3. 终端输入/输出
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3.1 我怎样使我的程序不回射输入？
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     我怎样能使我的程序不回射输入，就象登录时询问我的口令时那样？

有一个简单方法，也有一个稍微复杂点的方法：

简单方法是使用‘getpass()’函数，它几乎能在所有Unix系统上找到。它以一个
给定的字符串参数作为提示符(prompt)。它读取输入直到读到一个‘EOF’或换
行符(译者注：‘EOF’用‘^d’输入，而换行符为‘^m’或回车)然后返回一个
指向位于静态内存区包含键入字符的字符串指针。(译者注：字符串不包含换行
符)

复杂一点的方法是使用‘tcgetattr()’函数和‘tcsetattr()’函数，两个函数都使用
一个‘struct termios’结构来操纵终端。下面这两段程序应当能设置回射状态和
不回射状态。

     #include <stdlib.h>
     #include <stdio.h>

     #include <termios.h>
     #include <string.h>

     static struct termios stored_settings;

     void echo_off(void)
     {
         struct termios new_settings;
         tcgetattr(0,&stored_settings);
         new_settings = stored_settings;
         new_settings.c_lflag &= (~ECHO);
         tcsetattr(0,TCSANOW,&new_settings);
         return;
     }

     void echo_on(void)
     {
         tcsetattr(0,TCSANOW,&stored_settings);
         return;
     }

两段程序使用到的都是在POSIX标准定义的。

3.2 我怎样从终端读取单个字符？
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     我怎样从终端读取单个字符？我的程序总是要等着用户按回车。

终端通常在标准(canonical)模式，在此模式输入总是经编辑后以行读入。你可以
设置终端为非标准(non-canonical)模式，而在此模式下你可以设置在输入传递给
你的程序前读入多少字符。你也可以设定非标准模式的计时器为0，这个计时器
根据设定的时间间隔清空你的缓冲区。这样做使你可以使用‘getc()’函数立即
获得用户的按键输入。我们使用的‘tcgetattr()’函数和‘tcsetattr()’函数都
是在POSIX中定义用来操纵‘termios’结构的。

     #include <stdlib.h>
     #include <stdio.h>

     #include <termios.h>
     #include <string.h>

     static struct termios stored_settings;

     void set_keypress(void)
     {
         struct termios new_settings;

         tcgetattr(0,&stored_settings);

         new_settings = stored_settings;

         /* Disable canonical mode, and set buffer size to 1 byte */
         new_settings.c_lflag &= (~ICANON);
         new_settings.c_cc[VTIME] = 0;
         new_settings.c_cc[VMIN] = 1;

         tcsetattr(0,TCSANOW,&new_settings);
         return;
     }

     void reset_keypress(void)
     {
         tcsetattr(0,TCSANOW,&stored_settings);
         return;
     }

3.3 我怎样检查是否一个键被摁下？
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    我怎样检查是否一个键被摁下？在DOS上我用‘kbhit()’函数，但是在UNIX
    上看来没有相同作用的函数？

如果你设定了终端为单一字符模式(参见上一个问题解答)，那么(在大多数系统)
上你可以使用‘select()’函数或‘poll()’函数测试输入是否可读。

3.4 我怎样将光标在屏幕里移动？
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     我怎样将光标在屏幕里移动？我想不用curses而做全屏编辑。(译者注：curses
     是一个C/C++编程工具库，它提供编程者许多函数调用，在不用关心终端类型
     的情况下操纵终端的显示)。

不开玩笑，你也许不应该想去做这个。Curses工具库知道怎样控制不同终端类型
所表现出的奇特的东西(oddities)；当然termcap/terminfo数据会告诉你任何终端类型
具有的这些奇特东西，但你可能会发现正确把握所有这些奇特组合是一件艰巨的
工作。(译者注：在Linux系统上，termcap数据位于/etc/termcap，而terminfo数据位于
/usr/share/terminfo下按不同终端类型首字母存放的不同文件，目前终端类型数已逾
两千种)

但是，你坚决要把你自己搞的手忙脚乱(getting your hands dirty)，那么去研究一下
‘termcap’的函数集，特别是‘tputs()’，‘tparm()’和‘tgoto()’函数。

3.5 pttys是什么？
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Pseudo-teletypes(pttys, ptys，或其它不同的缩写)是具有两部份的伪设备(pseudo-devices)：
一部份为“主人”一边，你可以认为是一个‘用户’，另一部份是“仆人”一边，
它象一个标准的tty设备一样工作。

它们之所以存在是为了提供在程序控制下的一种模拟串行终端行为的方法。比
如，‘telnet’在远端系统使用一个伪终端；服务器的远端登录shell程序只是从“仆
人”一边的tty设备期待着得到操作行为，而在“主人”一边的伪终端由一个守护程
序控制，同时守护程序将所有数据通过网络转发。pttys也被其它程序使用，比如
‘xterm’，‘expect’，‘script’，‘screen’，‘emacs’和其它很多程序。

3.6 怎样控制一个串行口和调制解调器？
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Unix系统下对于串行口的控制很大程度上受串行终端传统的使用影响。以往，
需要不同ioctls函数调用的组合和其它黑客行为才能控制一个串行设备的正确操
作，不过值得庆幸的是，POSIX在这个方面的标准化作了一些努力。

如果你使用的系统不支持‘<termios.h>’头文件，‘tcsetattr()’和其它相关函数，
那么你只能到其它地方去找点资料(或将你的老古董系统升级一下)。

但是不同的系统仍然有显著的区别，主要是在设备名，硬件流控制的操作，和
调制解调器的信号方面。(只要可能，尽量让设备驱动程序去做握手(handshaking)
工作，而不要试图直接操纵握手信号。)

打开和初始华串行设备的基本步骤是：

    * 调用‘open()’函数打开设备；而且可能需要使用特定标志作为参数：

    `O_NONBLOCK'
          除非使用这个标志，否则打开一个供拨入(dial-in)或由调制解调器控制的设
          备会造成‘open()’调用被阻塞直到线路接通(carrier is present)。一个非
          阻塞的打开操作给你在需要时令调制解调器控制失效的机会。(参见下面的
          CLOCAL)

    `O_NOCTTY'
          在自4.4BSD演化的系统上这个标志是多余的，但在其它系统上它控制串行
          设备是否成为会话的控制终端。在大多数情况下你可能不想获得一个控制
          终端，所以就要设置这个标志，但是也有例外情况。

   * 调用‘tcgetattr()’函数获得当前设备模式。虽然有人会经常取消(ignore)得到的
      大多数或全部初始设定，但它仍然不失为一个初始化‘struct termios’结构的
      便利方法。

   * 设置termios 结构里‘c_iflag’，‘c_oflag’，‘c_flag’，‘c_lfag’和‘c_cc’
      为合适的值。(参见下面部分。)

   * 调用‘cfsetispeed()’和‘cfsetospeed()’设定设想的波特率。很少系统允许你
     设置不同的输入和输出速度，所以普通规律是你需要设成同一个设想的值。

   * 调用‘tcsetattr()’设定设备模式。

   * 如果你是用‘O_NONBLOCK’标志打开的端口，你可能希望调用‘fcntl()’
     函数将‘O_NONBLOCK’标志重新设置成关闭。因为不同系统看来对是否
     由非阻塞打开的端口对今后的‘read()’调用造成影响有不同的处理；所以
     最好显式地设置好。

一旦你打开并设置了端口，你可以正常地调用‘read()’函数和‘write()’函数。
注意到‘read()’函数的行为将受到你调用‘tcsetattr()’函数时的标志参数设定
的控制。

‘tcflush()’，‘tcdrain()’，‘tcsendbreak()’和‘tcflow()’是其它一些你应当
注意的函数。

当你使用完端口想要关闭时，要注意一些系统上特别恶心的小危险；如果有任何
输出数据等待被写到设备(比如输出流被硬件或软件握手而暂停)，你的进程将因
为‘close()’函数调用而被挂起(hang)直到输出数据排空，而且这时的进程是*不
可杀的*(unkillably)。所以调用‘tcflush()’函数丢弃待发数据可能是个明智之举。

(在我的经验中，在tty设备上被阻塞的输出数据是造成不可杀进程最普通的原因。)

3.6.1 串行设备和类型
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不同系统用于串行端口设备的设备名大相径庭。以下是不同系统的一些例子：

   * ‘/dev/tty[0-9][a-z]’作为直接访问设备，而
     ‘/dev/tty[0-9][A-Z]’ 作为调制解调器控制设备(比如SCO Unix)

   * ‘/dev/cua[0-9]p[0-9]’作为直接访问设备，‘/dev/cul[0-9]p[0-9]’作为拨出设
      备，而‘/dev/ttyd[0-9]p[0-9]’作为拨入设备(比如HP-UX)

   * ‘/dev/cua[a-z][0-9]’作为拨出设备而‘/dev/tty[a-z][0-9]’作为拨入设备(比如
      FreeBSD)

是否正确地同所用设备名交互，并在任何硬件握手信号线上产生相应的效果是
与系统，配置和硬件有关的，但是差不多总是遵循下面这些规则(假设硬件是
RS-232 DTE)：

   - 对于任何设备的一个成功打开操作应当设置DTR和RTS

   - 一个对于由调制解调器控制或供拨入的设备的阻塞打开操作将等待DCD(并且
     可能DSR和/或CTS也需要)被设置，通常在设置DTR/RTS之后。

   - 如果一个对于拨出设备的打开操作正巧赶上一个对于相应拨入设备的打开操作
     因为等待线路接通而阻塞，那么打开拨出的操作*也许*造成打开拨入的操作完
     成，但*也许也不*造成。一些系统为拨入和拨出端口实现一个简单的共享方案，
     当拨出端口在使用时，拨入端口被有效地设置成睡眠状态(“put to sleep”)；其
     它系统不这样做，在这种系统上为避免竞争(contention)问题，需要外部的协助才
     能使拨入和拨出共享端口(比如UUCP锁定文件的使用)。