huanfeng/wind-ui-rust

基于 Rust 的跨平台轻量级 GUI 库

25

stars

457

commits

Rust

primary language

Sep 11, 2026

updated

gui
rustui

README

windui

windui

简体中文 · English

CI crates.io docs.rs license

轻量跨平台桌面 GUI 框架 — 用 Rust 构建内存友好的小工具。

平台原生窗口 · tiny-skia 矢量渲染 · 平台原生文字排版 · 无运行时 · 无 GC。

windui 设置窗:自绘标题栏 + 图标侧栏 + 内容区 + 底部操作栏

平台窗口/呈现文字
WindowsWin32 + GDI(DIB 拷屏)DirectWrite
macOSCocoa/AppKit + CoreGraphics(CGImage blit)Core Text

渲染层(tiny-skia)与全部控件/布局/事件逻辑平台无关;每个平台只实现「窗口+事件循环」与「文字引擎」两条缝。

为什么

做小工具时,Electron 动辄上百 MB,Go GUI 因 runtime/GC 也要 15–40MB。windui 没有运行时、没有垃圾回收,Windows 上的实测:

指标实测值
二进制体积(release,LTO+strip)最小窗口应用 0.64 MB;综合示例(全控件 + SVG)1.38 MB
私有内存(PrivateBytes,100% 缩放)最小窗口 480×320 2.7 MB;关于窗 620×556 5.5 MB
同上,200% 缩放4.6 MB / 14.2 MB
跨平台直接依赖tiny-skia(渲染)· resvg(SVG,默认开,不用则被 LTO 裁掉)· serde + toml(主题);平台系统绑定按 target 引入

内存数字离开 DPI 就没有意义:大头是软件光栅为窗口留的约 2.5 份全屏 RGBA 缓冲, 而缓冲按物理像素分配——200% 缩放下同一窗口的物理面积是 100% 的 4 倍,内存也跟着翻。 上表两行是同一批二进制在两种缩放下的实测,不是两套代码。

工作集另含 gdi32/dwrite 等跨进程共享的系统 DLL 映射(关于窗 100% 下约 22MB), 进程真正独占的只有上表的私有内存。

全部数字由 scripts/measure_footprint.ps1 实测,跑一遍即可复现。

特性

  • 命令式 Builder API — 纯 Rust 链式构建,类型安全、零解析开销。
  • Copy 句柄状态 — 状态是 Signal<T>,闭包里 move 直接捕获、不用 clone() 前戏;set() 自动触发重绘。数据变化驱动子树重建(list_signal),动态列表不用手写 diff。
  • 运行期换主题App::theme_handle() 拿句柄,回调里 set(Theme::dark()) 即整树热切换;用 Role 表达的颜色(fg_role/bg_role)自动跟随。
  • 一份代码,两个平台 — 控件树、布局、事件、动画、主题全平台无关;切换平台零改动。
  • Retained 模式 + 脏触发 — 空闲不重绘、阻塞在事件循环,零 CPU 占用。
  • 高质量文字 — 平台原生排版(DirectWrite / Core Text)+ 灰度抗锯齿,CJK 清晰;Label 自动换行;彩色 emoji(含 ZWJ 组合序列、肤色修饰),文本框可输入 emoji。
  • DPI / Retina 感知 — 控件树用逻辑坐标、绘制层统一缩放到物理像素,文字按物理字号渲染(测量与绘制同源),高 DPI(1.5x/2x/Retina)下依然锐利、不偏小。
  • 纯净焦点环 — 焦点环仅在键盘 Tab 导航时显示,纯鼠标操作不显示外框。
  • 完整控件集 — 布局、文本、按钮、表单输入、容器导航、列表、图片、托盘一应俱全。
  • 触摸/触控板 — 平移滚动 + 惯性滑动 + 撞界回弹。
  • 可选 GPU 加速(Windows) — 大窗口可 opt-in Direct2D 后端(App::accelerated(true)),几何/渐变/阴影/文字光栅走 GPU;文字仍用 DirectWrite(系统字体缓存、ClearType)。默认软渲染;RDP / 无 GPU / 离屏截图自动回退、绝不 panic。
  • 自动截屏--screenshot 离屏渲染存 PNG(--scale 1.5 验证高 DPI),适合自动化回归。

界面预览

下列截图全部由离屏渲染自动截取(--screenshot,见 scripts/readme_shots.ps1),未作任何后期修饰。 主要示例统一走无边框窗口 + 自绘标题栏——标题栏本身就是控件树的一部分,和正文用同一套布局与主题。

控件总览主题与换肤
控件总览:七个分页按控件族分组(表单 / 按钮 / 布局 / 文字 / 数据 / 图片 / 关于)主题:TOML 部分覆盖 + Role 角色着色,运行期整树热切换
模态对话框与可编辑表格虚拟滚动
模态对话框:背景遮罩 + 带标题栏的面板 + 点单元格即编辑的表格虚拟滚动:列表 10 万行 / 表格 1 万行,只构建视口内的行
图片与矢量关于页
图片与矢量:PNG/SVG、Fit 模式、圆角裁剪、单色着色关于页:可点击卡片 + 胶囊徽章 + 描边按钮 + Toast

快速开始

use windui::prelude::*;

fn main() {
    // 状态是 Signal<T>:Copy 句柄,闭包直接捕获,写入自动触发重绘
    let on = signal(true);

    let ui = Element::col()
        .fill()
        .padding(20)
        .spacing(12)
        .bg(Color::hex(0xF5F6FA))
        .child(Element::label("Hello, windui!").font_size(22.0).width_match())
        .child(Element::checkbox("启用功能", on))
        .child(Element::button("确定").on_click(move |ctx| {
            println!("checkbox = {}", on.get());
            ctx.request_close();
        }));

    App::new("Demo", 360, 240).content(ui).run();
}

控件

类别控件
布局col / row(LinearLayout,支持 weight)、stack(FrameLayout)、grid(等宽网格)、flex_spacer
文本label(自动换行)、label_signal(绑信号)、link(可点击链接)、rich(富文本:多样式 span / 折叠段)
按钮button(hover/press/focus 三态 + 点击/回车/空格激活)、icon_button(纯图标)
表单checkbox / switch / radio(互斥组)/ slider(拖动+键盘)/ text_input(CJK 编辑+密码+多行)/ dropdown / check_menu / stepper / chip / tag_field / color_picker(取色面板)
反馈progress(确定/不确定)/ tooltip(悬停提示)/ toast(居中轻提示)/ badge(胶囊徽章)
容器scroll(滚轮/触摸+裁剪+滚动条)/ tabs / tabs_pill / divider / dialog(模态)/ dialog_panel(带标题栏)/ visible_when(条件可见)
导航segmented(连体多段单选)/ nav_row(钻入行)/ collapsible / accordion·accordion_multi(手风琴)
列表list / list_pill(侧栏样式)/ list_icons(单选/滚动/高亮/图标/禁用态)/ list_signal(数据驱动动态列表)/ reorder_list(拖拽排序)
表格table(只读)/ table_custom / table_editable / table_sortable / table_sortable_server(服务端排序分页)/ table_selectable(多选)
图片image / image_svg / image_view(PNG/SVG,状态调制/着色/圆角)
系统系统托盘(图标 + 左键/双击 + 原生右键菜单)、全局热键、多窗口(ctx.open_window,含单例窗口)、启动即隐藏、关闭转隐藏、无边框窗口(自定义标题栏)、文件拖放、剪贴板

控件状态统一绑定 Signal<T>signal(初值) 创建的 Copy 句柄):checkbox/switchSignal<bool>dropdown/list/tabsSignal<usize>text_inputSignal<String>set() 写入即自动触发重绘,无需手动标脏。用法见 docs/API_GUIDE.md §3.2。

构建与运行

cargo run --release --example fullshowcase                  # 运行综合示例窗口
cargo run --release --example ime -- --accelerated          # 启用 Direct2D GPU 后端(Windows)
cargo run --example fullshowcase -- --screenshot out.png    # 离屏渲染存 PNG
cargo test                                                  # 运行单元测试
cargo clippy --all-targets                                  # 静态检查

示例按用途分四类:

类别示例
完整应用settings(设置窗:标题栏 + 图标侧栏 + 内容 + 底部操作栏 + 两个对话框)、about(关于页)、ime_settings(输入法设置场景)、light_titlebar(安装器风格的浅色标题栏)
控件与能力fullshowcase(控件总览,七个分页)、theming(TOML 主题 + 运行期换肤)、image(图片/SVG)、animationemoji(彩色 emoji)、caret(文本光标四风格)
数据展示virtual_list(虚拟滚动列表 + 表格)、virtual_table_server(服务端分页)、table_pager(分页操作栏)、dyn_list(数据驱动动态列表)、listdropdowntabs_pilltoastprogressmultiline
系统集成tray(系统托盘)、hotkey(全局热键 + 启动即隐藏)、multi_window(子窗 + 跨窗共享状态)、file_dropframeless(自定义标题栏 + 系统菜单)、background_task(跨线程更新)、ime

另有 phase0phase5 分阶段演示与 perfprobe 性能探针,供开发与回归比对使用。

架构

详见 docs/DESIGN.md(架构设计)与 docs/ROADMAP.md(实施路线)。

应用层  App / UiHost(交互宿主,实现 AppHandler)
控件层  Element Builder · Widget trait · 布局算法
核心层  Arena + Node 树 · Measure/Arrange/Paint 三阶段 · 事件分发
渲染层  Canvas trait → tiny-skia 后端(纯 Rust,跨平台)
文字层  TextEngine trait → DirectWrite(Windows)/ Core Text(macOS)
平台层  AppHandler trait → win32(窗口/WndProc/DIB 呈现)/ macos(NSWindow/NSView/CGImage 呈现)

关键设计:节点存于 generational arena(非 Rc<RefCell>),Widget trait 退化为纯内容、布局递归由 Tree 独占 &mut self 驱动 —— 从根上规避 Rust 借用冲突。文字用平台原生引擎在 tiny-skia 预乘缓冲上抗锯齿合成。平台缝合层映射见 docs/MACOS_PORTING.md

状态

Windows 与 macOS 均已支持。MVP 控件集完成,持续完善中。

文档

文档面向
docs/API_GUIDE.md用本库写应用(API 风格、控件、扩展)
docs/DEVELOPMENT.md在仓库内开发(构建、布局、加控件、平台缝)
CONTRIBUTING.md贡献流程与 DCO 签署
docs/DESIGN.md架构设计与取舍
docs/ROADMAP.md实施路线与验收
docs/MACOS_PORTING.mdmacOS 后端缝合层映射
AGENTS.md仓库开发约定(流程、陷阱速查)

许可证

双许可,任选其一:

除非另有声明,你有意提交到本仓库的贡献,将按上述双许可授权,无附加条款(见 CONTRIBUTING.md)。

Contributors

huanfeng

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CI crates.io docs.rs license

轻量跨平台桌面 GUI 框架 — 用 Rust 构建内存友好的小工具。

平台原生窗口 · tiny-skia 矢量渲染 · 平台原生文字排版 · 无运行时 · 无 GC。

windui 设置窗:自绘标题栏 + 图标侧栏 + 内容区 + 底部操作栏

平台窗口/呈现文字
WindowsWin32 + GDI(DIB 拷屏)DirectWrite
macOSCocoa/AppKit + CoreGraphics(CGImage blit)Core Text

渲染层(tiny-skia)与全部控件/布局/事件逻辑平台无关;每个平台只实现「窗口+事件循环」与「文字引擎」两条缝。

为什么

做小工具时,Electron 动辄上百 MB,Go GUI 因 runtime/GC 也要 15–40MB。windui 没有运行时、没有垃圾回收,Windows 上的实测:

指标实测值
二进制体积(release,LTO+strip)最小窗口应用 0.64 MB;综合示例(全控件 + SVG)1.38 MB
私有内存(PrivateBytes,100% 缩放)最小窗口 480×320 2.7 MB;关于窗 620×556 5.5 MB
同上,200% 缩放4.6 MB / 14.2 MB
跨平台直接依赖tiny-skia(渲染)· resvg(SVG,默认开,不用则被 LTO 裁掉)· serde + toml(主题);平台系统绑定按 target 引入

内存数字离开 DPI 就没有意义:大头是软件光栅为窗口留的约 2.5 份全屏 RGBA 缓冲, 而缓冲按物理像素分配——200% 缩放下同一窗口的物理面积是 100% 的 4 倍,内存也跟着翻。 上表两行是同一批二进制在两种缩放下的实测,不是两套代码。

工作集另含 gdi32/dwrite 等跨进程共享的系统 DLL 映射(关于窗 100% 下约 22MB), 进程真正独占的只有上表的私有内存。

全部数字由 scripts/measure_footprint.ps1 实测,跑一遍即可复现。

特性

  • 命令式 Builder API — 纯 Rust 链式构建,类型安全、零解析开销。
  • Copy 句柄状态 — 状态是 Signal<T>,闭包里 move 直接捕获、不用 clone() 前戏;set() 自动触发重绘。数据变化驱动子树重建(list_signal),动态列表不用手写 diff。
  • 运行期换主题App::theme_handle() 拿句柄,回调里 set(Theme::dark()) 即整树热切换;用 Role 表达的颜色(fg_role/bg_role)自动跟随。
  • 一份代码,两个平台 — 控件树、布局、事件、动画、主题全平台无关;切换平台零改动。
  • Retained 模式 + 脏触发 — 空闲不重绘、阻塞在事件循环,零 CPU 占用。
  • 高质量文字 — 平台原生排版(DirectWrite / Core Text)+ 灰度抗锯齿,CJK 清晰;Label 自动换行;彩色 emoji(含 ZWJ 组合序列、肤色修饰),文本框可输入 emoji。
  • DPI / Retina 感知 — 控件树用逻辑坐标、绘制层统一缩放到物理像素,文字按物理字号渲染(测量与绘制同源),高 DPI(1.5x/2x/Retina)下依然锐利、不偏小。
  • 纯净焦点环 — 焦点环仅在键盘 Tab 导航时显示,纯鼠标操作不显示外框。
  • 完整控件集 — 布局、文本、按钮、表单输入、容器导航、列表、图片、托盘一应俱全。
  • 触摸/触控板 — 平移滚动 + 惯性滑动 + 撞界回弹。
  • 可选 GPU 加速(Windows) — 大窗口可 opt-in Direct2D 后端(App::accelerated(true)),几何/渐变/阴影/文字光栅走 GPU;文字仍用 DirectWrite(系统字体缓存、ClearType)。默认软渲染;RDP / 无 GPU / 离屏截图自动回退、绝不 panic。
  • 自动截屏--screenshot 离屏渲染存 PNG(--scale 1.5 验证高 DPI),适合自动化回归。

界面预览

下列截图全部由离屏渲染自动截取(--screenshot,见 scripts/readme_shots.ps1),未作任何后期修饰。 主要示例统一走无边框窗口 + 自绘标题栏——标题栏本身就是控件树的一部分,和正文用同一套布局与主题。

控件总览主题与换肤
控件总览:七个分页按控件族分组(表单 / 按钮 / 布局 / 文字 / 数据 / 图片 / 关于)主题:TOML 部分覆盖 + Role 角色着色,运行期整树热切换
模态对话框与可编辑表格虚拟滚动
模态对话框:背景遮罩 + 带标题栏的面板 + 点单元格即编辑的表格虚拟滚动:列表 10 万行 / 表格 1 万行,只构建视口内的行
图片与矢量关于页
图片与矢量:PNG/SVG、Fit 模式、圆角裁剪、单色着色关于页:可点击卡片 + 胶囊徽章 + 描边按钮 + Toast

快速开始

use windui::prelude::*;

fn main() {
    // 状态是 Signal<T>:Copy 句柄,闭包直接捕获,写入自动触发重绘
    let on = signal(true);

    let ui = Element::col()
        .fill()
        .padding(20)
        .spacing(12)
        .bg(Color::hex(0xF5F6FA))
        .child(Element::label("Hello, windui!").font_size(22.0).width_match())
        .child(Element::checkbox("启用功能", on))
        .child(Element::button("确定").on_click(move |ctx| {
            println!("checkbox = {}", on.get());
            ctx.request_close();
        }));

    App::new("Demo", 360, 240).content(ui).run();
}

控件

类别控件
布局col / row(LinearLayout,支持 weight)、stack(FrameLayout)、grid(等宽网格)、flex_spacer
文本label(自动换行)、label_signal(绑信号)、link(可点击链接)、rich(富文本:多样式 span / 折叠段)
按钮button(hover/press/focus 三态 + 点击/回车/空格激活)、icon_button(纯图标)
表单checkbox / switch / radio(互斥组)/ slider(拖动+键盘)/ text_input(CJK 编辑+密码+多行)/ dropdown / check_menu / stepper / chip / tag_field / color_picker(取色面板)
反馈progress(确定/不确定)/ tooltip(悬停提示)/ toast(居中轻提示)/ badge(胶囊徽章)
容器scroll(滚轮/触摸+裁剪+滚动条)/ tabs / tabs_pill / divider / dialog(模态)/ dialog_panel(带标题栏)/ visible_when(条件可见)
导航segmented(连体多段单选)/ nav_row(钻入行)/ collapsible / accordion·accordion_multi(手风琴)
列表list / list_pill(侧栏样式)/ list_icons(单选/滚动/高亮/图标/禁用态)/ list_signal(数据驱动动态列表)/ reorder_list(拖拽排序)
表格table(只读)/ table_custom / table_editable / table_sortable / table_sortable_server(服务端排序分页)/ table_selectable(多选)
图片image / image_svg / image_view(PNG/SVG,状态调制/着色/圆角)
系统系统托盘(图标 + 左键/双击 + 原生右键菜单)、全局热键、多窗口(ctx.open_window,含单例窗口)、启动即隐藏、关闭转隐藏、无边框窗口(自定义标题栏)、文件拖放、剪贴板

控件状态统一绑定 Signal<T>signal(初值) 创建的 Copy 句柄):checkbox/switchSignal<bool>dropdown/list/tabsSignal<usize>text_inputSignal<String>set() 写入即自动触发重绘,无需手动标脏。用法见 docs/API_GUIDE.md §3.2。

构建与运行

cargo run --release --example fullshowcase                  # 运行综合示例窗口
cargo run --release --example ime -- --accelerated          # 启用 Direct2D GPU 后端(Windows)
cargo run --example fullshowcase -- --screenshot out.png    # 离屏渲染存 PNG
cargo test                                                  # 运行单元测试
cargo clippy --all-targets                                  # 静态检查

示例按用途分四类:

类别示例
完整应用settings(设置窗:标题栏 + 图标侧栏 + 内容 + 底部操作栏 + 两个对话框)、about(关于页)、ime_settings(输入法设置场景)、light_titlebar(安装器风格的浅色标题栏)
控件与能力fullshowcase(控件总览,七个分页)、theming(TOML 主题 + 运行期换肤)、image(图片/SVG)、animationemoji(彩色 emoji)、caret(文本光标四风格)
数据展示virtual_list(虚拟滚动列表 + 表格)、virtual_table_server(服务端分页)、table_pager(分页操作栏)、dyn_list(数据驱动动态列表)、listdropdowntabs_pilltoastprogressmultiline
系统集成tray(系统托盘)、hotkey(全局热键 + 启动即隐藏)、multi_window(子窗 + 跨窗共享状态)、file_dropframeless(自定义标题栏 + 系统菜单)、background_task(跨线程更新)、ime

另有 phase0phase5 分阶段演示与 perfprobe 性能探针,供开发与回归比对使用。

架构

详见 docs/DESIGN.md(架构设计)与 docs/ROADMAP.md(实施路线)。

应用层  App / UiHost(交互宿主,实现 AppHandler)
控件层  Element Builder · Widget trait · 布局算法
核心层  Arena + Node 树 · Measure/Arrange/Paint 三阶段 · 事件分发
渲染层  Canvas trait → tiny-skia 后端(纯 Rust,跨平台)
文字层  TextEngine trait → DirectWrite(Windows)/ Core Text(macOS)
平台层  AppHandler trait → win32(窗口/WndProc/DIB 呈现)/ macos(NSWindow/NSView/CGImage 呈现)

关键设计:节点存于 generational arena(非 Rc<RefCell>),Widget trait 退化为纯内容、布局递归由 Tree 独占 &mut self 驱动 —— 从根上规避 Rust 借用冲突。文字用平台原生引擎在 tiny-skia 预乘缓冲上抗锯齿合成。平台缝合层映射见 docs/MACOS_PORTING.md

状态

Windows 与 macOS 均已支持。MVP 控件集完成,持续完善中。

文档

文档面向
docs/API_GUIDE.md用本库写应用(API 风格、控件、扩展)
docs/DEVELOPMENT.md在仓库内开发(构建、布局、加控件、平台缝)
CONTRIBUTING.md贡献流程与 DCO 签署
docs/DESIGN.md架构设计与取舍
docs/ROADMAP.md实施路线与验收
docs/MACOS_PORTING.mdmacOS 后端缝合层映射
AGENTS.md仓库开发约定(流程、陷阱速查)

许可证

双许可,任选其一:

除非另有声明,你有意提交到本仓库的贡献,将按上述双许可授权,无附加条款(见 CONTRIBUTING.md)。

Contributors

huanfeng

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Languages

Rust

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