使用 ncurses 在你的 Linux 屏幕上定位文本

大多数的 Linux 实用程序仅仅只在屏幕的底部滚动文本。如果你想在屏幕中放置你的文本,例如一个游戏或者一个数据展示,你可以试试 ncurses。
curses 是一个旧的 Unix 库,它可以在文本终端界面控制光标。curses 的名称就来自于术语 “光标控制cursor control”。多年以后,其他人编写了新的 curses 版本用来添加新的功能,新版本被叫做 “new curses” 或者 “ncurses”。你可以在每个流行的 Linux 发行版中找到 ncurses。尽管默认情况下可能未安装开发库、头文件和文档。例如,在 Fedora 上,你需要使用以下命令安装 ncurses-devel
包:
$ sudo dnf install ncurses-devel
在程序中使用 ncurses
要在屏幕上直接寻址,你首先需要初始化 ncurses
库。大部分程序会通过以下三行来做到这一点:
initscr
:初始化窗口对象和 ncurses 代码,返回代表整个屏幕的窗口对象cbreak
:禁用缓冲并使键入的输入立即可用noecho
:关闭回显,因此用户输入不会显示在屏幕上
这些函数定义在 curses.h
头文件中,你需要在你的程序中通过以下方式将其包含进来:
#include
初始化终端后,你可以自由使用任何 ncurses 函数,我们将在示例程序中探讨其中的一些函数。
当你使用完 ncurses 并想返回到常规终端模式下时,使用 endwin
重置一切。此命令可以重置任何屏幕颜色,将光标移动到屏幕的左下角,并使光标可见。通常在退出程序之前执行此操作。
在屏幕上寻址
关于 ncurses 首先需要知道的是屏幕的坐标分为行和列,左上角的是 0,0
点。ncurses 定义了两个全局变量来帮助你识别屏幕:LINES
是屏幕的行数,COLS
是屏幕的列数。屏幕右下角的位置是LINES-1,COLS-1
。
例如,如果你想要移动光标到第 10 行和第 30 列,你可以使用 move
函数,移动到此坐标:
move(10, 30);
之后显示的任何文本都将从屏幕的该位置开始。要显示单个字符,请对单个字符使用 addch(c)
函数。要显示字符串,将对字符串使用addstr(s)
函数。对于类似于printf
的格式化输出,请使用带有常用选项的printw(fmt, ...)
。
移动到屏幕指定位置和显示文本是一件很常见的事情,ncurses 提供了同时执行这两项操作的快捷方式。mvaddch(row, col, c)
函数将在屏幕第row
行,第col
列的位置显示一个字符。而mvaddstr(row, col, s)
函数将在屏幕第row
行,第col
列的位置显示一个字符串。举个更直接的例子,在程序中使用mvaddstr(10, 30, "Welcome to ncurses");
函数将从屏幕的第10
行和第30
列开始显示文本Welcome to ncurses
。使用mvaddch(0, 0, '+')
函数将在屏幕的左上角第0
行和第0
列处显示一个加号(+
)。
在终端屏幕上绘制文本会对某些系统产生性能影响,尤其是在较旧的硬件终端上。因此 ncurses 允许你“堆叠”一堆文本以显示在屏幕上,然后使用 refresh
函数使所有这些更改对用户可见。
让我们来看一个将以上所有内容整合在一起的简单示例:
#include
程序的开始初始化了一个终端窗口,然后在屏幕的左上角打印了一个加号,在左下角打印了一个减号,在第 10
行和第30
列打印了press any key to quit
文本。程序通过使用getch
函数接收了键盘输入的单个字符,接着,使用endwin
函数在程序完全退出前重置了终端。
getch
是一个很有用的函数,你可以使用它来做很多事情。我经常使用它在我退出程序前用来暂停。与大多数 ncurses 函数一样,还有一个名为mvgetch(row, col)
的getch
版本,用于在等待字符输入之前移动到屏幕位置的第row
行,第col
列。
使用 ncurses 编译
如果你尝试以通常的方式编译该示例程序,例如 gcc pause.c
,你可能会从链接器中获得大量错误列表。那是因为 GNU C 编译器不会自动链接ncurses
库。相反,你需要使用-l ncurses
命令行选项加载它以进行链接。
$ gcc -o pause pause.c -lncurses
运行新程序将打印一条简单的 press any key to quit
消息,该消息差不多位于屏幕中央:

图 1:程序中居中的 “press any key to quit” 消息。
使用 ncurses 构建更好的程序
探索 ncurses
库函数以了解在屏幕上显示文本的其它方法。你可以在ncurses
的手册页中找到所有ncurses
函数的列表。这给出了 ncurses 的一般概述,并提供了不同ncurses
函数的类似表格的列表,并参考了包含完整详细信息的手册页。例如,在curs_printw(3X)
手册页中描述了printw
,可以通过以下方式查看:
$ man 3x curs_printw
更简单点:
$ man curs_printw
使用 ncurses,你可以创建更多有趣的程序。通过在屏幕上的特定位置打印文本,你可以创建在终端中运行的游戏和高级实用程序。