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

---

□ 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

...

<эксперименты с параметрами>

...

$ stty $(cat save_stty)

В финальной команде stty вам все еще придется использовать комбинацию клавиш <Ctrl>+<J> вместо клавиши <Enter>. Ту же самую методику можно применить и в сценариях командной оболочки.

save_stty="$(stty -g)"

<изменение stty-параметров>

stty $save_stty

□ Если вы все еще в тупике, третий способ — перейти на другой терминал, применить команду ps для поиска оболочки, которую вы сделали непригодной, и затем использовать команду kill hup <id процесса> для принудительного завершения этой командной оболочки. Поскольку перед выводом регистрационного приглашения параметры stty всегда восстанавливаются, у вас появится возможность нормально зарегистрироваться в системе еще раз.

Задание режимов терминала из командной строки

Вы также можете применять команду stty для установки режимов терминалов непосредственно из командной строки.

Для установки режима, в котором ваш сценарий командной оболочки сможет выполнять посимвольное считывание, вы должны отключить канонический режим и задать 1 и 0. Команда будет выглядеть следующим образом:

$ stty -icanon min 1 time 0

Теперь терминал будет считывать символы немедленно, вы можете попробовать выполнить еще раз первую программу menu1. Вы увидите, что она работает, как первоначально и предполагалось.

Вы также могли бы улучшить вашу попытку проверки пароля (см. главу 2), отключив отображение перед приглашением ввести пароль. Команда, выполняющая это действие, должна быть следующей:

$ stty -echo

Примечание

Не забудьте применить команду stty echo для возврата отображения после ваших экспериментов!

Скорость терминала

Последняя функция, обслуживаемая структурой termios, — манипулирование скоростью линии передачи. Для этой скорости не определен отдельный элемент структуры; она управляется вызовами функций. Скорости ввода и вывода обрабатываются отдельно.

Далее приведены четыре прототипа вызовов:

#include <termios.h> 

speed_t cfgetispeed(const struct termios *);

speed_t cfgetospeed(const struct termios *);

int cfsetispeed(struct termios *, speed_t speed);

int cfsetospeed(struct termios *, speed_t speed);

Обратите внимание на то, что они воздействуют на структуру termios, а не непосредственно на порт. Это означает, что для установки новой скорости вы должны считать текущие установки с помощью функции tcgetattr, задать скорость, применив приведенные вызовы, и затем записать структуру termios обратно с помощью функции tcsetattr. Скорость линии передачи изменится только после вызова tcsetattr.

В вызовах перечисленных функций допускается задание разных значений скорости speed, но к основным относятся следующие константы:

□ B0 — отключение терминала;

□ B1200 — 1200 бод;

□ B2400— 2400 бод;

□ B9600 — 9600 бод;

□ B19200 — 19 200 бод;

□ B38400 — 38 400 бод.

Не существует скоростей выше 38 400 бод, задаваемых стандартом, и стандартного метода обслуживания последовательных портов на более высоких скоростях.

Примечание

В некоторых системах, включая Linux, для выбора более высоких скоростей определены константы В57600, B115200 и В230400. Если вы пользуетесь более старой версией ОС Linux и эти константы недоступны, можно применить команду setserial для получения нестандартных скоростей 57 600 и 115 200. В этом случае указанные скорости будут использоваться при выборе константы B38400. Оба эти метода непереносимы, поэтому применяйте их с осторожностью.

Дополнительные функции

Есть небольшое число дополнительных функций для управления терминалами. Они работают непосредственно с дескрипторами файлов без необходимости считывания и записывания структур типа termios.

#include <termios.h>

int tcdrain(int fd);

int tcflow(int fd, int flowtype);

int tcflush(int fd, int in_out_selector);

Функции предназначены для следующих целей:

□ tcdrain — заставляет вызвавшую программу ждать до тех пор, пока не будет отправлен весь поставленный в очередь вывод;

□ tcflow — применяется для приостановки или возобновления вывода;

□ tcflush — может применяться для отказа от входных или выходных данных либо и тех, и других.

Теперь, когда мы уделили довольно много внимания структуре termios, давайте рассмотрим несколько практических примеров. Возможно, самый простой из них — отключение отображения при чтении пароля (упражнение 5.4). Это делается сбрасыванием флага echo.

Упражнение 5.4. Программа ввода пароля с применение termios

1. Начните вашу программу password.с со следующих определений:

#include <termios.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#define PASSWORD_LEN 8

int main() {

 struct termios initialrsettings, newrsettings;

 char password[PASSWORD_LEN + 1];

2. Далее добавьте строку, считывающую текущие установки из стандартного ввода и копирующую их в только что созданную вами структуру типа termios:

 tcgetattr(fileno(stdin), &initialrsettings);

3. Создайте копию исходных установок, чтобы восстановить их в конце. Сбросьте флаг ECHO в переменной newrsettings и запросите у пользователя его пароль:

 newrsettings = initialrsettings;

 newrsettings.с_lflag &= ~ЕСНО;

 printf("Enter password: ");

4. Далее установите атрибуты терминала в newrsettings и считайте пароль. И наконец, восстановите первоначальные значения атрибутов терминала и выведите пароль на экран, чтобы свести на нет все предыдущие усилия по обеспечению безопасности:

 if (tcsetattr(fileno(stdin), TCSAFLUSH, &newrsettings) != 0) {

  fprintf(stderr, "Could not set attributes\n");

 } else {

  fgets(password, PASSWORD_LEN, stdin);

  tcsetattr(fileno(stdin), TCSANOW, &initialrsettings);

  fprintf(stdout, "\nYou entered %s\n", password);

 }

 exit(0);

}

Когда вы выполните программу, то увидите следующее:

$ ./password

Enter password: You entered hello

$ 

Как это работает

В этом примере слово hello набирается на клавиатуре, но не отображается на экране в строке приглашения Enter password:. Никакого вывода нет до тех пор, пока пользователь не нажмет клавишу <Enter>.

Будьте осторожны и изменяйте с помощью конструкции X&=~FLAG (которая очищает бит, определенный флагом FLAG в переменной X) только те флаги, которые вам нужно изменить. При необходимости можно воспользоваться конструкцией X|=FLAG для установки одиночного бита, определяемого FLAG, хотя в предыдущем примере она не понадобилась.

Для установки атрибутов применяется действие TCSAFLUSH для очистки буфера клавиатуры, символов, которые пользователи вводили до того, как программа подготовилась к их считыванию. Это хороший способ заставить пользователей не начинать ввод своего пароля, пока не отключено отображение. Перед завершением программы вы также восстанавливаете первоначальные установки.

Другой распространенный пример использования структуры termios — перевод терминала в состояние, позволяющее вам считывать каждый набранный символ (упражнение 5.5). Для этого отключается канонический режим и используются параметры MIN и TIME.

Упражнение 5.5. Считывание каждого символа

Применяя только что полученные знания, вы можете изменить программу menu. Приведенная далее программа menu4.c базируется на программе menu3.c и использует большую часть кода из файла password.с, включенного в нее. Внесенные изменения выделены цветом и объясняются в пунктах описания.

1. Прежде всего, вам следует, включить новый заголовочный файл в начало программы:

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <stdlib.h>

#include <termios.h>

char *menu[] = {

 "a — add new record",

 "d — delete record",

 "q - quit",

 NULL,

};

2. Затем нужно объявить пару новых переменных в функции main:

int getchoice(char *greet, char *choices[], FILE *in, FILE *out);