Основы программирования в Linux

Обнаружение нажатий клавиш

Пользователи, программировавшие в ОС MS-DOS, часто ищут в ОС Linux эквивалент функции kbhit, которая определяет, была ли нажата клавиша, без реального ее считывания. К сожалению, их поиски оказываются безуспешными, поскольку прямого аналога нет. Программисты в среде UNIX не ощущают этого отсутствия, т.к. UNIX запрограммирована так, что программы очень редко (если когда-либо вообще) озабочены ожиданием события. Поскольку это обычный способ применения kbhit, ее нехватка редко ощущается в системах UNIX и Linux.

Однако, когда вы переносите программы из MS-DOS, часто удобно эмулировать функцию kbhit, которую можно применять на деле в неканоническом режиме ввода (упражнение 5.7).

Упражнение 5.7. Исключительно ваша собственная kbhit

1. Начните со стандартной заголовочной информации и пары структур для установки параметров терминала. peek_character применяется для проверки нажатия клавиши. Далее описываются функции, которые будут использоваться позже:

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <termios.h>
 #include <term.h>
 #include <curses.h>
 #include <unistd.h>

 static struct termios initial_settings, new_settings;
 static int peek_character = -1;
 void init_keyboard;
 void close_keyboard;
 int kbhit;
 int readch;

2. Функция main вызывает функцию init_keyboard для настройки терминала, затем выполняет цикл один раз в секунду, каждый раз вызывая в нем функцию kbhit. Если нажата клавиша <q>, функция close_keyboard восстанавливает нормальный режим и программа завершается:

 int main {
  int ch = 0;
  init_keyboard;
  while (ch != 'q') {
  printf("looping\n");
  sleep(1);
  if (kbhit) {
  ch = readch;
  printf("you hit %c\n", ch);
  }
  }
  close_keyboard;
  exit(0);
 }

3. Функции init_keyboard и close_keyboard настраивают терминал в начале и конце программы:

 void init_keyboard {
  tcgetattr(0, &initial_settings);
  new_settings = initial_settings;
  new_settings.c_lflag &= ~ICANON;
  new_settings.c_lflag &= ~ECHO;
  new_settings.c_lflag &= ~ISIG;
  new_settings.c_cc[VMIN] = 1;
  new_settings.c_cc[VTIME] = 0;
  tcsetattr(0, TCSANOW, &new_settings);
 }

 void close_keyboard {
  tcsetattr(0, TCSANOW, &initial_settings);
 }

4. Теперь функция, проверяющая нажатие клавиши:

 int kbhit {
  char ch;
  int nread;
  if (peek_character != -1) return 1;
  new_settings.c_cc[VMIN] = 0;
  tcsetattr(0, TCSANOW, &new_settings);
  nread = read(0, sch, 1);
  newrsettings.c_cc[VMIN] = 1;
  tcsetattr(0, TCSANOW, &new_settings);
  if (nread == 1) {
  peek_character = ch;
  return 1;
  }
  return 0;
 }

5. Нажатый символ считывается следующей функцией readch, которая затем восстанавливает значение -1 переменной peek_character для выполнения следующего цикла:

 int readch {
  char ch;
  if (peek_character != -1) {
  ch = peek_character;
  peek_character = -1;
  return ch;
  }
  read(0, &ch, 1);
  return ch;
 }

Когда вы выполните программу (kbhit.c), то получите следующий вывод:

 $ ./kbhit
 looping
 looping
 looping
 you hit h
 looping
 looping
 looping
 you hit d
 looping
 you hit q
 $

Как это работает

Терминал настраивается в функции init_keyboard на считывание одного символа (MIN=1, TIME=0). Функция kbhit изменяет это поведение на проверку ввода и его немедленный возврат (MIN=0, TIME=0) и затем восстанавливает исходные установки перед завершением.

Обратите внимание на то, что вы должны считать символ нажатой клавиши, но сохраняете его локально, готовые вернуть символ в вызывающую программу по ее требованию.

Виртуальные консоли

ОС Linux предоставляет средство, называемое виртуальными консолями. Экран, клавиатуру и мышь одного ПК может использовать ряд терминальных устройств, доступных на этом компьютере. Обычно установка ОС Linux рассчитана на использование от 8 до 12 виртуальных консолей. Виртуальные консоли становятся доступными благодаря символьным устройствам /dev/ttyN, где N — номер, начинающийся с 1.