TUI的王者——ncurses.md

ncurses初体验

我们都知道GUI：Graphical User Interface，即图形用户接口。除了GUI以外，还有一种交互接口，那就是TUI，这里的T其实就是text，也就是字符交互界面。也正是我们现在使用的交互界面。在Linux下的TUI交互界面，主要就是由ncurses库实现的。下面就是关于ncurses的一个示例代码：

c 复制代码

#include <ncurses.h>

int main(int argc, const char *argv[])
{
	//使用Ncurses的第一步：初始化ncurses环境
	initscr();
    //输出字符串
    printw("Hello World!");
    //将字符串刷新到屏幕
    refresh();
    //等待按键输入，以达到暂停程序的目的
    getch();
	// 结束 ncurses 模式
	endwin();
	return 0;
}

运行代码之前需要安装一下ncurses库

c 复制代码

sudo apt update
sudo apt install libncurses5-dev -y

c 复制代码

gcc test.c -o test -Wall -lncurses
./test

运行成功以后会发现屏幕上输出了：Hello World!

（按任意键退出程序）

和以往的程序不同，它并不是在命令行下输出的，而是打开了一个界面。程序结束以后又返回到了命令行交互界面上了。

运行ncurses程序需要有以下几个注意事项：

系统一定安装了ncurses的库；
所有ncurses程序一般从initscr()函数开始，到endwin()函数结束。
refresh()也是必不可少的函数，官方解释是把窗口内容刷新到界面。实际使用当中，发现只需要执行一次，后续的所有内容都会刷新到界面。反之，你将看不到任何内容。
printw()是用于进行输出的函数，除此以外，ncurses还提供的更多方便的输出函数接口，下面会进行介绍。

ncurses的更详细内容：ncurses(3x) - Linux manual page (man7.org)

ncurses的输出函数

printw()

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int printw(const char *fmt, ...);

addch()

c 复制代码

int addch(char ch);

指定位置输出：

c 复制代码

int mvprintw(int y, int x, const char *fmt, ...);
int mvaddch(int y, int x, chtype ch);

ncurses的窗口

initscr()这个函数的含义是初始化stdscr（即标准屏幕窗口）。这个窗口也是ncurses运行以后的第一个，也是默认的输出窗口。除此以外，你可以创建一个新的窗口：

c 复制代码

WINDOW *newwin(int nlines, int ncols, int begin_y, int begin_x);

参数解释

nlines：窗口的行数，即窗口的高度。

ncols：窗口的列数，即窗口的宽度。

begin_y：窗口在屏幕上的起始行坐标（即窗口的顶部边缘的纵坐标）。

begin_x：窗口在屏幕上的起始列坐标（即窗口的左边缘的横坐标）。

返回值

成功：返回一个指向 WINDOW 结构体的指针，该结构体代表创建的窗口。

失败：返回 NULL，表示创建窗口失败。

示例代码：

c 复制代码

#include <ncurses.h>

int main(int argc, const char *argv[])
{
	//第一步：初始化环境,初始化stdsdc窗口
	initscr();
	//刷新数据
	refresh();
	//创建窗口
	WINDOW *win = newwin(20, 30, 0, 0);
	//绘制窗口边界
	box(win, 0, 0);
	//输出字符串
	mvwaddch(win, 1, 1, '@');
	//刷新显示
	wrefresh(win);
	//等待按键输入，达到阻塞目的
	getch();
	//销毁不使用的窗口
	delwin(win);
	//结束环境
	endwin();
	return 0;
}

注意事项：

窗口创建完成以后，最终需要调用delwin()销毁
可以使用box()会在窗口周围绘制出窗口边界,这样有利于识别窗口

ncurses方向按键与非阻塞

方向按键：

c 复制代码

#include <ncurses.h>

int main(int argc, const char *argv[])
{
	initscr();  //初始化scr主窗口界面
	keypad(stdscr, TRUE); //开启特殊按键功能
	curs_set(0);//隐藏光标
	refresh(); //刷新主窗口

	WINDOW *win = newwin(20, 30, 0, 0); //创建窗口win
	box(win, 0, 0); //绘制窗口边界
	wrefresh(win);  //刷新窗口数据

	//循环检测按键
	int ch = 0;
	while('q' != ch){
		ch = getch();
		werase(win);    //清理窗口数据
		box(win, 0, 0); //绘制窗口边界
		switch(ch) {
		case KEY_DOWN:
			mvwprintw(win, 1, 1, "KEY_DOWN");
			break;
		case KEY_UP:
			mvwprintw(win, 1, 1, "KEY_UP");
			break;
		case KEY_LEFT:
			mvwprintw(win, 1, 1, "KEY_LEFT");
			break;
		case KEY_RIGHT:
			mvwprintw(win, 1, 1, "KEY_RIGHT");
			break;
		default:
			mvwprintw(win, 1, 1, "nother key");
		}
		wrefresh(win);  //刷新窗口数据
	}

	delwin(win); //销毁窗口
	endwin(); // 销毁scr主窗口
	return 0;
}

注意事项：

每次窗口内容更新之前需要调用werase()清理之前遗留的数据。
每次窗口内容更新之后需要调用wrefresh()把数据更新到屏幕上

开启非阻塞：

c 复制代码

#include <ncurses.h>

int main(int argc, const char *argv[])
{
	initscr();  //初始化scr主窗口界面
	nodelay(stdscr, TRUE);  //开启非阻塞功能
	keypad(stdscr, TRUE); //开启特殊按键功能
	curs_set(0);//隐藏光标
	refresh(); //刷新主窗口

	WINDOW *win = newwin(20, 30, 0, 0); //创建窗口win
	box(win, 0, 0); //绘制窗口边界
	wrefresh(win);  //刷新窗口数据

	//循环检测按键
	int ch = 0;
	while('q' != ch){
		ch = getch();
		//werase(win);    //清理窗口数据
		//box(win, 0, 0); //绘制窗口边界
		//wrefresh(win);  //刷新窗口数据
		switch(ch) {
		case KEY_DOWN:
			mvwprintw(win, 1, 1, "KEY_DOWN ");
			break;
		case KEY_UP:
			mvwprintw(win, 1, 1, "KEY_UP   ");
			break;
		case KEY_LEFT:
			mvwprintw(win, 1, 1, "KEY_LEFT ");
			break;
		case KEY_RIGHT:
			mvwprintw(win, 1, 1, "KEY_RIGHT");
			break;
		default:
			static int a;
			a = a < 10 ? a+1 : 1;
			mvwprintw(win, 2, 1, "          ");
			mvwprintw(win, 2, a, "-");
		}
		napms(40); //暂停40毫秒
		wrefresh(win);  //刷新窗口数据
	}

	delwin(win); //销毁窗口
	endwin(); // 销毁scr主窗口
	return 0;
}

刷新数据的逻辑变得复杂，需要注意刷新数据函数的特性
非阻塞以后的更新速度非常快，这将影响后续的游戏运行速度。需要调用napms()调节速度。