tcgetattr函数与tcsetattr函数控制终端

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

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。
 
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

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
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）
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
IXANY	输入任何字符将重启停止的输出
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

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

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）
OCRNL	将输入的CR（回车）转换成NL（换行）
ONOCR	第一行不输出回车符
ONLRET	不输出回车符
OFILL	发送填充字符以延迟终端输出
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）
NLDLY	换行输出延时，可以取NL0（不延迟）或NL1（延迟0.1s）
CRDLY	回车延迟，取值范围为：CR0、CR1、CR2和 CR3
TABDLY	水平制表符输出延迟，取值范围为：TAB0、TAB1、TAB2和TAB3
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
FFDLY	换页延迟，可以取FF0或FF1

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

键    值	说    明
CBAUD	波特率（4+1位）（非POSIX）
CBAUDEX	附加波特率（1位）（非POSIX）
CSIZE	字符长度，取值范围为CS5、CS6、CS7或CS8
CSTOPB	设置两个停止位
CREAD	使用接收器
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
HUPCL	关闭设备时挂起
CLOCAL	忽略调制解调器线路状态
CRTSCTS	使用RTS/CTS流控制

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

键    值	说    明
ISIG	当输入INTR、QUIT、SUSP或DSUSP时，产生相应的信号
ICANON	使用标准输入模式
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）
ECHO	显示输入字符
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
ECHOK	如果ICANON同时设置，KILL将删除当前行
ECHONL	如果ICANON同时设置，即使ECHO没有设置依然显示换行符
ECHOPRT	如果ECHO和ICANON同时设置，将删除打印出的字符（非POSIX）
TOSTOP	向后台输出发送SIGTTOU信号

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

宏	说    明	宏	说    明
VINTR	Interrupt字符	VEOL	附加的End-of-file字符
VQUIT	Quit字符	VTIME	非规范模式读取时的超时时间
VERASE	Erase字符	VSTOP	Stop字符
VKILL	Kill字符	VSTART	Start字符
VEOF	End-of-file字符	VSUSP	Suspend字符
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。
 
TCSANOW：不等数据传输完毕就立即改变属性。
TCSADRAIN：等待所有数据传输结束才改变属性。
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。