Understanding Unix/Linux Programming-用户程序：play_again3

/* play_again3.c
 * purpuse: ask if user wants another play 
 * better : instant response without echo
              set tty into no-delay mode
              read char , return result
              reset terminal mode on Internet
 * returns: 0 -> yes , 1 -> no 
 */
 
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <fcntl.h>
 #include <termios.h>
 #include <string.h>
 
 #define ASK "Do you want another play?"
 #define TRIES 3
 #define SLEEPTIME 2
 #define BEEP putchar('a');


 int get_response(char *);
 int get_ok_char(void);
 void set_nodelay_mode(void);
 void set_cr_noecho_mode(void);
 void tty_mode(int); 
 
 int main()
 {
     int response ;
     tty_mode(0);   // save tty mode
     set_cr_noecho_mode();
     set_nodelay_mode();
     response = get_response(ASK);
     tty_mode(1);   // restore tty mode
     return response ;
 }
 
 int get_response(char * qiz)
 {
     int input ;
     int maxtries = TRIES ;
     printf("%s(y/n)" , qiz);
     fflush(stdout);
     while(1)
     {
        BEEP ;
        sleep(SLEEPTIME);
        input = tolower(get_ok_char()) ;
        if(input == 'y')
        {
            printf("
");
            return 0 ;
        }
        if(input == 'n')
        {
            printf("
");
            return 1 ;
        }
        if(maxtries -- <= 0 )
        {
            printf("
");
            return 2 ;
        }
        BEEP ;
     }
 }
 
int get_ok_char(void)
{
    int c ;
    while( (c = getchar() ) != EOF && strchr("yYnN" , c ) == NULL )
        ;
    return c ;
}

void set_cr_noecho_mode(void)
{
    struct  termios ttystate ;
    tcgetattr(0 , &ttystate);
    ttystate.c_lflag &= ~ICANON ;   // No Buffering
    ttystate.c_lflag &= ~ECHO ;
    ttystate.c_cc[VMIN] = 1 ;   //Get one char one time 
    tcsetattr( 0 , TCSANOW , &ttystate);    
}

void set_nodelay_mode(void)
{
    int termflags ;
    termflags = fcntl(0 , F_GETFL);
    termflags |= O_NDELAY ;
    fcntl(0 , F_SETFL , termflags) ;
}

void tty_mode(int mode)
{
    static struct termios original_mode ;// 设置静态结构体变量
    if(mode == 0 )
    {
        tcgetattr( 0 , & original_mode);// 存储原有设置
    }
    else
    {
        //还原原有设置
        if( tcsetattr(0 , TCSANOW , & original_mode) == -1 )
        {
            perror("Restore tty settings failed!
");
        }
    }
}

 这里使用到了非阻塞输入：

　　怎么解释非阻塞输入与阻塞输入？

　　书上解释：

　　　　当调用getchar或者read从文件描述符读取输入时，这些调用通常会等待输入，这叫做阻塞输入（block input）。在play_again的例子中，对于getchar的调用使得程序一直等待用户的输入，知道用户输入一个字符。程序被阻塞，知道能够获得某些字符或是检测到文件的末尾。那么如何关闭输入阻塞呢？

　　　　阻塞不仅仅是终端连接的属性，而是任何一个打开的文件的属性。（也就是说阻塞实际上是文件的属性咯，不论是磁盘文件还是设备文件）。毕竟程序或者进程是与文件通过文件描述符连接的。

　　　　程序可以通过fcntl或者open为文件描述符启动非阻塞输入（nonblock input）。play_again3使用fcntl为文件描述符开启O_NDELAY标志。

　　　　关闭一个文件描述符的阻塞状态并且调用read结果会如何呢？如果能够获得输入，read会获得输入并且返回所获得的字数。如果没有输入字符，read返回0，这就像遇到文件末尾一样，如果有错误，read返回1。

　　　　非阻塞操作内部实现非常简单。每个文件都有一块保存未读取数据的地方。如果文件描述符置位O_NDELAY，并且那块空间是空的，则read调用返回0。

　　　　阅读O_NDELAY相关的Linux源代码，就可以了解实现细节。（准备以后再阅读源码吧）

该程序的一些小问题：

1.  运行在非阻塞模式，程序在调用getchar给用户输入字符之前睡眠2s，就算用户在1s内完成输入，程序也会在2s后得到字符
2. 在显示提示符之后，对于fflush的调用。如果没有fflush，在调用getchar之前，提示符将不能显示。因为终端驱动程序不仅一行行地缓冲输入，而且还一行行地缓冲输出。驱动程序缓冲输出，直到它接收到一个换行符或者程序试图从终端读取输入。在这个例子中，为了给用户读提示符的时间，需要延迟读入，就必须调用fflush。
   1. 注意：fflush是将（输出）缓冲物理写入的函数。

该程序的一些大问题：

　　该程序忽略一切它不想要的字母，只识别合法输入，并在规定时间间隔内无合法输入的情况下自动退出。如果输入Ctrl-C将会如何？不但会中止该程序，也会中止终端程序。为何？因为该程序运行到字符输入时，终端处于非阻塞状态，shell调用获取命令行，但是因为处于非阻塞状态，read立即返回0，程序结束时处于一个错误的状态。

　　而在其他一些情况中，像bash和tcsh这些shell，当程序退出或者死亡时，它们会重置终端的属性。