Нейл Мэтью - Основы программирования в Linux

• Название: Основы программирования в Linux
• Автор: Нейл Мэтью
• Издательство: «БХВ-Петербург»
• Жанр: Программное обеспечение
• Год: 2009
• ISBN: 978-5-9775-0289-4

В четвертом издании популярного руководства даны основы программирования в операционной системе Linux. Рассмотрены: использование библиотек C/C++ и стан­дартных средств разработки, организация системных вызовов, файловый ввод/вывод, взаимодействие процессов, программирование средствами командной оболочки, создание графических пользовательских интерфейсов с помощью инструментальных средств GTK+ или Qt, применение сокетов и др. Описана компиляция программ, их компоновка c библиотеками и работа с терминальным вводом/выводом. Даны приемы написания приложений в средах GNOME® и KDE®, хранения данных с использованием СУБД MySQL® и отладки программ. Книга хорошо структурирована, что делает обучение легким и быстрым.

Для начинающих Linux-программистов

---

Локальные режимы

Эти режимы управляют разнообразными характеристиками терминала. Вы можете задать локальный режим, устанавливая флаги элемента c_iflag структуры termios с помощью следующих макросов:

□ ECHO — включает локальное отображение вводимых символов;

□ ECHOE — выполняет комбинацию Backspace, Space, Backspace при получении символа ERASE (стереть);

□ ECHOK — стирает строку при получении символа KILL;

□ ECHONL — отображает символы перехода на новую строку;

□ ICANON — включает стандартную обработку ввода (см. текст, следующий за данным перечнем);

□ IEXTEN — включает функции, зависящие от реализации;

□ ISIG — включает генерацию сигналов;

□ NOFLSH — отключает немедленную запись очередей;

□ TOSTOP — посылает сигнал фоновым процессам при попытке записи.

Два самых важных флага в этой группе — ECHO, позволяющий подавлять отображение вводимых символов, и ICANON, переключающий терминал в один из двух различных режимов обработки принимаемых символов. Если установлен флаг ICANON, говорится, что строка в каноническом режиме, если нет, то строка в неканоническом режиме.

Специальные управляющие символы

Специальные управляющие символы — это коллекция символов подобных символам от комбинации клавиш <Ctrl>+<C>, действующих особым образом, когда пользователь вводит их. В элементе c_cc структуры termios содержатся символы, отображенные на поддерживаемые функции. Позиция каждого символа (его номер в массиве) определяется макросом, других ограничений для управляющих символов не задано.

Массив c_cc используется двумя очень разными способами, зависящими от того, установлен для терминала канонический режим (т.е. установлен флаг ICANON в элементе c_lflag структуры termios) или нет.

Важно понять, что в двух разных режимах есть некоторое взаимное наложение при применении номеров элементов массива. По этой причине никогда не следует смешивать значения для этих двух режимов.

Для канонического режима применяются следующие индексы:

□ VEOF — символ EOF;

□ VEOL — дополнительный символ конца строки EOL;

□ VERASE — символ ERASE;

□ VINTR — символ прерывания INTR;

□ VKILL — символ уничтожения KILL;

□ VQUIT — символ завершения QUIT;

□ VSUSP — символ приостанова SUSP;

□ VSTART — символ запуска START;

□ VSTOP — символ останова STOP.

Для канонического режима применяются следующие индексы:

□ VINTR — символ INTR;

□ VMIN — минимальное значение MIN;

□ VQUIT — символ QUIT;

□ VSUSP — символ SUSP;

□ VTIME — время ожидания TIME;

□ VSTART — символ START;

□ VSTOP — символ STOP.

Символы

Поскольку для более сложной обработки вводимых символов специальные символы и неканонические значения очень важны, мы описываем их в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Символ Описание INTR Заставляет драйвер терминала отправить сигнал SIGINT процессам, подключенным к терминалу. Мы обсудим сигналы более подробно в главе 11 QUIT Заставляет драйвер терминала отправить сигнал SIGQUIT процессам, подключенным к терминалу ERASE Заставляет драйвер терминала удалить последний символ в строке KILL Заставляет драйвер терминала удалить всю строку EOF Заставляет драйвер терминала передать все символы строки во ввод, считываемый приложением. Если строка пустая, вызов read вернет ноль символов, как будто он встретил на конец файла EOL Действует как ограничитель строки в дополнение к более привычному символу перехода на новую строку SUSP Заставляет драйвер терминала послать сигнал SIGSUSP процессам, подключенным к терминалу. Если ваша система UNIX поддерживает управление заданиями, текущее приложение будет приостановлено STOP Действует как "прерыватель потока", т. е. прекращает дальнейший вывод на терминал. Применяется для поддержки управления потоком XON/XOFF и обычно задается как ASCII-символ XOFF (<Ctrl>+<S>) START Возобновляет вывод после символа STOP, часто ASCII-символ XON Значения TIME и MIN

Значения TIME и MIN применяются только в неканоническом режиме и действуют вместе для управления считыванием входных данных. Вместе они управляют действиями при попытке программы прочесть дескриптор файла, ассоциированный с терминалом.

Возможны четыре варианта.

□ MIN = 0 и TIME = 0. В этом случае вызов read всегда завершается сразу же. Если какие-то символы доступны, они будут возвращены, если нет, то read вернет ноль, и никакие символы не будут считаны.

□ MIN = 0 и TIME > 0. В этом случае вызов read завершится, когда все доступные символы будут считаны или когда пройдет TIME десятых долей секунды. Если нет прочитанных символов из-за превышения отпущенного времени, read вернет 0. В противном случае он вернет количество прочитанных символов.

□ MIN > 0 и TIME = 0. В этом случае вызов read будет ждать до тех пор, пока можно будет считать MIN символов, и затем вернет это количество символов. В случае конца файла возвращается 0.

□ MIN > 0 и TIME > 0. Это самый сложный случай. После вызова read ждет получения символа. Когда первый символ получен, каждый раз при получении последующего символа запускается межсимвольный таймер (или перезапускается, если он уже был запущен). Вызов read завершится, когда либо можно будет считать MIN символов, либо межсимвольное время превысит TIME десятых долей секунды. Это может пригодиться для подсчета разницы между единственным нажатием клавиши <Esc> и запуском функциональной клавиатурной escape-последовательности. Тем не менее следует знать, что сетевые соединения или высокая загрузка процессора могут полностью стереть такие полезные сведения о времени.

Установив неканонический режим и используя значения MIN и TIME, программы могут выполнять посимвольную обработку ввода.

Доступ к режимам терминала из командной оболочки

Если вы хотите просмотреть параметры termios, находясь в командной оболочке, примените следующую команду для получения их списка:

$ stty -a

На установленных у авторов системах Linux, обладающих структурами termios с некоторыми расширениями по сравнению со стандартными, получен следующий вывод:

speed 38400 baud; rows 24; columns 80; line = 0;

intr = ^C; quit = ^\; erase = ^?; kill = ^U; eof = ^D; eol = <undef>;

eol2 = <undef>; swtch = <undef>; start = ^Q; stop = ^S; susp = ^Z; rprnt = ^R;

werase = ^W; lnext = ^V; flush = ^O, min = 1; time = 0;

-parenb -parodd cs8 -hupcl -cstopb cread -clocal -crtscts

-ignbrk -brkint -ignpar -parmirk -inpck -istrip -inlcr -igncr icrnl -ixon -ixoff

-iuclc -ixany -imaxbe1 iutf8

opost -olcuc -ocrnl onlcr -onocr -onlret -ofill -ofdel n10 cr0 tab0 bs0 vt0 ff0

isig icanon iexten echo echoe echok -echonl -noflsh -xcase -tostop -echoprt

echoctl echoke

Среди прочего, как видите, символ EOF — это <Ctrl>+<D>, и включено отображение. Экспериментируя с установками терминала, легко получить в результате терминал в нестандартном режиме, что затруднит его дальнейшее использование. Есть несколько способов справиться с этой трудностью.

□ Первый способ — применить следующую команду, если ваша версия stty поддерживает ее:

$ stty sane

Если вы потеряли преобразование клавиши возврата каретки в символ перехода на новую строку (который завершает строку), возможно, потребуется ввести stty sane, но вместо нажатия клавиши <Enter> нажать комбинацию клавиш <Ctrl>+<J> (которая обозначает переход на новую строку).

□ Второй способ — применить команду stty -g и записать текущие установки stty в форму, готовую к повторному считыванию. В командной строке вы можете набрать следующее:

$ stty -g > save_stty