c++ 学习笔记(高级linux编程) day4

linux高级编程day04 笔记

一.IO与文件映射
 1.IO的共享与效率
  read与write其中数据缓冲的大小
  读取数据的缓冲大小：getpagesize。 
 2.定位与定位读取(随机读取)
  read与write在操作的时候，自动移动读取位置.
  lseek改变读取位置.

  pread/pwrite在指定位置读写。
  2.1.lseek的函数说明： 

                off_t   lseek(

                    int fd,//定位文件描述符号

                    off_t off,//定位位置

                    int whence//定位参照点：文件开始位置/文件结束位置/文件当前位置

                                        //SEEK_SET    SEEK_END SEEK_CUR

                    );

    返回：
       返回当前读取位置在文件中的绝对位置.
  2.2.lseek的作用：定位文件的位置
    问题：lseek的定位的位置超出文件的大小范围？
    lseek移动位置只要合法，都是有效
  2.3.lseek+write=pwrite
      lseek+read =pread

#include

#include

#include

main()

{

   int fd;

   float score;

   int r;

   int i=0;

   fd=open("stu.dat",O_RDWR);

   if(fd==-1) printf("open error:%m\n"),exit(-1);

       

   //定位

   /*

   for(i=0;i<2;i++)

    {

       r=lseek(fd,i*28,SEEK_SET);   

        r=lseek(fd,24,SEEK_CUR);

       //r=lseek(fd,i*28+24,SEEK_SET);

       //读取

       r=read(fd,&score,sizeof(float));

       //打印输出

       printf("%.2f\n",score);

   }*/

   /*

   r=lseek(fd,-100,SEEK_SET);

   printf("%d\n",r);

   //write(fd,"Hello",5);

   */

   for(i=0;i<2;i++)

    {

       pread(fd,&score,sizeof(float),i*28+24);

       printf("%.2f\n",score);

       read(fd,&score,sizeof(float));

       printf("%.2f\n",score);

    }

   

   close(fd);

}

  2.4.案例：
     读取一个特殊的文件:
       /proc/${pid}/mem文件程序的虚拟内存文件

#include

#include

#include

int a=9999;

main()

{

   char filename[100];

   int fd;

   int data=8888;

   

   //得到文件名

   sprintf(filename,"/proc/%d/mem",getpid());

   //打开文件

   fd=open(filename,O_RDWR);

   if(fd==-1) printf("open error:%m\n"),exit(-1);

   //读取a地址这个位置的数据

   //pread(fd,&data,4,(int)&a);

   //lseek(fd,(int)&a,SEEK_SET);

   //read(fd,&data,4);

   //write(fd,&data,4);

   pwrite(fd,&data,4,(int)&a);

   printf("%d\n",a);

   

   close(fd);

}

  3.文件的其他操作
    fstat获取文件状态
    ftruncate改变文件大小

#include

#include

#include

#include

#include

main()

{

   int fd;

   struct stat st;

   

   fd=open("stu.dat",O_RDONLY);

   if(fd==-1) printf("err:%m\n"),exit(-1);

   

   fstat(fd,&st);

   printf("%d,%o\n",st.st_size,st.st_mode);

   

   close(fd);

}

  4.文件映射：
    虚拟地址映射到内存。
    虚拟地址可以映射到文件：可以用内存方式访问文件.
    mmap/munmap
  案例：
    1.使用内存方式写入数据 

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

struct stu

{

   char name[20];

   int  age;

   float score;

};

main()

{

   int fd;

   struct stu *s;//文件在虚拟内存的映射首地址

   struct stat st;

   int size;//文件大小

   int count;//记录条数

   int i;

   //1.打开文件

   fd=open("newstu.dat",O_RDWR|O_CREAT|O_EXCL,0666);

   if(fd==-1)

    {

       fd=open("newstu.dat",O_RDWR);

       if(fd==-1) printf("::%m\n"),exit(-1);

    }

   //2.得到文件大小，文件记录条数

   fstat(fd,&st);

   size=st.st_size;

   count=size/sizeof(struct stu);

   //3.文件大小改变只要在munmap之前调用都有效   

   //ftruncate(fd,size+sizeof(struct stu));

   //4.映射到一个虚拟的地址

   s=mmap(0,size+sizeof(struct stu),

                PROT_READ|PROT_WRITE,

                MAP_SHARED,fd,0);

   //5.把数据写入虚拟地址

   /*

   printf("输入姓名:");

   scanf("%s",s[count].name);

   printf("输入年龄:");

   scanf("%d",&(s[count].age));

   printf("输入成绩:");

   scanf("%f",&(s[count].score));

   ftruncate(fd,size+sizeof(struct stu));

   */

   for(i=0;i

    {

       printf("%s,\t,%d,\t%.2f\n",

           s[i].name,s[i].age,s[i].score);

   }   

   //6.卸载虚拟地址

   munmap(s,sizeof(struct stu)+size);

   //7.关闭文件

   close(fd);

}   

作业：
  -+
2.使用内存方式读取数据
 
二.文件描述符号的操作(IO锁)
  文件描述符号是整数.文件描述符号对应内核的上下文环境. 
  1.dup  dup2拷贝文件描述符号
   dup拷贝文件符号,返回系统指定的整数
   dup2拷贝文件描述符号,返回用户指定的整数
  2.fcntl对文件描述的属性的修改
    2.1.拷贝文件描述符号
    2.2.修改判定文件的描述标记
    2.3.修改判定文件的状态标记
         O_RDONLY O_WRONLY_ORDWR  O_CREAT O_EXCL
         
         O_APPEND O_ASYN
    2.4.设置强制锁(重新编译内核)
    2.5.设置建议锁(默认)
    2.6.设置的信号 

三.IO与Curses(介绍)
  Curses：CUI
  
  UI：User Interface.
   CUI:字符界面
   GUI:图形界面
 
 使用一套封装库  libcurses.so
 /usr/lib目录下
 
 编译只需要指定-lcurses
 老版本:libcurses.so
 新的版本:libncurses.so
 如果头文件curses.h不存在,请尝试使用ncurses.h
 如果库curses不存在,尝试使用ncurses
 
 printf /scanf标准IO
 大部分标准IO重定向到终端./dev/tty  /dev/pts/1
 
 curses就是终端输出.
 -lcurses   -ncurses 
 
 为了防止printf重定向到终端破坏UI,禁止在curses中使用标准IO.
 
 
 1.编程模型
   初始化终端initscr
   操作终端(输入/输出/定位/刷新....)
   释放终端endwin
 2.显示
   2.1.图形输出
    border    
    box    
    hline    
    vline

#include

int main()

{

   initscr();//初始化终端

   //border(0,0,0,0,0,0,0,0);

   box(stdscr,0,0);

   mvhline(2,10,'=',20);

   mvvline(2,10,'|',10);

   refresh();

   //wrefrsh(stdscr);

   getch();//等待一个字符输入       

   endwin();//释放终端

   return 0;

}

    属性字符:字节=属性字节+字符字节
   注意:
     box需要窗体.
     initscr返回被初始化的窗体:标准屏幕WINDOW*
     实际上curses定义一个全局变量stdscr就是标准屏幕 
   函数命名规则:
      ****   标准屏幕stdscr
      w****    指定窗体
      mv****  指定位置
      mvw****  指定窗体的指定位置
   2.2.刷屏
     void refresh()   
     void wrefresh(WINDOW*);
     
     从里到外刷屏
   2.3.字符输出
     addch
     普通字符:''
     属性字符: ''|属性     
     特殊的属性字符:比如ACS_PI
   2.4.字符串输出
     int addstr(const char *);
   2.5.格式字符串输出
     int printw(const char*,....);  

#include

main()

{

   char name[9]={0};

   int r;

   initscr();

   //绘制UI

   mvaddstr(4,10,"用户:[        ]");

   //输入

   r=mvgetnstr(4,16,name,8);

   //name[r]=0;

   //打印输入

   mvprintw(7,10,"你输入的是:%s",name);

   refresh();

   //输入字符   

   getch();

   endwin();

}

 3.字符属性与颜色
    颜色属性
    3.1.判定终端是否支持颜色
      bool has_colors();//都支持颜色,建议不判定
    3.2.初始化颜色:
      int start_color();
    3.3.定义颜色对
      int init_pair(short pair,short fore,shortback);
    3.4.使用颜色对
      COLOR_PAIR(shortpair)      
    3.5.设置属性
      attron()开启属性
      attroff()关闭属性
    这组函数一定要在initscr后调用
    
    背景函数:
      bkgd();

#include

int main()

{

   initscr();

   if(has_colors()==TRUE)

    {

       start_color();

       init_pair(1,COLOR_RED,COLOR_WHITE);

       init_pair(2,COLOR_BLUE,COLOR_GREEN);

       init_pair(3,COLOR_BLACK,COLOR_WHITE);

       bkgd(COLOR_PAIR(3));

    }

   

   box(stdscr,0,0);

   mvaddch(2,10,ACS_PI|COLOR_PAIR(1));

   mvaddch(2,11,ACS_PI|COLOR_PAIR(2));

   attron(COLOR_PAIR(1));

   mvaddstr(5,10,"Hello 靓崽!");

   attroff(COLOR_PAIR(1));

   attron(COLOR_PAIR(2)|A_UNDERLINE);

   mvaddstr(7,10,"Hello Fellow!");

   attroff(COLOR_PAIR(2)|A_UNDERLINE);

   

   mvprintw(9,10,"行:%d,列:%d",LINES,COLS);

   

   getch();

   endwin();

}

案例:
   1.时间显示屏幕
     1.初始化
     2.循环显示时间,并且睡眠1秒
     3.释放

#include

#include

#include

void init();

void drawui();

void business();

void destroy();

main()

{

   init();

   drawui();

   business();

   destroy();

}

void business()

{

   time_t tt;

   struct tm *t;

   while(1)

    {

       //取时间

       tt=time(0);

       t=localtime(&tt);

       //显示时间

       mvprintw(LINES/2,(COLS-8)/2,

           "%02d:%02d:%02d",

           t->tm_hour,t->tm_min,t->tm_sec);

       //刷新屏幕

       refresh();

       sleep(1);

    }

}

void drawui()

{

   box(stdscr,0,0);

}

void destroy()

{

   endwin();

}

void init()

{

   initscr();

}

   2.登录界面
     1.初始化
     2.绘制界面
        头
        绘制用户名输入区
        绘制密码输入区
        
     3.等待输入
     4.结束

View Code

 4.输入
   1.字符输入
    int getch();
    返回的是字符
    禁止回显noecho
    使功能键有效,使用keypad(WINDOW*,bool)

#include

main()

{

   int ch;

   //初始化

   initscr();

   noecho();

   //循环输入

   while(1)

    {

       ch=mvgetch(5,10);

       //循环显示输入

       mvprintw(8,10,"你输入的是:%c(%d)",ch,ch);

   }   

   //释放

   endwin();

}

案例:
   使用键盘控制字母在屏幕上的移动
    
   补充:
     curses屏幕清除:man 3 clear
       clear
       erase 
     光标控制:
       得到光标位置  getsyx
       设置光标的位置 setsyx
       控制光标是否可见:curs_set();
       
   2.字符串输入
      int addstr
   
   3.格式数据输入
     scanw

#include

main()

{

   int ch;

   int x=5,y=5;

   initscr();

   keypad(stdscr,TRUE);

   curs_set(0);

   noecho();

   mvaddch(y,x,'A');

   while(1)

    {

       ch=getch();

       //mvaddch(y,x,' ');

       //clrtoeol();

       erase();

       //clear();

       switch(ch)

       {

       case KEY_UP:

           y--;

           break;

       case KEY_DOWN:

           y++;

           break;

       case KEY_LEFT:

           x--;

           break;

       case KEY_RIGHT:

           x++;

           break;

       }

       mvaddch(y,x,'A');

       refresh();

   }       

   endwin();

}

 5.窗口 
   subwin()//创建子窗体(坐标采用标准屏幕坐标)
   derwin()//创建子窗体(坐标采用父窗体坐标)

#include

main()

{

   WINDOW *w;

   initscr();

   box(stdscr,0,0);

   

   w=derwin(stdscr,4,20,5,3);

   box(w,0,0);

   

   refresh();

   wrefresh(w);

   getch();

   endwin();

}

#include

void init();

void drawUi();

void dealInput();

void destroy();

main()

{

   init();

   drawUi();

   dealInput();

   destroy();

}

void dealInput()

{

   int a,b;

   while(1)

    {

       mvaddstr(2,3,"     ");

       mvscanw(2,3,"%d",&a);

       mvaddstr(2,11,"     ");

       mvscanw(2,11,"%d",&b);

       mvaddstr(2,19,"      ");

       mvprintw(2,19,"%d",a+b);

       refresh();

    }

}

void drawUi()

{

   mvaddstr(2,2,"[     ]+[     ]=[     ]");

   refresh();

}

void destroy()

{

   endwin();

}

void init()

{

   initscr();

}   

1.在vi设置编码:
  :set encoding=编码    gb2312  ios-8859-1  utf-8
2.在编译器指定源文件的编码 -finput-charset=gb2312
3.在终端指定编码:
4.系统默认编码
  /etc/sysconfig/i18n配置编码
  
      
作业：(使用文件映射) 
 1.使用内存方式读取数据
 2.使用curses+io完成:图书信息的录入
 3.使用curses+io显示图书信息:
    每次显示一条:
    使用up down键翻滚记录数据
 4.读取文件文件,使用curses 显示.
    实现如下功能:
       上下翻页功能
       输入q,结束功能