终端I/O之终端标识

历史沿袭至今，在大多数UNIX系统中，控制终端的名字是/dev/tty. POSIX.1提供了一个运行时函数，可被用来确定控制终端的名字。

#include <stdio.h>

char *ctermid(char *ptr);

返回值:若成功则返回指向控制终端名的指针，若出错则返回指向空字符串的指针

如果ptr非空，则它被认为是一个指针，指向长度至少为L_ctermid字节的数组，进程的控制终端名存放在该数组中。常量L_ctermid定义在<stdio.h>中。若ptr是一个空指针，则该函数为数组（通常作为静态变量）分配空间。同样，进程的控制终端名存放在该数组中。

在这两种情况中，该数组的起始地址被作为函数值返回。因为大多数UNIX系统都使用/dev/tty作为控制终端名，所以此函数的主要作用是帮助提高向其他操作系统的可移植性。

 

实例：ctermid函数

程序清单18-3 POSIX.1 ctermid函数的实现

#include <stdio.h>

#include <string.h>

 

static char ctermid_name[L_ctermid];

 

char *

ctermid(char *str)

{

    if(str == NULL)

        str = ctermid_name;

    return(strcpy(str, "/dev/tty"));    /* strcpy() returns str */

}

 

注意，因为我们无法确定调用者缓冲区的大小，所以也就不能防止过度使用该缓冲区。

 

另外两个与终端标识有关的函数是isatty和ttyname。前者在文件描述符引用一个终端设备时返回真，而后者则返回在该文件描述符上打开的终端设备的路径名。

#include <unisd.h>

int isatty(int filedes);

返回值：若为终端设备则返回1（真）,反则返回0（假）

 

char *ttyname(int filedes);

返回值：指向终端路径名的指针，若出错则返回NULL

 

实例：isatty函数

程序清单18-4 POSIX.1 isatty函数的实现

#include <termios.h>

 

int

isatty(int fd)

{

    struct termios    ts;

    

    return(tcgetattr(fd, &ts) != -1);    /* true if no error (is a tty) */

}

 

程序清单18-5测试isatty函数

#include "apue.h"

 

int

main(void)

{

    printf("fd 0: %s\n", isatty(0) ? "tty" : "not a tty");

    printf("fd 1: %s\n", isatty(1) ? "tty" : "not a tty");

    printf("fd 2: %s\n", isatty(2) ? "tty" : "not a tty");

    exit(0);

}

 

运行程序清单18-5中的程序时，我们可以得到下面的结果：

 

实例：ttyname函数

程序清单18-6 POSIX.1 ttyname函数的实现

#include <sys/stat.h>

#include <dirent.h>

#include <limits.h>

#include <string.h>

#include <termios.h>

#include <unistd.h>

#include <stdlib.h>

 

struct devdir {

    struct devdir    *d_next;

    char        *d_name;

};

 

static struct devdir    *head;

static struct devdir    *tail;

static char        pathname[_POSIX_PATH_MAX + 1];

 

static void

add(char *dirname)

{

    struct devdir    *ddp;

    int        len;

    

    len = strlen(dirname);

    /*    

    * Skip ., .., and /dev/fd.

    */

    if((dirname[len - 1] == '.') && (dirname[len - 2] == '/' ||

        (dirname[len - 2] == '.' && dirname[len-3] == '/')))

        return;

    if(strcmp(dirname, "dev/fd") == 0)

        return;

    ddp = malloc(sizeof(struct devdir));

    if(ddp == NULL)

        return;

    

    ddp->d_name = strdup(dirname);

    if(ddp->d_name == NULL)

    {

        free(ddp);

        return;

    }

    ddp->d_next = NULL;

    if(tail == NULL)

    {

        head = ddp;

        tail = ddp;

    }

    else

    {

        tail->d_next = ddp;

        tail = ddp;

    }

}

 

static void

cleanup(void)

{

    struct devdir    *ddp, *nddp;

    

    ddp = head;

    while(ddp != NULL)

    {

        nddp = ddp->d_next;

        free(ddp->d_name);

        free(ddp);

        ddp = nddp;

    }

    head = NULL;

    tail = NULL;

}

 

static char *

searchdir(char *dirname, struct stat *fdstatp)

{

    struct stat    devstat;

    DIR        *dp;

    int        devlen;

    struct dirent    *dirp;

    

    strcpy(pathname, dirname);

    if((dp = opendir(dirname)) == NULL)

        return(NULL);

    strcat(pathname, "/");

    devlen = strlen(pathname);

    while((dirp = readdir(dp)) != NULL)

    {

        strncpy(pathname + devlen, dirp->d_name,

            _POSIX_PATH_MAX - devlen);

        /*

        * Skip aliases.

        */

        if(strcmp(pathname, "/dev/stdin") == 0 ||

            strcmp(pathname, "/dev/stdout") == 0 ||

            strcmp(pathname, "/dev/stderr") == 0)

            continue;

        if(stat(pathname, &devstat) < 0)

            continue;

        if(S_ISDIR(devstat.st_mode))

        {

            add(pathname);

            continue;

        }

        if(devstat.st_ino == fdstatp->st_ino &&

            devstat.st_dev == fdstatp->st_dev)    /* found a match */

        {

            closedir(dp);

            return(pathname);

        }

    }

    closedir(dp);

    return(NULL);

}

 

char *

ttyname(int fd)

{

    struct stat    fdstat;

    struct devdir    *ddp;

    char        *rval;

    

    if(isatty(fd) == 0)

        return(NULL);

    if(fstat(fd, &fdstat) < 0)

        return(NULL);

    if(S_ISCHR(fdstat.st_mode) == 0)

        return(NULL);

 

    rval = searchdir("/dev", &fdstat);

    if(rval == NULL)

    {

        for(ddp = head; ddp != NULL; ddp = ddp->d_next)

            if((rval = searchdir(ddp->d_name, &fdstat)) != NULL)

                break;

    }

    

    cleanup();

    return(rval);

}

此处用到的方法是读/dev目录，寻找具有相同设备号和i节点编号的表项。每个文件系统有一个唯一的设备号（stat结构中的st_dev字段http://www.cnblogs.com/nufangrensheng/p/3501385.html），文件系统中的每个目录项有一个唯一的i节点号（stat结构中的st_ino字段）。在此函数中假定当找到一个匹配的设备号和匹配的i节点号时，就找到了所希望的目录项。

我们的终端名可能在/dev的子目录中。于是，需要搜索在/dev之下的整个文件系统子树。我们跳过了很多产生不正确或奇怪结果的目录，它们是/dev/.，/dev/..和/dev/fd。我么也跳过了一些别名，即/dev/stdin、/dev/stdout以及/dev/stderr，它们是对在/dev/fd目录中文件的符号链接。

 

程序清单18-7 测试ttyname函数

#include "apue.h"

 

int

main(void)

{

    char *name;

 

    if(isatty(0))

    {

        name = ttyname(0);

        if(name == NULL)

            name = "undefined";

    }

    else

    {

        name = "not a tty";

    }

    printf("fd 0: %s\n", name);

 

    if(isatty(1))

    {

        name = ttyname(1);

        if(name == NULL)

            name = "undefined";

    }

    else

    {

        name = "not a tty";

    }

    printf("fd 1: %s\n", name);

 

    if(isatty(2))

    {

        name = ttyname(2);

        if(name == NULL)

            name = "undefined";

    }

    else

    {

        name = "not a tty";

    }

    printf("fd 2: %s\n", name);

    

    exit(0);

}

 

运行该程序得到：

文件描述符0、1和2都指向了同一终端/dev/tty1.