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.
