C 非阻塞键盘输入

问题描述：

我正在尝试用 C 语言（在 Linux 上）编写一个程序，该程序循环直到用户按下某个键，但不需要按下按键来继续每个循环。

有没有简单的方法可以做到这一点？我想我可以做到，select()但这似乎需要做很多工作。

或者，有没有办法在程序关闭之前捕获ctrl-c按键来进行清理，而不是非阻塞 io？

解决方案 1：

正如前面所述，您可以用来sigaction捕获 ctrl-c，或者select捕获任何标准输入。

但请注意，使用后一种方法时，您还需要设置 TTY，使其处于一次一个字符模式，而不是一次一行模式。后者是默认设置 - 如果您输入一行文本，则在您按下 Enter 键之前，它不会发送到正在运行的程序的标准输入。

您需要使用该tcsetattr()函数关闭 ICANON 模式，并且可能还要禁用 ECHO。根据记忆，您还必须在程序退出时将终端重新设置为 ICANON 模式！

只是为了完整性，这里有一些我刚刚编写的代码（注：没有错误检查！），它设置了一个 Unix TTY 并模拟了 DOS<conio.h>功能kbhit()和getch()：

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/select.h>
#include <termios.h>

struct termios orig_termios;

void reset_terminal_mode()
{
    tcsetattr(0, TCSANOW, &orig_termios);
}

void set_conio_terminal_mode()
{
    struct termios new_termios;

    /* take two copies - one for now, one for later */
    tcgetattr(0, &orig_termios);
    memcpy(&new_termios, &orig_termios, sizeof(new_termios));

    /* register cleanup handler, and set the new terminal mode */
    atexit(reset_terminal_mode);
    cfmakeraw(&new_termios);
    tcsetattr(0, TCSANOW, &new_termios);
}

int kbhit()
{
    struct timeval tv = { 0L, 0L };
    fd_set fds;
    FD_ZERO(&fds);
    FD_SET(0, &fds);
    return select(1, &fds, NULL, NULL, &tv) > 0;
}

int getch()
{
    int r;
    unsigned char c;
    if ((r = read(0, &c, sizeof(c))) < 0) {
        return r;
    } else {
        return c;
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    set_conio_terminal_mode();

    while (!kbhit()) {
        /* do some work */
    }
    (void)getch(); /* consume the character */
}

解决方案 2：

select()有点太低级了，不太方便。我建议你使用ncurses库将终端置于 cbreak 模式和延迟模式，然后调用，如果没有字符就绪getch()，它将返回：ERR

WINDOW *w = initscr();
cbreak();
nodelay(w, TRUE);

此时，您可以getch无阻塞地进行呼叫。

解决方案 3：

在 UNIX 系统上，您可以使用sigactioncall 为代表 Control+C 键序列的信号注册一个信号处理程序SIGINT。信号处理程序可以设置一个标志，该标志将在循环中进行检查，以使其适当中断。

解决方案 4：

你可能想要kbhit();

//Example will loop until a key is pressed
#include <conio.h>
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    while(1)
    {
        if(kbhit())
        {
            break;
        }
    }
}

这可能不适用于所有环境。一种可移植的方法是创建一个监控线程并设置一些标志getch();

解决方案 5：

获取非阻塞键盘输入的另一种方法是打开设备文件并读取它！

您必须知道要查找的设备文件，即 /dev/input/event* 之一。您可以运行 cat /proc/bus/input/devices 来查找所需的设备。

该代码对我有用（以管理员身份运行）。

  #include <stdlib.h>
  #include <stdio.h>
  #include <unistd.h>
  #include <fcntl.h>
  #include <errno.h>
  #include <linux/input.h>

  int main(int argc, char** argv)
  {
      int fd, bytes;
      struct input_event data;

      const char *pDevice = "/dev/input/event2";

      // Open Keyboard
      fd = open(pDevice, O_RDONLY | O_NONBLOCK);
      if(fd == -1)
      {
          printf("ERROR Opening %s
", pDevice);
          return -1;
      }

      while(1)
      {
          // Read Keyboard Data
          bytes = read(fd, &data, sizeof(data));
          if(bytes > 0)
          {
              printf("Keypress value=%x, type=%x, code=%x
", data.value, data.type, data.code);
          }
          else
          {
              // Nothing read
              sleep(1);
          }
      }

      return 0;
   }

解决方案 6：

如果您乐意只抓取 Control-C，那就大功告成了。如果您确实想要非阻塞 I/O，但又不想要 curses 库，那么另一种选择是将一切移至AT&Tsfio库。这是一个基于 C 的优秀库，stdio但更灵活、线程安全且性能更好。（sfio 代表安全、快速的 I/O。）

解决方案 7：

curses 库可用于此目的。当然，select()在一定程度上也可以使用信号处理程序。

解决方案 8：

没有可移植的方法可以做到这一点，但 select() 可能是一种好方法。请参阅http://c-faq.com/osdep/readavail.html了解更多可能的解决方案。

解决方案 9：

您可以使用选择来执行此操作，如下所示：

  int nfds = 0;
  fd_set readfds;
  FD_ZERO(&readfds);
  FD_SET(0, &readfds); /* set the stdin in the set of file descriptors to be selected */
  while(1)
  {
     /* Do what you want */
     int count = select(nfds, &readfds, NULL, NULL, NULL);
     if (count > 0) {
      if (FD_ISSET(0, &readfds)) {
          /* If a character was pressed then we get it and exit */
          getchar();
          break;
      }
     }
  }

没有太多的工作 :D

解决方案 10：

这里有一个函数可以帮你完成这个任务。你需要termios.h它自带于 POSIX 系统。

#include <termios.h>
void stdin_set(int cmd)
{
    struct termios t;
    tcgetattr(1,&t);
    switch (cmd) {
    case 1:
            t.c_lflag &= ~ICANON;
            break;
    default:
            t.c_lflag |= ICANON;
            break;
    }
    tcsetattr(1,0,&t);
}

分解如下：tcgetattr获取当前终端信息并将其存储在 中t。如果cmd为 1，则将 中的本地输入标志t设置为非阻塞输入。否则将其重置。然后tcsetattr将标准输入更改为t。

如果你在程序结束时没有重置标准输入，那么你的 shell 就会出现问题。

解决方案 11：

在 C++ 中，我这样做了：

#include <chrono>
#include <thread>

using namespace std::chrono_literals;

void OnEnter()
{
    while (true)
    {
        getchar();
        // do something when enter is pressed
    }
}

int main()
{
    std::thread keyBoardCommands(OnEnter);

    while(true)
    {
        // code for main loop
        std::this_thread::sleep_for(16ms);
    }
}

该代码将与平台无关。