Книга: Основы программирования в Linux

Терминология библиотеки curses и общие представления

Терминология библиотеки curses и общие представления

Подпрограммы curses действуют на экранах, в окнах и вложенных окнах или подокнах. Экран — это устройство (обычно экран терминала, но может быть и экран эмулятора терминала xterm), на который вы записываете информацию. Он занимает все доступное пространство дисплея этого устройства, Если экран — окно терминала в графическом окне, то он представляет собой совокупность всех доступных символьных позиций в окне терминала. Всегда существует, по крайней мере, одно окно curses с именем stdscr, совпадающее по размеру с физическим экраном. Вы можете создавать дополнительные окна с размером, меньшим, чем размер экрана. Окна могут накладываться друг на друга и иметь много вложенных окон, но каждое из них всегда должно находиться внутри родительского окна.

Библиотека curses поддерживает две структуры данных, действующие как отображение экрана терминала: stdscr и curscr. Структура stdscr, наиболее важная из двух, обновляется, когда функции curses формируют вывод. Структура данных stdscr — "стандартный экран". Она действует во многом так же, как стандартный вывод stdout из библиотеки stdio. Эта структура — стандартное окно вывода в программах, использующих библиотеку curses. Структура curscr похожа на stdscr, но хранит внешний вид отображаемого в текущий момент экрана. Вывод, записанный в структуру stdscr, не появляется на экране до тех пор, пока программа не вызовет функцию refresh, в которой библиотека curses сравнивает содержимое stdscr (как должен выглядеть экран) со второй структурой curscr (как выглядит экран в данный момент). Затем curses использует различия между этими двумя структурами для обновления экрана.

Некоторым программам с использованием curses нужно знать, что библиотека поддерживает структуру stdscr, которая применяется в нескольких функциях curses как параметр. Однако действительная структура stdscr реализуется по-разному, и к ней никогда не следует обращаться напрямую. У программ с использованием curses практически нет нужды в применении структуры curscr.

Таким образом, процесс вывода символов в программе с применением curses выглядит следующим образом:

1. Используется функция библиотеки curses для обновления логического экрана.

2. Запрашивается у библиотеки curses обновление физического экрана с помощью функции refresh.

Преимущество двухшагового подхода помимо большей легкости при программировании — очень эффективный вариант обновления экрана curses. Это может быть не столь важно для экрана консоли, но становится существенным показателем, если программа выполняется через медленное сетевое соединение.

Программа с использованием curses выполнит множество вызовов функций вывода на логический экран, возможно, перемещая курсор по всему экрану для того, чтобы достичь нужной позиции вывода текста или рисования линий и рамок. На каком-то этапе пользователю потребуется увидеть весь этот вывод. Когда это произойдет (обычно во время вызова функции refresh), библиотека curses найдет оптимальный способ формирования физического экрана, соответствующего логическому. Применяя нужные характеристики терминала и оптимизируя перемещения курсора, curses часто обновляет экран, выводя гораздо меньше символов по сравнению со всеми операциями записи на экран, если бы они выполнялись немедленно.

Макет логического экрана — это символьный массив, упорядоченный по строкам и столбцам, с начальной позицией экрана (0, 0) в левом верхнем углу (рис. 6.1).

Рис. 6.1

Во всех функциях библиотеки curses применяются координаты со значением у (строки) перед значением х (столбцы). Каждая позиция хранит не только символ, расположенный в этом месте экрана, но и его атрибуты. Атрибуты, которые можно отобразить, зависят от физических характеристик терминала, но, как правило, они включают жирное начертание и подчеркивание символа. На консолях Linux вам также доступны негативное изображение и цвет, о которых речь пойдет далее в этой главе.

Поскольку библиотека curses нуждается в создании и удалении некоторых временных структур данных, все программы с использованием curses должны инициализировать библиотеку перед применением и затем разрешить ей восстановить первоначальные установки после ее применения. Делается это с помощью вызовов пары функций: initscr и endwin (упражнение 6.1).

В этом примере вы напишите очень простую использующую curses программу screen1.c, чтобы показать эти и другие базовые функции в действии. Далее будут описаны их прототипы.

1. Вставьте заголовочный файл curses.h и в функцию main, включите вызовы для инициализации и возврата в исходное состояние библиотеки curses:

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <curses.h>
int main() {
 initscr();
 ...
 endwin();
 exit(EXIT_SUCCESS);
}

2. Внутрь поместите код для перемещения курсора в точку (5, 15) на логическом экране, выведите приветствие "Hello World" и обновите реальный экран. В заключение примените вызов sleep(2) для того, чтобы приостановить выполнение программы на две секунды и просмотреть вывод на экран перед ее завершением:

move(5, 15);
printw("%s", "Hello World");
refresh();
sleep(2);

Пока программа выполняется, вы видите фразу "Hello World" в левом верхнем квадранте пустого экрана (рис. 6.2).

Рис. 6.2

Как это работает

Эта программа инициализирует библиотеку curses, перемещает курсор в заданную точку экрана и отображает некоторый текст. После короткой паузы она закрывает библиотеку и завершается.

Оглавление книги