使用 ncurses 在你的 Linux 屏幕上定位文本

作者：Jim Hall 2021-09-06 09:10:31

使用 ncurses 在 Linux 屏幕上的特定位置放置文本，可以帶來更友好的用戶界面體驗(yàn)。

使用 ncurses 在 Linux 屏幕上的特定位置放置文本，可以帶來更友好的用戶界面體驗(yàn)。

大多數(shù)的 Linux 實(shí)用程序僅僅只在屏幕的底部滾動(dòng)文本。如果你想在屏幕中放置你的文本，例如一個(gè)游戲或者一個(gè)數(shù)據(jù)展示，你可以試試 ncurses。

curses 是一個(gè)舊的 Unix 庫，它可以在文本終端界面控制光標(biāo)。curses 的名稱就來自于術(shù)語 “光標(biāo)控制cursor control”。多年以后，其他人編寫了新的 curses 版本用來添加新的功能，新版本被叫做 “new curses” 或者 “ncurses”。你可以在每個(gè)流行的 Linux 發(fā)行版中找到 ncurses。盡管默認(rèn)情況下可能未安裝開發(fā)庫、頭文件和文檔。例如，在 Fedora 上，你需要使用以下命令安裝 ncurses-devel 包：

$ sudo dnf install ncurses-devel

在程序中使用 ncurses

要在屏幕上直接尋址，你首先需要初始化 ncurses 庫。大部分程序會(huì)通過以下三行來做到這一點(diǎn)：

initscr()：初始化窗口對象和 ncurses 代碼，返回代表整個(gè)屏幕的窗口對象
cbreak()：禁用緩沖并使鍵入的輸入立即可用
noecho()：關(guān)閉回顯，因此用戶輸入不會(huì)顯示在屏幕上

這些函數(shù)定義在 curses.h 頭文件中，你需要在你的程序中通過以下方式將其包含進(jìn)來：

#include <curses.h>

初始化終端后，你可以自由使用任何 ncurses 函數(shù)，我們將在示例程序中探討其中的一些函數(shù)。

當(dāng)你使用完 ncurses 并想返回到常規(guī)終端模式下時(shí)，使用 endwin() 重置一切。此命令可以重置任何屏幕顏色，將光標(biāo)移動(dòng)到屏幕的左下角，并使光標(biāo)可見。通常在退出程序之前執(zhí)行此操作。

在屏幕上尋址

關(guān)于 ncurses 首先需要知道的是屏幕的坐標(biāo)分為行和列，左上角的是 0,0 點(diǎn)。ncurses 定義了兩個(gè)全局變量來幫助你識別屏幕：LINES 是屏幕的行數(shù)，COLS 是屏幕的列數(shù)。屏幕右下角的位置是 LINES-1,COLS-1。

例如，如果你想要移動(dòng)光標(biāo)到第 10 行和第 30 列，你可以使用 move() 函數(shù)，移動(dòng)到此坐標(biāo)：

move(10, 30);

之后顯示的任何文本都將從屏幕的該位置開始。要顯示單個(gè)字符，請對單個(gè)字符使用 addch(c) 函數(shù)。要顯示字符串，將對字符串使用 addstr(s) 函數(shù)。對于類似于 printf 的格式化輸出，請使用帶有常用選項(xiàng)的 printw(fmt, ...)。

移動(dòng)到屏幕指定位置和顯示文本是一件很常見的事情，ncurses 提供了同時(shí)執(zhí)行這兩項(xiàng)操作的快捷方式。mvaddch(row, col, c) 函數(shù)將在屏幕第 row 行，第 col 列的位置顯示一個(gè)字符。而 mvaddstr(row, col, s) 函數(shù)將在屏幕第 row 行，第 col 列的位置顯示一個(gè)字符串。舉個(gè)更直接的例子，在程序中使用 mvaddstr(10, 30, "Welcome to ncurses"); 函數(shù)將從屏幕的第 10 行和第 30 列開始顯示文本 Welcome to ncurses。使用 mvaddch(0, 0, '+') 函數(shù)將在屏幕的左上角第 0 行和第 0 列處顯示一個(gè)加號（+）。

在終端屏幕上繪制文本會(huì)對某些系統(tǒng)產(chǎn)生性能影響，尤其是在較舊的硬件終端上。因此 ncurses 允許你“堆疊”一堆文本以顯示在屏幕上，然后使用 refresh() 函數(shù)使所有這些更改對用戶可見。

讓我們來看一個(gè)將以上所有內(nèi)容整合在一起的簡單示例：

#include <curses.h>
 
int
main()
{
  initscr();
  cbreak();
  noecho();
 
  mvaddch(0, 0, '+');
  mvaddch(LINES - 1, 0, '-');
  mvaddstr(10, 30, "press any key to quit");
  refresh();
 
  getch();
 
  endwin();
}

程序的開始初始化了一個(gè)終端窗口，然后在屏幕的左上角打印了一個(gè)加號，在左下角打印了一個(gè)減號，在第 10 行和第 30 列打印了 press any key to quit 文本。程序通過使用 getch() 函數(shù)接收了鍵盤輸入的單個(gè)字符，接著，使用 endwin() 函數(shù)在程序完全退出前重置了終端。

getch() 是一個(gè)很有用的函數(shù)，你可以使用它來做很多事情。我經(jīng)常使用它在我退出程序前用來暫停。與大多數(shù) ncurses 函數(shù)一樣，還有一個(gè)名為 mvgetch(row, col) 的 getch() 版本，用于在等待字符輸入之前移動(dòng)到屏幕位置的第 row 行，第 col 列。

使用 ncurses 編譯

如果你嘗試以通常的方式編譯該示例程序，例如 gcc pause.c，你可能會(huì)從鏈接器中獲得大量錯(cuò)誤列表。那是因?yàn)?GNU C 編譯器不會(huì)自動(dòng)鏈接 ncurses 庫。相反，你需要使用 -l ncurses 命令行選項(xiàng)加載它以進(jìn)行鏈接。

$ gcc -o pause pause.c -lncurses

運(yùn)行新程序?qū)⒋蛴∫粭l簡單的 press any key to quit消息，該消息差不多位于屏幕中央：

圖 1：程序中居中的 “press any key to quit” 消息。

使用 ncurses 構(gòu)建更好的程序

探索 ncurses 庫函數(shù)以了解在屏幕上顯示文本的其它方法。你可以在 ncurses 的手冊頁中找到所有 ncurses 函數(shù)的列表。這給出了 ncurses 的一般概述，并提供了不同 ncurses 函數(shù)的類似表格的列表，并參考了包含完整詳細(xì)信息的手冊頁。例如，在 curs_printw(3X) 手冊頁中描述了 printw，可以通過以下方式查看：