Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Программирование Cи / Богатырев_Язык Си в системе Unix

.pdf
Скачиваний:
80
Добавлен:
25.04.2015
Размер:
1.19 Mб
Скачать

А. Богатырёв, 1992-96

- 311 -

Си в UNIX™

/* включить выделение */ void standout () {

if (SO) tputs (SO, 1, put);

}

/* выключить выделение */ void standend () {

if (SE) tputs (SE, 1, put); /* else normal(); */

}

/* включить жирный шрифт */ void bold () {

if (BOLD) tputs (BOLD, 1, put);

}

/* выключить любой необычный шрифт */ void normal () {

if (NORM)

tputs (NORM, 1, put);

else

standend();

}

 

А. Богатырёв, 1992-96

- 312 -

Си в UNIX™

/* Управление драйвером

терминала ---------------------------------

*/

#define ESC '\033'

 

 

#define ctrl(c)

((c) & 037 )

 

int

curMode = 0;

 

 

int

inited = 0;

 

 

struct termio old, new;

int fdtty;

void ttinit () {

/* открыть терминал в режиме "чтение без ожидания" */ fdtty = open ("/dev/tty", O_RDWR | O_NDELAY);

/* узнать текущие режимы драйвера */

ioctl (fdtty, TCGETA, &old);

 

 

new = old;

 

 

 

/* input flags */

 

 

 

/* отменить преобразование кода '\r' в '\n' на вводе

*/

new.c_iflag &= ~ICRNL;

 

 

if ((old.c_cflag & CSIZE) == CS8)

/* 8-битный код

*/

new.c_iflag &= ~ISTRIP;

/* отменить & 0177 на вводе */

/* output flags */

 

 

 

/* отменить TAB3 - замену табуляций '\t' на пробелы

*/

/* отменить ONLCR - замену '\n' на пару '\r\n' на выводе

*/

new.c_oflag &= ~(TAB3 | ONLCR);

 

 

/* local flags */

 

 

 

/* выключить режим ICANON, включить CBREAK

*/

/* выключить эхоотображение набираемых символов

*/

new.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO);

 

 

/* control chars */

/* при вводе с клавиш ждать не более ... */

new.c_cc[VMIN] = 1;

/* 1 символа и */

 

new.c_cc[VTIME] = 0;

/* 0 секунд

*/

 

/* Это соответствует режиму CBREAK */

/* Символы, нажатие которых заставляет драйвер терминала послать сигнал

*либо отредактировать набранную строку. Значение 0 означает,

*что соответствующего символа не будет */

new.c_cc[VINTR]

= ctrl ('C'); /*

символ, генерящий SIGINT

*/

new.c_cc[VQUIT]

= '\0';

/*

символ, генерящий SIGQUIT

*/

new.c_cc[VERASE]

= '\0';

/*

забой (отмена последнего символа)*/

new.c_cc[VKILL]

= '\0';

/*

символ отмены строки

*/

/* По умолчанию эти кнопки равны: DEL, CTRL/\, BACKSPACE, CTRL/U

*/

setsigs ();

 

 

 

 

inited = 1;

 

/* уже инициализировано */

 

}

 

 

 

 

void openVisual () {

/* open visual mode (включить "экранный" режим) */

if (!inited)

 

 

 

 

ttinit ();

 

 

 

 

if (curMode == 1) return;

/* установить моды драйвера из структуры new */ ioctl (fdtty, TCSETAW, &new);

curMode = 1; /* экранный режим */

}

А. Богатырёв, 1992-96

- 313 -

Си в UNIX™

void closeVisual () { /* canon mode (включить канонический режим) */ if (!inited)

ttinit (); if (curMode == 0)

return;

ioctl (fdtty, TCSETAW, &old);

curMode = 0; /* канонический режим */

}

/* завершить процесс */ void die (nsig) {

normal();

closeVisual (); /* При завершении программы (в том числе по

*сигналу) мы должны восстановить прежние режимы драйвера,

*чтобы терминал оказался в корректном состоянии. */ gotoXY (0, LINES - 1);

putchar ('\n');

if (nsig)

printf ("Пришел сигнал #%d\n", nsig); exit (nsig);

}

void setsigs () { register ns;

/* Перехватывать все сигналы; завершаться по ним. */ /* UNIX имеет 15 стандартных сигналов. */

for (ns = 1; ns <= 15; ns++) signal (ns, die);

}

/* Работа с меню --------------------------------------------

*/

struct menu

{

 

char

*m_text;

/* выдаваемая строка */

int

m_label;

/* помечена ли она ? */

}menuText[] = {

 

/* названия песен Beatles */

 

{

"Across the Universe", 0

} ,

{

"All I've got to do",

0

} ,

{

"All my loving",

0

} ,

{

"All together now",

0

} ,

{

"All You need is love",0

} ,

{

"And I love her",

0

} ,

{

"And your bird can sing", 0

} ,

{

"Another girl",

0

} ,

{

"Any time at all",

0

} ,

{

"Ask me why",

0

} ,

{

NULL,

0

}

};

А. Богатырёв, 1992-96

- 314 -

Си в UNIX™

#define Y_TOP 6

 

 

 

int

nitems;

 

/* количество строк в меню */

int

nselected = 0;

/* количество выбранных строк */

char

title[] =

 

 

 

"ПРОБЕЛ - вниз, ЗАБОЙ - вверх, ESC - выход, \

ENTER - выбрать, TAB - отменить";

 

# define TIMELINE 1

 

 

void main (ac, av) char **av; {

 

 

char

**line;

 

 

register

i;

 

 

int

c;

 

 

 

int

n;

 

/* текущая строка */

extern char readkey ();

/* forward */

extern char *ttyname ();

/* имя терминала */

char

*mytty;

 

 

extern char *getlogin ();

/* имя пользователя */

char

*userName = getlogin ();

 

srand (getpid () + getuid ());

/* инициализировать

* датчик случайных чисел */

/* считаем строки меню */

for (nitems = 0; menuText[nitems].m_text != NULL; nitems++);

/* инициализируем терминал */ tinit (); ttinit();

mytty = ttyname(fdtty); openVisual ();

again:

clearScreen ();

if (mytty != NULL && userName != NULL) { gotoXY (0, TIMELINE);

bold ();

printf ("%s", userName); normal ();

printf (" at %s (%s)", mytty, tname);

}

 

drawTitle ("",

Y_TOP - 4);

drawTitle

(title, Y_TOP

-

3);

drawTitle

("",

Y_TOP

-

2);

/* рисуем меню */

for (i = 0; i < nitems; i++) { drawItem (i, 20, Y_TOP + i, 0);

}

/* цикл перемещений по меню */

for (n=0; ; ) {

 

printTime ();

/* выдаем текущее время */

drawItem

(n, 20, Y_TOP + n, 1);

c = getcharacter ();

drawItem

(n, 20,

Y_TOP + n, 0);

А. Богатырёв, 1992-96

- 315 -

Си в UNIX™

switch (c) { case ' ':

go_down:

n++;

if (n == nitems) n = 0;

break;

case '\b': case 0177: n--;

if (n < 0)

n = nitems - 1; break;

case ESC:

goto out;

 

case '\t':

/* Unselect item */

if (menuText[n].m_label != 0) { menuText[n].m_label = 0; drawItem (n, 20, Y_TOP + n, 0); nselected--;

prSelects ();

}

goto go_down;

case '\r': /* Select item */ case '\n':

bold ();

drawTitle (menuText[n].m_text, LINES - 2); /* last but two line */

normal ();

if (menuText[n].m_label == 0) { menuText[n].m_label = 1; drawItem (n, 20, Y_TOP + n, 0); nselected++;

prSelects ();

}

goto go_down;

default:

goto go_down;

}

}

out:

clearScreen ();

gotoXY (COLS / 3, LINES / 2); bold ();

printf ("Нажми любую кнопку."); normal ();

/* замусорить экран */ while (!(c = readkey ())) {

/* случайные точки */

gotoXY (rand () % (COLS - 1), rand () % LINES); putchar ("@.*"[rand () % 3]); /* выдать символ */ fflush (stdout);

}

А. Богатырёв, 1992-96

- 316 -

Си в UNIX™

standout ();

printf ("Нажата кнопка с кодом 0%o\n", c & 0377); standend ();

if (c == ESC) {

 

sleep (2);

/* подождать 2 секунды */

goto again;

 

}

 

die (0);

/* успешно завершиться,

 

* восстановив режимы драйвера */

}

 

/* Нарисовать строку меню номер i

* в координатах (x,y) с или без выделения */

void drawItem (i, x, y, out) { gotoXY (x, y);

if (out) { standout (); bold ();

}

printf ("%c %s ",

menuText[i].m_label ? '-' : ' ', /* помечено или нет */

menuText[i].m_text

/* сама строка */

);

 

if (out) {

 

standend ();

 

normal ();

 

}

 

}

/* нарисовать центрированную строку в инверсном изображении */ void drawTitle (title, y) char *title; {

register int

n;

 

int

length = strlen (title);

/* длина строки */

gotoXY (0, y); /* clearEOL(); */

standout ();

for (n = 0; n < (COLS - length) / 2; n++) putchar (' ');

printf ("%s", title); n += length;

/* дорисовать инверсией до конца экрана */ for (; n < COLS - 1; n++)

putchar (' '); standend ();

}

/* выдать общее число выбранных строк */ void prSelects () {

char buffer[30];

if (nselected == 0) { gotoXY (0, LINES - 1); clearEOL ();

}

else {

sprintf (buffer, "Выбрано: %d/%d", nselected, nitems); drawTitle (buffer, LINES - 1);

}

}

А. Богатырёв, 1992-96

- 317 -

Си в UNIX™

/* Работа с будильником

-------------------------- */

#define PAUSE 4

 

int

alarmed;

/* флаг будильника */

/* реакция на сигнал "будильник" */ void onalarm (nsig) {

alarmed = 1;

}

/* Прочесть символ с клавиатуры, но не позже чем через PAUSE секунд. * иначе вернуть код 'пробел'.

*/

int getcharacter () { int c;

fflush(stdout);

/* заказать реакцию на будильник */

signal (SIGALRM,

onalarm);

alarmed = 0;

/* сбросить флаг */

/* заказать сигнал "будильник" через PAUSE секунд */ alarm (PAUSE);

/* ждать нажатия кнопки.

*Этот оператор завершится либо при нажатии кнопки,

*либо при получении сигнала.

*/

c = getchar ();

 

/* проверяем флаг */

 

if (!alarmed) {

/* был нажат символ */

 

alarm (0);

/* отменить заказ будильника */

 

return c;

 

}

 

 

/* был получен сигнал "будильник" */

return ' ';

/* продвинуть выбранную строку вниз */

}

 

 

/* ---- NDELAY read ----------------------------- */

/* Вернуть 0 если на клавиатуре ничего не нажато,

* иначе вернуть нажатую кнопку

 

*/

 

 

char

readkey () {

 

char

c;

 

int

nread;

 

nread = read (fdtty, &c, 1);

/* обычный read() дожидался бы нажатия кнопки.

* O_NDELAY позволяет не ждать, но вернуть "прочитано 0 символов". */

return (nread == 0) ? 0 : c;

}

А. Богатырёв, 1992-96

- 318 -

 

 

 

 

Си в UNIX™

/* --------

Работа со временем ------------------------ */

 

 

void printTime () {

 

 

 

 

 

 

 

time_t

t;

/* текущее время */

 

 

 

struct

tm *tm;

 

 

 

 

 

 

 

extern

struct tm *localtime ();

 

 

 

 

 

char

tmbuf[30];

 

 

 

 

 

 

 

static

char *week[7] = { "Вс",

"Пн",

"Вт",

"Ср",

"Чт",

"Пт", "Сб" };

static

char *month[12] = { "Янв",

"Фев",

"Мар",

"Апр",

"Май",

"Июн",

 

 

 

"Июл", "Авг", "Сен", "Окт",

"Ноя",

"Дек"

};

time (&t);

/* узнать текущее время */

 

 

tm = localtime (&t);

/* разложить его на компоненты */

 

sprintf (tmbuf, "%2s %02d:%02d:%02d %02d-%3s-%d",

 

 

 

 

week[tm -> tm_wday],

/* день недели (0..6)

*/

 

 

 

tm -> tm_hour,

/* часы

(0..23)

 

*/

 

 

 

tm -> tm_min ,

/* минуты (0..59)

 

*/

 

 

 

tm -> tm_sec ,

/* секунды (0..59)

*/

 

 

 

tm -> tm_mday,

/* число месяца (1..31) */

 

 

 

month[tm -> tm_mon],

/* месяц (0..11)

 

*/

 

 

 

tm -> tm_year + 1900

/* год

 

 

*/

 

 

);

 

 

 

 

 

 

 

 

gotoXY

(COLS / 2, TIMELINE);

 

 

 

 

 

 

 

clearEOL ();

 

 

 

 

 

 

 

gotoXY

(COLS - strlen (tmbuf) - 1, TIMELINE);

 

 

 

 

bold ();

 

 

 

 

 

 

 

printf

("%s", tmbuf);

 

 

 

 

 

 

 

normal

();

 

 

 

 

 

 

 

}

 

 

 

 

 

 

 

 

8.14. Напишите программу, выдающую файл на экран порциями по 20 строк и ожидающую нажатия клавиши. Усложнения:

a)добавить клавишу для возврата к началу файла.

b)используя библиотеку termcap, очищать экран перед выдачей очередной порции текста.

c)напишите эту программу, используя библиотеку curses.

d)используя curses, напишите программу параллельного просмотра 2-х файлов в 2-х неперекрывающихся окнах.

e)то же в перекрывающихся окнах.

8.15.Напишите функции включения и выключения режима эхо-отображения набираемых на клавиатуре символов (ECHO).

8.16.То же про "режим немедленного ввода" (CBREAK). В обычном режиме строка, набранная на клавиатуре, сначала попадает в некоторый буфер в драйвере терминала†.

"Сырая"

 

"Каноническая"

 

клавиатура--->ОчередьВвода--

*--

>ОчередьВвода--

>read

 

|

 

файл-устройство

драйвер терминала

V эхо

/dev/tty??

 

|

 

 

 

экран<---ОчередьВывода---<--

*--

<-----------

<---

write

Этот буфер используется для предчтения - вы можете набирать текст на клавиатуре еще до того, как программа запросит его read-ом: этот набранный текст сохранится в буфере и при поступлении запроса будет выдан из буфера. Также, в каноническом режиме ICANON, буфер ввода используется для редактирования

† Такие буфера носят название "character lists" - clist. Существуют "сырой" (raw) clist, в который попадают ВСЕ символы, вводимые с клавиатуры; и "канонический" clist, в котором хранится отредактированная строка - обработаны забой, отмена строки. Сами специальные символы (редактирования и генерации сигналов) в каноническую очередь не попадают (в режиме ICANON).

А. Богатырёв, 1992-96

- 319 -

Си в UNIX™

введенной строки: забой отменяет последний набранный символ, CTRL/U отменяет всю набранную строку; а также он используется для выполнения некоторых преобразований символов на вводе и выводе‡.

Введенная строка попадает в программу (которая запросила данные с клавиатуры при помощи read, gets, putchar) только после того, как вы нажмете кнопку <ENTER> с кодом '\n'. До этого вводимые символы накапливаются в буфере, но в программу не передаются - программа тем временем "спит" в вызове read. Как только будет нажат символ '\n', он сам поступит в буфер, а программа будет разбужена и сможет наконец прочесть из буфера ввода набранный текст.

Для меню, редакторов и других "экранных" программ этот режим неудобен: пришлось бы слишком часто нажимать <ENTER>. В режиме CBREAK нажатая буква немедленно попадает в вашу программу (без ожидания нажатия '\n'). В данном случае буфер драйвера используется только для предчтения, но не для редактирования вводимого текста. Редактирование возлагается на вас - предусмотрите его в своей программе сами!

Заметьте, что код кнопки <ENTER> ("конец ввода") - '\n' - не только "проталкивает" текст в программу, но и сам попадает в буфер драйвера, а затем в вашу программу. Не забывайте его как-то обрабатывать.

В MS DOS функция чтения кнопки в режиме ~ECHO+CBREAK называется getch(). В UNIX аналогично ей будет работать обычный getchar(), если перед его использованием установить нужные режимы драйвера tty вызовом ioctl. По окончании программы режим драйвера надо восстановить (за вас это никто не сделает). Также следует восстанавливать режим драйвера при аварийном завершении программы (по любому сигналу††).

Очереди ввода и вывода используются также для синхронизации скорости работы программы (скажем, скорости наполнения буфера вывода символами, поступающими из программы через вызовы write) и скорости работы устройства (с которой драйвер выбирает символы с другого конца очереди и выдает их на экран); а также для преобразований символов на вводе и выводе. Пример управления всеми режимами есть в приложении.

8.17. Функциональные клавиши большинства дисплеев посылают в линию не один, а несколько символов. Например на терминалах, работающих в системе команд стандарта ANSI, кнопки со стрелками посылают такие последовательности:

стрелка вверх "\033[A" кнопка Home "\033[H" стрелка вниз "\033[B" кнопка End "\033[F" стрелка вправо "\033[C" кнопка PgUp "\033[I" стрелка влево "\033[D" кнопка PgDn "\033[G"

(поскольку первым символом управляющих последовательностей обычно является символ '\033' (escape), то их называют еще escape-последовательностями). Нам же в программе удобно воспринимать такую последовательность как единственный код с целым значением большим 0xFF. Склейка последовательностей символов, поступающих от функциональных клавиш, в такой внутренний код - также задача экранной библиотеки (учет системы команд дисплея на вводе).

Самым интересным является то, что одиночный символ '\033' тоже может прийти с клавиатуры - его посылает клавиша Esc. Поэтому если мы строим распознаватель клавиш, который при поступлении кода 033 начинает ожидать составную последовательность - мы должны выставлять таймаут, например alarm(1); и если по его истечении больше никаких символов не поступило - выдавать код 033 как код клавиши Esc.

Напишите распознаватель кодов, поступающих с клавиатуры. Коды обычных букв выдавать как есть (0..0377), коды функциональных клавиш выдавать как числа >= 0400. Учтите, что разные типы дисплеев посылают разные последовательности от одних и тех же функциональных клавиш: предусмотрите настройку на систему команд ДАННОГО дисплея при помощи библиотеки termcap. Распознаватель удобно строить при помощи сравнения поступающих символов с ветвями дерева (спускаясь по нужной ветви дерева при поступлении очередного символа. Как только достигли листа дерева - возвращаем код, приписанный этому листу):

‡ Режимы преобразований, символы редактирования, и.т.п. управляются системным вызовом ioctl. Большой пример на эту тему есть в приложении.

†† Если ваша программа завершилась аварийно и моды терминала остались в "странном" состоянии, то привести терминал в чувство можно командой stty sane

А. Богатырёв, 1992-96

 

 

 

- 320 -

Си в UNIX™

---> '\033' ---

> '['

---

> 'A' --

> выдать 0400

|

 

\

--> 'B' --

>

0401

|

 

\

--> 'C' --

>

0402

|

 

\

--> 'D' --

>

0403

\--

> 'X'

-----------

 

>

0404

 

 

 

...

 

 

Нужное дерево стройте при настройке на систему команд данного дисплея.

Библиотека curses уже имеет такой встроенный распознаватель. Чтобы составные последовательности склеивались в специальные коды, вы должны установить режим keypad:

int c; WINDOW *window;

...

keypad(window, TRUE);

...

c = wgetch(window);

Без этого wgetch() считывает все символы поодиночке. Символические названия кодов для функциональных клавиш перечислены в <curses.h> и имеют вид KEY_LEFT, KEY_RIGHT и.т.п. Если вы работаете с единственным окном размером с весь экран, то в качестве параметра window вы должны использовать стандартное окно stdscr (это имя предопределено в include-файле curses.h).

# ======================================== Makefile для getch getch: getch.o

cc getch.o -o getch -ltermlib

getch.o: getch.c getch.h

cc -g -DUSG -c getch.c

/* Разбор составных последовательностей клавиш с клавиатуры. */ /* ================================================== getch.h */

#define

FALSE

0

#define

TRUE

1

#define BOOLEAN unsigned char

#define INPUT_CHANNEL

0

#define OUTPUT_CHANNEL

1

#define KEY_DOWN

0400

#define KEY_UP

0401

#define KEY_LEFT

0402

#define KEY_RIGHT

0403

#define KEY_PGDN

0404

#define KEY_PGUP

0405

#define KEY_HOME

0406

#define KEY_END

0407

#define KEY_BACKSPACE

0410

#define KEY_BACKTAB

0411

#define KEY_DC

0412

#define KEY_IC

0413

#define KEY_DL

0414

#define KEY_IL

0415

#define KEY_F(n)

(0416+n)

#define ESC

' 33'