Работа с терминалом; пример простого проекта

Терминал

• В/В байтов
• Управление со стороны ОС (сигналы с клавиатуры),

  • stty / stty -a

• Преобразование B/B
  • cooked mode vs raw mode

  • Игрища с переводом строки (^M / ^J)

  • Примитивное редактирование В/В (^U / ^W / ^H)

Управление выводом со стороны приложения, ESC-последовательности

• Немного истории, AKA терминал = клавиатура + принтер; подчёркивание и двойная печать и прочая античность

  • 

• Изменение атрибутов текста

  • xterm:

    $ echo -e '\e[44;36m'; cat; echo -e '\e[m'

    • В конце команды — Enter + ^D

• Позиционирование курсора

  • xterm:

    $ echo -e '\e[2J\e[10;10HЭто 10:10\e[2;20HЭто 2:20\e[20;5HЭто 20:5'

• дополнительные устройства ввода (например, мышь) — имитация ввода с клавиатуры (обычно включается особой ESC-последовательностью)

  • xterm:

    • $ echo -e '\e[?1002h'; cat; echo -e '\e[?1002l'
      …

    • или 1003

База информации о терминалах Terminfo

• Унификация управляющих последовательностей

• infocmp

• tput

• Проблемы с неправильным $TERM

Неожиданный бонус Tektronix_4010:

• если вы используете xterm, просто скачайте этот файл и скажите ему cat:

  •   $ cat map.tek.xterm

    • Хуже не будет

• Для пользователей xterm в дистрибутивах линейки ALT (возможно, и для других тоже) — сценарий на shell, который показывает все .tek-файлы в заданном каталоге (по умолчанию — в документации по xterm).

Curses

• простая методичка

• (кому интересно) Учебник на русском (по старому curses, но зато простой)

• (кому интересно) Учебник на английском

• (кому интересно) Учебник от автора ncurses (изначально — от самого ESRа ☺)

  • перевод (на всякий случай спас его тут)

NCurses — свободная (на сегодняшний день, главная) реализация Curses

• Curses: библиотека работы с произвольным терминалом
  • Независимость от типа терминала
  • Экран = матрица символов (а не телетайп)

  • Важно — функции вывода заполняют эту воображаемую матрицу (а не настоящий экран), экран обновляется отдельной командой.

• Простой пример:

     1 #include <curses.h>
     2 
     3 main ()
     4 {
     5         initscr ();
     6         move (LINES/2 - 1, COLS/2 - 4);
     7         addstr ("Hello, World!");
     8         getch ();
     9         endwin ();
    10 }
  

  • Сборка: cc Hello.c -lcurses -o Hello

    • О компоновке программ

  • initscr() / endwin() — инициализация и останов движка curses

  • move() — перемещение курсора, LINES/COLS — размер экрана

  • addstr() — аналог puts()

  • (никогда больше не используем -lcurses)

• Если надо по-русски, программа должна установить локаль:

     1 #include <curses.h>
     2 #include <locale.h>
     3 
     4 main ()
     5 {
     6         setlocale(LC_ALL, "");
     7         initscr ();
     8         move (LINES/2 - 1, COLS/2 - 4);
     9         addstr ("Привет, мир!");
    10         getch ();
    11         endwin ();
    12 }
  

  • Сборка — с libncursesw: cc Hello.c -lncursesw -o Hello

• Пример с окном

     1 #include <ncurses.h>
     2 
     3 #define DX 3
     4 
     5 void main() {
     6         WINDOW *win;
     7         int c = 0;
     8 
     9         initscr();
    10         noecho();
    11         cbreak();
    12         printw("Window:");
    13         refresh();
    14 
    15         win = newwin(LINES-2*DX, COLS-2*DX, DX, DX);
    16         keypad(win, TRUE);
    17         scrollok (win, TRUE);
    18         box(win, 0, 0); 
    19         wmove(win, 1, 0); 
    20         while((c = wgetch(win)) != 27) {
    21                 wprintw(win, "  Key: %d, Name: %s\n", c, keyname(c));
    22                 box(win, 0, 0); 
    23                 wrefresh(win);
    24         }
    25         endwin();
    26 }
  

  • Поэкспериментируйте: попробуйте закомментировать refresh(), вместо noecho() вызвать echo(), вместо cbreak() — nocbreak(), а в keypad() и scrollok() указать FALSE. Что делают эти функции?

    • В виртуалке практикума есть man-страницы на всё))

  • Функция  wrefresh(win) в этом коде не нужна, потому что curses обновляет содержимое соответствующего окна перед тем, как вводить из него

Примитивный Makefile

• Make (очень коротко): цели и рецепты

• Синтаксис: обязательный символ табуляции в рецептах

• Задача — запуск команд пересборки, когда это надо
• Цели могут быть, а могут не быть файлами
• Пример:

     1 Window: Window.c
     2         cc Window.c -o Window -lncursesw
     3 
     4 clean:
     5         rm -f *~ *.o Window a.out
  

• Использование:

     1 $ make
     2 cc Window.c -o Window -lncursesw
     3 $ ls
     4 a.out    Hello.c~  Makefile~  win.c   Window.c   WindowEx.c
     5 Hello.c  Makefile  simple.c   Window  Window.c~
     6 $ make
     7 make: «Window» не требует обновления.
     8 $ make clean
     9 rm -f *~ *.o Window a.out
    10 $ ls
    11 Hello.c  Makefile  simple.c  win.c  Window.c  WindowEx.c
    12 $ make
    13 cc Window.c -o Window -lncursesw
    14 $ ls
    15 Hello.c  Makefile  simple.c  win.c  Window  Window.c  WindowEx.c
    16 
  

Tab hell. Again.

• Что такое символ табуляцииa (привет, пишущая машинка!)
• Как распознать табуляцию

  • hexdump -C файл

  • vim :set list

  • mcedit

• Если ничего не помогает, в Makefile можно переопределить символ, с которого начинаются строчки с «рецептами» (но, к сожалению, не в пробел ☹)

  .RECIPEPREFIX=:
  Window: Window.c
  :       cc Window.c -o Window -lncursesw
  
  clean:
  :       rm -f *~ *.o Window a.out

Д/З

Предполагается, что на спецкурс вы записались

1. Сделать в репозитории подкаталог, совпадающий с именем данной страницы (01_TerminalProject, и поместить в него решение следующей задачи.

2. С помощью интернета и здравого смысла написать на ncurses программу Show.c, которая постранично просматривает файл (слишком длинные строки усекаются или переносятся — как вам удобнее).

   • Имя файла передавать параметром командной строки.
   • Файл должен показываться в окне, а в первой строке экрана должно содержаться его имя.

   • Весь файл допустимо хранить в памяти, например, одним куском или в виде списка строк.

   • При нажатии пробела файл прокручивается дальше (если есть такая возможность), при нажатии ESC программа завершается.

     • Имеет смысл очищать окно при помощи werase(), а потом всё заново на нём выводить.

   • Многобайтовую кодировку можно не поддерживать

   • Исполняемый файл должен называться Show

3. Сделать Makefile и добиться работоспособности make (обратите внимание на использование табуляций и/или RECIPEPREFIX

4. Не забыть опубликовать решение в репозитории!

5. Дополнительно, для тех, кому стало интересно:

   • При нажатии стрелки вправо выводить строки файла, начиная со следующей колонки (так можно посмотреть урезанные длинные строки; начала строк при этом не видны). Стрелку влево обработать так же.

   • Реализовать обработку PgUp, PgDown и стрелок вверх/вниз — прокрутка на один экран вперёд/назад, на одну строку вперёд-назад, остальные клавиши игнорировать

   • … (далее везде)

Минимальный вариант…

…А потом я сделал поддержку wide characters и цвет)