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Linux系统提供了命令或相关函数对终端进行控制，以达到用户对输出显示或终端的特定要求。本节详细介绍这些控制方法，并结合具体的命令使用情况和程序使读者加深对这些知识的了解。
6.4.1 使用stty命令显示终端设置
通过stty命令可以直接修改和查询终端驱动程序的设置。stty命令的使用比较简单，可以不带参数执行，如图6.9所示。图6.10所示为使用了-a参数显示了终端的相关信息。
图6.9 stty显示终端设置
图6.10 使用stty-a显示更全的信息
6.4.2 重置终端参数
有时候运行一些程序，需要修改终端的设置。对于用户而言，这些修改往往是不可见的，因为程序在退出后，会将终端设置为原有的情况。但是，如果出现程序崩溃或被kill命令杀死的情况，有可能来不及将终端设置为原有的参数。这时，终端就有可能出现异常的情况，有可能不能正常处理换行字符，或不能恰当地显示输入的字符，甚至可能不能正确执行命令。
使用cat命令或more命令去显示一个二进制文件也有可能会造成终端的混乱。图6.11所示为使用了cat命令显示一个名为a.out的二进制文件的情况。显示完文件内容后，出现了终端的混乱，如图6.12所示。这时，所有输入和输出字符都无法正常显示。出现这种情况的原因是由于很多的二进制文件都包含有特殊的字符，这些字符会导致终端混乱这一问题的出现。
图6.11 使用cat命令显示a.out文件
图6.12 终端混乱情况
在这种情况下，可以使用reset命令将终端恢复到正确的状态。
6.4.3 获得当前终端名称
Linux系统中提供了ttyname函数，用于判断某个打开的文件描述符是否是某个终端设备。如果是，则返回终端设备的名称，该函数的具体信息如表6.1所示。
表6.1 ttyname函数
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头文件 |
<unistd.h> |
||
|
函数形式 |
char *ttyname(int fd); |
||
|
返回值 |
成功 |
失败 |
是否设置errno |
|
返回终端设备的名称 |
NULL |
是 |
|
说明：
ttyname函数用于返回终端的名称，其中fd为打开终端而获得文件描述符。
错误信息：
EBADF：非法文件描述符。
ENOTTY：该文件描述符非终端设备描述符。
实例演练：
在程序p6.1.c中，通过使用ttyname函数获得了标准输入、标准输出和标准错误输出的终端名称。具体代码如下：
//p6.1.c 获得标准输入、输出和错误输出的终端名称
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc,char* argv[]){
//下面3个字符指针分别用来保存标准输入、标准输出和
//标准错误输出的终端名
char* tty_out_name;
char* tty_in_name;
char* tty_err_name;
//调用ttyname函数来获得终端名称，如果返回结果为NULL，表示
//调用失败，输出错误信息
if((tty_out_name=ttyname(STDOUT_FILENO))==NULL){
perror("Cannot get tty name");
return 1;
}
//打印输出获得的终端名称
printf("STDOUT_FILENO tty name is :%s\n",tty_out_name);
if((tty_in_name=ttyname(STDIN_FILENO))==NULL){
perror("Cannot get tty name");
return 1;
}
printf("STDIN_FILENO tty name is :%s\n",tty_in_name);
if((tty_err_name=ttyname(STDERR_FILENO))==NULL){
perror("Cannot get tty name");
return 1;
}
printf("STDERR_FILENO tty name is :%s\n",tty_err_name);
return 0;
}
使用gcc编译p6.1.c程序，获得名为p6.1的可执行程序。执行该程序，对比who命令的输出结果，发现标准输入、标准输出和标准错误输出的终端都被设置为了pts/6。具体过程如下：
[program@localhost charter6]$ gcc -o p6.1 p6.1.c
[program@localhost charter6]$ ./p6.1
STDOUT_FILENO tty name is :/dev/pts/6
STDIN_FILENO tty name is :/dev/pts/6
STDERR_FILENO tty name is :/dev/pts/6
[program@localhost charter6]$ who
root pts/3 2007-01-07 21:25 (:0.0)
program pts/6 2007-01-07 22:57 (192.168.106.1)
[program@localhost charter6]$
6.4.4 使用tcgetattr函数与tcsetattr函数控制终端
为了便于通过程序来获得和修改终端参数，Linux还提供了tcgetattr函数和tcsetattr函数。tcgetattr用于获取终端的相关参数，而tcsetattr函数用于设置终端参数。这两个函数的具体信息如表6.2所示。
表6.2 tcgetattr函数和tcsetattr函数
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头文件 |
<termios.h> <unistd.h> |
||
|
函数形式 |
int tcgetattr(int fd, struct termios *termios_p); int tcsetattr(int fd, int optional_actions, const struct termios *termios_p); |
||
|
返回值 |
成功 |
失败 |
是否设置errno |
|
0 |
−1 |
是 |
|
说明：
tcgetattr函数用于获取与终端相关的参数。参数fd为终端的文件描述符，返回的结果保存在termios结构体中，该结构体一般包括如下的成员：
tcflag_t c_iflag;
tcflag_t c_oflag;
tcflag_t c_cflag;
tcflag_t c_lflag;
cc_t c_cc[NCCS];
其具体意义如下。
l c_iflag：输入模式标志，控制终端输入方式，具体参数如表6.3所示。
表6.3 c_iflag参数表
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键 值 |
说 明 |
|
IGNBRK |
忽略BREAK键输入 |
|
BRKINT |
如果设置了IGNBRK，BREAK键的输入将被忽略，如果设置了BRKINT ，将产生SIGINT中断 |
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IGNPAR |
忽略奇偶校验错误 |
|
PARMRK |
标识奇偶校验错误 |
|
INPCK |
允许输入奇偶校验 |
|
ISTRIP |
去除字符的第8个比特 |
|
INLCR |
将输入的NL（换行）转换成CR（回车） |
|
IGNCR |
忽略输入的回车 |
|
ICRNL |
将输入的回车转化成换行（如果IGNCR未设置的情况下） |
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IUCLC |
将输入的大写字符转换成小写字符（非POSIX） |
|
IXON |
允许输入时对XON/XOFF流进行控制 |
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IXANY |
输入任何字符将重启停止的输出 |
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IXOFF |
允许输入时对XON/XOFF流进行控制 |
|
IMAXBEL |
当输入队列满的时候开始响铃，Linux在使用该参数而是认为该参数总是已经设置 |
l c_oflag：输出模式标志，控制终端输出方式，具体参数如表6.4所示。
表6.4 c_oflag参数
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键 值 |
说 明 |
|
OPOST |
处理后输出 |
|
OLCUC |
将输入的小写字符转换成大写字符（非POSIX） |
|
ONLCR |
将输入的NL（换行）转换成CR（回车）及NL（换行） |
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OCRNL |
将输入的CR（回车）转换成NL（换行） |
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ONOCR |
第一行不输出回车符 |
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ONLRET |
不输出回车符 |
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OFILL |
发送填充字符以延迟终端输出 |
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OFDEL |
以ASCII码的DEL作为填充字符，如果未设置该参数，填充字符将是NUL（‘\0’）（非POSIX） |
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NLDLY |
换行输出延时，可以取NL0（不延迟）或NL1（延迟0.1s） |
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CRDLY |
回车延迟，取值范围为：CR0、CR1、CR2和 CR3 |
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TABDLY |
水平制表符输出延迟，取值范围为：TAB0、TAB1、TAB2和TAB3 |
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BSDLY |
空格输出延迟，可以取BS0或BS1 |
|
VTDLY |
垂直制表符输出延迟，可以取VT0或VT1 |
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FFDLY |
换页延迟，可以取FF0或FF1 |
l c_cflag：控制模式标志，指定终端硬件控制信息，具体参数如表6.5所示。
表6.5 c_oflag参数
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键 值 |
说 明 |
|
CBAUD |
波特率（4+1位）（非POSIX） |
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CBAUDEX |
附加波特率（1位）（非POSIX） |
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CSIZE |
字符长度，取值范围为CS5、CS6、CS7或CS8 |
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CSTOPB |
设置两个停止位 |
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CREAD |
使用接收器 |
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PARENB |
使用奇偶校验 |
|
PARODD |
对输入使用奇偶校验，对输出使用偶校验 |
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HUPCL |
关闭设备时挂起 |
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CLOCAL |
忽略调制解调器线路状态 |
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CRTSCTS |
使用RTS/CTS流控制 |
l c_lflag：本地模式标志，控制终端编辑功能，具体参数如表6.6所示。
表6.6 c_lflag参数
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键 值 |
说 明 |
|
ISIG |
当输入INTR、QUIT、SUSP或DSUSP时，产生相应的信号 |
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ICANON |
使用标准输入模式 |
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XCASE |
在ICANON和XCASE同时设置的情况下，终端只使用大写。如果只设置了XCASE，则输入字符将被转换为小写字符，除非字符使用了转义字符（非POSIX，且Linux不支持该参数） |
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ECHO |
显示输入字符 |
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ECHOE |
如果ICANON同时设置，ERASE将删除输入的字符，WERASE将删除输入的单词 |
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ECHOK |
如果ICANON同时设置，KILL将删除当前行 |
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ECHONL |
如果ICANON同时设置，即使ECHO没有设置依然显示换行符 |
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ECHOPRT |
如果ECHO和ICANON同时设置，将删除打印出的字符（非POSIX） |
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TOSTOP |
向后台输出发送SIGTTOU信号 |
l c_cc[NCCS]：控制字符，用于保存终端驱动程序中的特殊字符，如输入结束符等。c_cc中定义了如表6.7所示的控制字符。
表6.7 c_cc支持的控制字符
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宏 |
说 明 |
宏 |
说 明 |
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VINTR |
Interrupt字符 |
VEOL |
附加的End-of-file字符 |
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VQUIT |
Quit字符 |
VTIME |
非规范模式读取时的超时时间 |
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VERASE |
Erase字符 |
VSTOP |
Stop字符 |
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VKILL |
Kill字符 |
VSTART |
Start字符 |
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VEOF |
End-of-file字符 |
VSUSP |
Suspend字符 |
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VMIN |
非规范模式读取时的最小字符数 |
tcsetattr函数用于设置终端的相关参数。参数fd为打开的终端文件描述符，参数optional_actions用于控制修改起作用的时间，而结构体termios_p中保存了要修改的参数。
optional_actions可以取如下的值。
l TCSANOW：不等数据传输完毕就立即改变属性。
l TCSADRAIN：等待所有数据传输结束才改变属性。
l TCSAFLUSH：清空输入输出缓冲区才改变属性。
错误信息：
EBADF：非法的文件描述符。
EINTR：tcsetattr函数调用被信号中断。
EINVAL：参数optional_actions使用了非法值，或参数termios中使用了非法值。
ENCTTY：非终端的文件描述符。
实例演练：
程序p6.2.c通过修改终端控制字符，将终端输入结束符由“Ctrl+D”，修改成了“Ctrl+G”。首先，程序调用tcgetattr函数获得标准输入的termios信息，将termios结构体中的c_cc[VEOF]控制字符的修改成0x07（即Ctrl+G）；然后，使用tcsetattr函数将修改后的termios参数设置到终端中。具体代码如下所示：
//p6.2.c 修改终端控制字符示例
#include <stdio.h>
#include <termios.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
int main(void){
//term用于存储获得的终端参数信息
struct termios term;
int err;
//获得标准输入的终端参数，将获得的信息保存在term变量中
if(tcgetattr(STDIN_FILENO,&term)==-1){
perror("Cannot get standard input description");
return 1;
}
//修改获得的终端信息的结束控制字符
term.c_cc[VEOF]=(cc_t)0x07;
//使用tcsetattr函数将修改后的终端参数设置到标准输入中
//err用于保存函数调用后的结果
err=tcsetattr(STDIN_FILENO,TCSAFLUSH,&term);
//如果err为-1或是出现EINTR错误（函数执行被信号中断），
//给出相关出错信息
if(err==-1 && err==EINTR){
perror("Failed to change EOF character");
return 1;
}
return 0;
}
使用gcc编译p6.2.c程序，得到名为p6.2的可执行程序。在执行p6.2程序前，按“Ctrl+D”可以使终端结束。执行p6.2程序后，按“Ctrl+D”失去了作用，而输入“Ctrl+G”实现了原来“Ctrl+D”的功能。
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