plwm：用逻辑编程语言Prolog编写的X11窗口管理器完全指南

什么是plwm？

plwm是一款基于X11窗口系统的动态平铺窗口管理器，其独特之处在于完全使用Prolog语言开发。这种设计让它在代码结构和配置逻辑上与传统C语言实现的窗口管理器（如dwm）形成鲜明对比。

核心特点

  • 逻辑编程范式：通过Prolog的声明式语法，用户可以用类似数学公理的方式定义窗口管理规则
  • 动态平铺布局：支持多种布局模式，包括堆叠、网格、主从式布局等
  • 轻量高效：内存占用仅10-15MB，响应速度与C语言实现相当
  • 高度可定制：配置文件本身就是Prolog代码，支持运行时热更新
plwm默认界面截图

功能亮点解析

1. 动态布局系统

plwm提供12种预设布局模式，通过快捷键可即时切换：

布局类型 快捷键 适用场景
左主布局 Super+Shift+L 代码编辑+文档参考
网格布局 Super+Shift+G 多任务并行监控
浮动布局 Super+Shift+F 图形设计软件
单窗口模式 Super+Shift+M 专注写作/全屏演示

动态调整技巧：

  • Super+H/L：实时调整主区域宽度比例（步进5%）
  • Super+I/D：增减主区域窗口数量
  • Super+空格：快速切换窗口浮动状态

2. 多工作区管理

每个显示器支持独立的工作区系统，默认配置9个工作区：

% 配置文件示例：自定义工作区名称
workspaces(['开发', '网页', '文档', '通讯', '媒体', '终端', '测试', '备用', '临时']).

高级操作：

  • 动态创建工作区（Alt+C输入名称）
  • 跨显示器移动窗口（Super+Shift+,/.）
  • 隐藏空工作区（Super+Shift+Tab）

3. 规则引擎

通过Prolog语法定义窗口匹配规则：

rules([
  (_     , "Firefox" , _        -> "HDMI-1", '网页' , fullscreen),
  ("GIMP", _         , _        -> _       , _     , [center, center, 0.8, 0.8]),
  (_     , "Alacritty", "cmus" -> _       , '媒体', managed)
]).

安装与配置指南

系统要求

  • Xorg显示服务器
  • SWI-Prolog 8.0+
  • 开发库：libx11, libxft, libxrandr

Ubuntu/Debian安装命令：

sudo apt install xorg-dev swi-prolog
git clone https://github.com/Seeker04/plwm
cd plwm
make && sudo make install

首次启动配置

  1. 在~/.xinitrc末尾添加：

    exec plwm
  2. 通过startx启动：

    echo "if [ -z \"\$DISPLAY\" ] && [ \"\$(tty)\" = \"/dev/tty1\" ]; then exec startx; fi" >> ~/.bash_profile

界面自定义示例

% 修改边框和间隙
border_width(2),
border_color_focused("#458588"),
outer_gaps(24),
inner_gaps(12),

% 设置动画效果
animation_enabled(true),
animation_time(0.3),
animation_granularity(40),

实用技巧与工作流优化

高效窗口导航

操作 快捷键 使用场景
跨工作区搜索窗口 Alt+W 快速定位分散的窗口
批量移动窗口组 Alt+Shift+P 整理关联任务窗口
保留指定窗口关闭其他 Alt+Shift+Q 清理工作区

外接状态栏集成

推荐使用polybar的配置示例：

[module/workspaces]
type = internal/plwm
format = <label-state>
label-active = %name%
label-occupied = ▘%name%

脚本自动化

通过FIFO管道实现外部控制：

# 创建临时工作区并切换
echo "create_workspace(temp), switch_workspace(temp)." > /tmp/plwm_fifo

# 批量创建工作区
seq 1 5 | xargs -I{} echo "create_workspace('{}')." > /tmp/plwm_fifo

常见问题解答（FAQ）

Q1：Java应用显示异常怎么办？

在.xinitrc中添加环境变量：

export _JAVA_AWT_WM_NONREPARENTING=1

Q2：如何调试配置错误？

使用验证模式检查配置文件：

plwm --check -c ~/.config/plwm/config.pl

Q3：支持多显示器吗？

支持，每个显示器维护独立的工作区集合：

  • Super+,/.切换显示器
  • Super+Shift+,/.移动窗口到其他显示器

Q4：能替代i3/dwm吗？

取决于使用场景：

  • ✔️ 适合喜欢声明式配置的用户
  • ✔️ Prolog开发者学习窗口管理原理的优秀案例
  • ❌ 需要Wayland支持或可视化配置工具的用户

技术架构解析

核心模块设计

  1. 事件循环：通过Xlib处理X11事件
  2. 布局引擎：Prolog规则实现布局计算
  3. 状态管理：使用动态数据库存储窗口状态

性能优化实践

  • 窗口状态缓存机制
  • 批量处理几何计算
  • 避免递归导致的栈溢出

同类项目对比

特性 plwm dwm i3
配置语言 Prolog C 专用格式
布局类型 12种 6种 9种
内存占用 10-15MB 5-8MB 20-30MB
多显示器支持 ✔️ ✔️ ✔️
运行时配置 ✔️ ❌ 部分支持

进阶开发指南

扩展布局算法

  1. 在layout.pl中添加新布局谓词
  2. 实现几何计算逻辑
  3. 绑定快捷键：
keymaps([
  super+shift+"Y" -> layout:set_layout(custom_layout)
]).

事件钩子应用

hooks([
  window_create_post -> (
    get_window_class(Class),
    (Class == "TelegramDesktop" -> move_to_workspace('通讯'))
]).

项目现状与未来规划

当前版本（0.x）已实现核心功能：

  • 完整窗口管理功能
  • 多显示器支持
  • 外部状态栏集成

规划中的1.0版本将：

  • 完善EWMH规范支持
  • 增加单元测试覆盖率
  • 提供迁移工具帮助dwm用户转换

总结

plwm为窗口管理器领域带来了全新的可能性，通过逻辑编程范式实现了配置的优雅性和扩展的灵活性。虽然学习曲线略高于传统工具，但其独特的架构设计值得开发者深入研究。对于追求高效工作流的专业用户，plwm提供了从底层定制工作环境的绝佳平台。