷、輸出多媒體化；另一方面由于現(xiàn)代社會是個信息時代，網(wǎng)絡(luò)化，智能化已經(jīng)成為很多現(xiàn)代產(chǎn)品的發(fā)展方向，從目前比較流行的智能穿戴發(fā)展來看，未來嵌入式產(chǎn)品與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合將成為一大亮點。 Linux 系統(tǒng) Linux 系統(tǒng)的來源是基于 Unix 系統(tǒng)的，是一套 Unixlike 的作業(yè)系統(tǒng)，也是 Unix系統(tǒng)的一種。這樣雖然在一定程度上和好的保證了系統(tǒng)的保密性和安全性，但從長遠來說，這種形式的安全措施是不利于技術(shù)的發(fā)展和進步的。這個計劃的目的是開發(fā)一個對任何人都完全免費的 Unixlike 系統(tǒng)，從而打破操作系統(tǒng)的源碼只在少數(shù)人手中的限制，打破軟件技術(shù)發(fā)展的瓶頸。就這樣 Linux 逐漸發(fā)展壯大起來。 Linux 系統(tǒng)的特點 前面已經(jīng)介紹了 Linux 系統(tǒng)的誕生背景（ 1983 年理察）。 （ 3）多任務(wù)：多任務(wù)處理功能是現(xiàn)代計 v 算機一個重要的特征。系統(tǒng)調(diào)用主要是用戶在進行編程使用的界面。 （ 5）設(shè)備獨立性：設(shè)備獨立性是指不管是何種程序，只要安裝了它們的驅(qū)動程序，任何用戶都可以很自由的操縱、使用這些設(shè)備， Linux 操作系統(tǒng)是具有設(shè)備獨立性的，它的內(nèi)核在這方面有著高度適應(yīng)能力。 （ 8） 良好的可移植性：可移植性是指將操作系統(tǒng)從一個平臺放置到另一個也能正常運行的能力。 基于 Linux 的拼音輸入法設(shè)計 GUI 在嵌入式系統(tǒng)的作用 無論是那種操作系統(tǒng)，對于操作者來說，有一個優(yōu)秀的交互界面都是很重要的。在嵌入式發(fā)展的初期階段， GUI 系統(tǒng)很少被使用，通過簡單的 LED（發(fā)光二極管）和按鍵相結(jié)合的方式是早期人機交互實現(xiàn)的方式，隨后顯示幕的出現(xiàn)給了 GUI 系統(tǒng)很好的發(fā)展條件。因此， GUI 在嵌入式系統(tǒng)中的普及是大勢所趨。自下而上，一般可以分為硬件層、操作系統(tǒng)層、中間件、應(yīng)用層等幾個層次，如圖 23 所示。嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)存的 RAM 主要通過 SRAM 和 SDRAM 實現(xiàn)。嵌入式系統(tǒng)的操作系統(tǒng)一般都具有一定的可移植性，可以建立在不同的硬件平 臺上。在嵌入式 系統(tǒng)中，常用的中間件包含文件系統(tǒng)（ FileSystem） 、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（ Net protocol） 、圖形用戶系統(tǒng)（ GUI）等幾種，它們一般都需要控制特定的硬件來實現(xiàn)。 GUI 的設(shè)計原則 嵌入式 GUI 系統(tǒng)的功能是給上層的程序繪制出以圖形界面為展現(xiàn)形式的能力，并且能夠接收用戶輸入的指令。在操作系統(tǒng)方面，由于嵌入式 GUI 系統(tǒng)需要建立在操作系統(tǒng)提供的一定機制上面（例如多任務(wù)支持、任務(wù)間通信等）。只有嵌入式 GUI 系統(tǒng)的代碼可以在不同的編譯器上編譯，這樣 GUI 系統(tǒng)才能適應(yīng)不同的體系結(jié)構(gòu)。 因此更強的穩(wěn)定性和可靠性是嵌入式 GUI 系統(tǒng)所必須的。 （ 3）系統(tǒng)開銷少：和 PC 系統(tǒng)相比較而言，嵌入式系統(tǒng)在資源方面是相對有限的。如果占用系統(tǒng)資源太多，不但 GUI 系統(tǒng)無法正常運行，出現(xiàn)卡頓等情況，甚至?xí)斐烧麄€系統(tǒng)無法工作。 Qt/Embeded Qt/Embedded 是 Qt 庫開發(fā)商 TrollTech 公司（后被諾基亞公司收購）（ Qt 版本。 QT 和 QT/E 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 24 所示 。 QT/E 具有強大的開發(fā)能力，為 GUI程序的建立提供了快速的平臺。信號與槽機制可看成是以后總高級接口，他主要應(yīng)用于對象之間的通信，是 QT區(qū)別于其他工具包的一個重要特性。但是 Qt 中由于信號和槽的使用，不再需要許多繁雜，凌亂的函數(shù)指針 ， 使得通信程序在編寫時更為簡潔明了。 3 中文輸入法綜述 輸入法簡介 輸入法通常是指通過編碼的方式將各種符合，文字，字母等輸入到計算機或者基于 Linux 的拼音輸入法設(shè)計 其他設(shè)備（如手機）中。常用的中文輸入法有分為四類： 音碼、形碼、音形碼 和 無理碼 。在傳統(tǒng)的鍵盤上，分布的 英文字母 一共 有 26 個， 分布在 鍵盤上 不同的 26 個按鍵上 ， 所以操作系統(tǒng)本身 是支持英文的 輸入 的。特別是拼音輸入法發(fā)展的前期，當(dāng)時的拼音輸入法智能化程度很低，它不但不支持詞組和整句的輸入，甚至連編碼和文字都不能在一起顯示，往往需要翻很多頁才能找到需要的漢字，輸入效率非常的底下。下面通過幾個代表性的輸入法來回顧一下輸入法的發(fā)展歷程： （ 1）智能 ABC走向智能拼音的里程碑。在新增的功能中最為有意義的就是“智能組詞”概念的出現(xiàn)，它利用后臺的語義統(tǒng)計分析，然后根據(jù)用戶所輸入的拼音在字庫中尋找匹配的單詞，并進行智能組詞，供用戶選擇，一改之前如果字庫中沒有匹配的詞語用戶只能選擇單個字的缺點，大大的提高了用戶輸入漢字的效率，使用戶輸入更加方便、快捷，紫光拼音也因此成為了當(dāng)時國內(nèi)比較有影響力的國產(chǎn) 拼音輸入法。搜狗輸入法最終選擇了利用自己在互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)方面的優(yōu)勢，以詞庫為自己的突破口，首次提出利用互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎的數(shù)據(jù)來建設(shè)詞庫的構(gòu)想，打破之前詞庫陳舊，數(shù)據(jù)靜態(tài)的缺點。 （ 4）云輸入法 未來輸入法的展望。云輸入是未來輸入法發(fā)展的方向。 （ 1）拼音編碼： 拼音 編碼是依據(jù) 漢語拼音作為編碼方法， 是現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的一種編碼方式。 （ 3） 音形結(jié)合碼 編碼： 音形碼 編碼 是 通過 拼音加上漢字筆畫 進行的 編碼方式，包括音形碼和形音碼兩類。方便用戶的輸入習(xí)慣，提高輸入效率。 6) 多功能：好的輸入法不僅有文字、數(shù)字以及常用符號的輸入功能，更要與時俱進，支持一些新功能，例如表情、特殊符號、字符畫、日期時間的輸入，并支持與互聯(lián)網(wǎng)的連接，支持個人輸入法的定制。 圖 41 ubuntu 運行界面 二 、 Ubuntu 下安裝 Qt 開發(fā)環(huán)境。 圖 43 Qt designer 運行界面 中文輸入法實現(xiàn)原理與流程圖 設(shè)計一款輸入法首先要清楚它都包含哪些功能，需要什么組件構(gòu)成，用到哪些技術(shù)，只有清楚了這些內(nèi)容才能夠有步驟的去設(shè)計輸入法，本文設(shè)計的目的是開發(fā)一款針對國內(nèi)用戶的具有優(yōu)秀交互界面的并且功能完善的嵌入式中文拼音輸入法，該輸入法可以實現(xiàn)中文、英文、數(shù)字、標(biāo)點以及常用符號的輸入和相互切換。當(dāng)用戶選擇了漢字對應(yīng)的序號時該漢字被寫入到 QLineEdit 顯示，至此完成中文輸入。 QWidget 中具體需要添加如下部件： QGridLayout *gridLayout。 數(shù)字鍵 3 QPushButton *panelButton_4。 a 鍵 QPushButton *panelButton_b。 e 鍵 QPushButton *panelButton_f。 QPushButton *panelButton_backspace。 ：鍵 QPushButton *panelButton_dot。 英文切換鍵 QPushButton *panelButton_pinyin。按下“ shift”鍵后，將切換到大寫字母輸入。 圖 拼音輸入法界面 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計 (1)各字段的說明如下 ： id： 編號； pinyin： 漢字或者詞組對應(yīng)的拼音； hz： 漢字或者詞組與拼音一一對應(yīng)； 基于 Linux 的拼音輸入法設(shè)計 pri： 漢字使用頻率。 創(chuàng)建 pri字段上的索引 ,使用降序： CREATE INDEX index_zh_CN_egb2312_pri ON zh_CN_egb2312(pri DESC)。signalMa pper, SLOT(map()))。 為簡化按鍵事件發(fā)送，用 Qmap 實現(xiàn)“鍵值”映射，將 ButtonValue 按鍵標(biāo)識轉(zhuǎn)換為按鍵對應(yīng)的鍵值。 按 鍵 統(tǒng) 一 槽 函 數(shù) ： buttonClicked(QStringbuttonValue)實現(xiàn)各按鍵事件的發(fā)送 。else QWSServer::sendKeyEvent(0,(but tonValue),Qt::NoModifier,true,false)。 QStringList list。 qDebug()imgetCurrentHZnumber()imgetCurrentHZnumber()endl。 //用用戶輸入的數(shù)字在 List中查找匹配的漢字。 return false。 //更新 pri. return temp。在這些學(xué)習(xí)過程中，本人參考了很多的書籍，閱讀了并觀看了大量的文檔和教程視頻。它是基于 sqlite 數(shù)據(jù)庫查詢實現(xiàn)的拼音到漢字的匹配，為了提高查詢速度，為其建立了索引，可以滿足嵌入式系統(tǒng)上用戶對中文輸入的要求，相比當(dāng)前熱門的基于正則表達式的字符匹配的嵌入式中文輸入法，匹配速度更快，而且便于漢字與詞組的更新管理，有更好的可擴展性。除此之外，在開發(fā)的原理和實現(xiàn)方面也的到了老師很大的幫助，在此多謝老師的幫助，每當(dāng)遇到困難的時候都是您給了我巨大的信心，同時， 我還要感謝我的室友們和同學(xué)們給我的精神上支持和生活上的幫助。本設(shè)計能夠順利的完成，歸功于學(xué)校各位老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設(shè)計中得以體現(xiàn)，感 謝您們辛勤栽培。s reading development.[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,20xx,:. [16] 王云琴 ,袁保社 . 基于嵌入式 Linux和 Qtopia平臺維文輸入法的實現(xiàn) [J]. 計算機應(yīng)用與基于 Linux 的拼音輸入法設(shè)計 軟件 ,20xx,09:151153. [17] 紀(jì)君峰 . 基于 QT/E 的嵌入式系統(tǒng)研究及應(yīng)用 [D].北京郵電大學(xué) ,20xx. [18] 劉天泉 . 嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計方法研究及應(yīng)用 [D].浙江大學(xué) ,20xx. [19] 周青云 , 王建勛 . 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展 [J]. 工業(yè)儀表與自動化裝置 ,20xx,03:1620. 基于 Linux 的拼音輸入法設(shè)計 （附錄） 。為我的大學(xué)生涯畫上一個完美的句號，謝謝！