可爱的 Python：Curses 编程

　　某一类 Python应用程序最使用交互式用户界面，这样可以消除图形环境系统开销或复杂性。交互式文本模式程序（在Linux/UNIX 中），例如封装在 Python 标准 curses模块中 ncurses 库，正是您所需要。本文中，DavidMertz 讨论了在 Python 中 curses 用法。他使用从前端到 Txt2Html程序样本源代码阐述了 curses 环境。

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　　curses 库 ( ncurses ) 提供了控制字符屏幕独立于终端方法。curses 是大多数类似于 UNIX 系统（包括 Linux）标准部分，而且它已经移植到 Windows 和其它系统。curses 程序将在纯文本系统上、xterm 和其它窗口化控制台会话中运行，这使这些应用程序具有良可移植性。

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　　介绍 curses

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　　Python 标准 curses 提供了“玻璃电传”(glass teletype)（在 20 世纪 70 年代，原始 curses 库刚创建时，它叫做 CRT）公共特性基本接口。有许多方法可以让用 Python 编写交互式文本模式程序变得更巧妙。这些方法分成两类。 字串9

　　一方面，有些Python 模块支持 ncurses （curses 超集）或 slang （相似却独立控制台库）全部功能集合。最值得注意是，这当中有一个增强库（由适当 Python 模块封装）可以让您将颜色添加到界面上。

　　另一方面，许多构建在curses（或 ncurses / slang ）上高级窗口小部件库添加了诸如按钮、菜单、滚动栏和各种公共界面设备之类特性。如果您看到过用诸如 Borland's TurboWindows（DOS 版）之类库开发应用程序，您就知道在文本模式控制台中，这些特性是多么吸引人。窗口小部件库中功能单单使用 curses 都可以达到，但是还可以利用其它程序员在高级界面上取得成果。请参阅 参考资料，以寻找所提到模块链接。 字串6

　　本文只涉及 curses 自身特性。由于 curses 模块是标准发行版一部分，您不必下载支持库或其它 Python 模块就可以找到并使用它（至少在 Linux 或 UNIX 系统中是这样）。理解 curses 提供基本支持很有用，即使只是作为理解高级模块基础。即使不使用其它模块，单独使用 curses 构建漂亮且实用 Python 文本模式应用程序也很简单。预先发行说明提到 Python 2.0 将包括 curses 增强版本，但不管怎样，它应该兼容此处说明版本。 字串9

　　应用程序 字串1

　　我将讨论为 Txt2Html（在 “可爱 Python：我第一个基于 Web 过滤代理” 中介绍文本到 HTML 转换程序）编写封装器，作为本文测试应用程序。Txt2Html 有几种运行方式。但为了与本文目保持一致，我们将研究从命令行运行 Txt2Html。操作 Txt2Html 一种方式是向它提供一组命令行变量（它们说明要执行转换各方面），然后将应用程序当作批处理运行。对于偶尔使用用户，一个更友用户界面提供了一个交互式选择屏幕，它可以在执行实际转换之前，引导用户遍历转换选项（提供选中选项视觉反馈）。

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　　curses_txt2html 界面基于常见顶栏菜单，它带有下拉和嵌套子菜单。所有菜单相关功能都在 curses 上“从头”开始设计。虽然这些菜单缺少更复杂 curses 封装器一些特性，但它们基本功能是由几行只使用 curses 代码实现。这个界面还带有一个简单卷动帮助框和几个用户输入字段。以下是显示常规布局和样式应用程序屏幕快照。

　　X终端上应用程序

　　

　　Linux终端上应用程序

　　

　　封装 curses 应用程序

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　　curses 编程基本元素是窗口对象。窗口是带有一个可寻址光标实际物理屏幕区域，光标坐标与窗口相关。可以到处移动窗口，并且可以创建和删除窗口而不影响其它窗口。在窗口对象中，输入或输出操作发生在光标上，这通常由输入或输出方法明确设置，但也可以分别修改。 字串2

　　在初始化 curses 之后，可以用各种方式修改或完全禁用面向流控制台输入和输出。这基本上就是使用 curses 全部重点。可是一旦更改了流式控制台交互，如果程序出错，将不会以正常方式显示 Python 追溯事件。Andrew Kuchling 使用一个很 curses 程序顶级框架解决了这个问题（请参阅 参考资料中他教程）。

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　　以下模板（基本上与 Kuchling 相同）保留在正常命令行 Python 错误报告功能：

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　　Python [curses] 程序顶层设置代码　　　　　import
　　　　 curses, traceback
　　　　
　　　　　if
　　　　 __name__==
　　　　'__main__':
　　　　
　　　　　try
　　　　:
　　
　　　　# Initialize curses
　　stdscr=curses.initscr()
　　
　　　　# Turn off echoing of keys, and enter cbreak mode,
　　　　 # where no buffering is performed on keyboard input
　　curses.noecho()
　　curses.cbreak()
　　
　　　　# In keypad mode, escape sequences for special keys
　　　　 # (like the cursor keys) will be interpreted and
　　　　 # a special value like curses.KEY_LEFT will be returned
　　stdscr.keypad(1)
　　main(stdscr)
　　　　# Enter the main loop
　　　　 # Set everything back to normal
　　stdscr.keypad(0)
　　curses.echo()
　　curses.nocbreak()
　　curses.endwin()
　　　　# Terminate curses
　　　　
　　　　
　　　　　except
　　　　: 字串1
　　
　　　　# In event of error, restore terminal to sane state.
　　stdscr.keypad(0)
　　curses.echo()
　　curses.nocbreak()
　　curses.endwin()
　　traceback.print_exc()
　　　　# Print the exception

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　　try 代码块执行一些初始化，调用 main() 函数来执行实际工作，然后执行最后清除。如果出错， except 代码块会将控制台恢复成缺省状态，然后报告遇到异常。

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　　main() 事件循环

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　　现在，我们研究 main() 函数，看看 curses_txt2html 做些什么：

　　curses_txt2html.py main() 函数和事件循环　　　　　def
　　　　
　　　　
　　　　
　　　　　main
　　　　(stdscr):
　　　　# Frame the interface area at fixed VT100 size
　　　　
　　　　
　　　　　global
　　　　 screen
　　screen = stdscr.subwin(23, 79, 0, 0)
　　screen.box()
　　screen.hline(2, 1, curses.ACS_HLINE, 77)
　　screen.refresh()
　　　　# Define the topbar menus
　　file_menu = (
　　　　"File",
　　　　"file_func()")
　　proxy_menu = (
　　　　"Proxy Mode",
　　　　"proxy_func()")
　　doit_menu = (
　　　　"Do It!",
　　　　"doit_func()")
　　help_menu = (
　　　　"Help",
　　　　"help_func()")
　　exit_menu = (
　　　　"Exit",
　　　　"EXIT")
　　　　# Add the topbar menus to screen object
　　topbar_menu((file_menu, proxy_menu, doit_menu,
　　　　　　　　 help_menu, exit_menu))
　　　　# Enter the topbar menu loop
　　　　
　　　　　while
　　　　 topbar_key_handler(): 字串8
　　　　draw_dict()
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　　根据由空行隔开三部分，很容易理解 main() 函数。

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　　第一部分执行应用程序外观常规设置。为了建立应用程序元素之间可预期间隔，交互式区域限制在 80 x 25 VT100/PC 屏幕大小（即使实际终端窗口更大）。程序围绕这个子窗口绘制一个框，并使用水平线画出顶栏菜单视觉偏移量。 字串7

　　第二部分建立应用程序所使用菜单。函数 topbar_menu() 使用一些技巧将热键绑定到应用程序操作并用期望视觉属性来显示菜单。请获取源码档案（请参阅 参考资料 ）以查看所有代码。 topbar_menu() 应该是非常普通。（欢迎将它合并到您自己应用程序中。）非常重要是一旦绑定了热键，它们就 eval() 与菜单相关字节组第二个元素中包含字符串。例如，激活以上设置中 "File" 菜单将调用 "eval("file_func()")"。所以就要求应用程序定义叫做 file_func() 函数，要求它返回一个布尔 (Boolean) 值以表示是否达到应用程序终止状态。

　　第三部分只有两行，但这正是整个应用程序实际运行部分。函数 topbar_key_handler() 就像它名称所暗示：它等待击键，然后处理它们。击键处理程序可以会返回 Boolean false 值。（如果是这样，则应用程序终止。）该应用程序中，键处理程序主要是检查第二段中绑定键。但即使您 curses 应用程序绑定键方式与该应用程序不同，您仍要使用类似事件循环。处理程序关键部分很可能使用以下这行代码：

c = screen.getch()# read a keypress 字串9

　　对 draw_dict() 调用只是事件循环中唯一代码。此函数绘制了 screen 窗口中几处位置中值。但在应用程序中，您可能想要将以下这行代码：

screen.refresh()　 # redraw the screen w/ any new output 字串1

　　加到绘制／刷新函数中（或只加到事件循环本身中）。

　　获取用户输入

　　curses 应用程序以击键事件形式获取所有用户输入。我们已经看过了 .getch() 方法，现在让我们看一下将 .getch() 与其它输入方法组合在一起例子 .getstr() 。以下就是我们以前提到 file_func() 函数缩写版本（它由 "File" 菜单激活）。

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　　curses_txt2html.py file_func() 函数　　　　　def
　　　　
　　　　
　　　　
　　　　　file_func
　　　　():
　s = curses.newwin(5,10,2,1)
　s.box()
　s.addstr(1,2,
　　　　"I", hotkey_attr)
　s.addstr(1,3,
　　　　"nput", menu_attr)
　s.addstr(2,2,
　　　　"O", hotkey_attr)
　s.addstr(2,3,
　　　　"utput", menu_attr)
　s.addstr(3,2,
　　　　"T", hotkey_attr)
　s.addstr(3,3,
　　　　"ype", menu_attr)
　s.addstr(1,2,
　　　　"", hotkey_attr)
　s.refresh()
　c = s.getch()
　　　　
　　　　　if
　　　　 c
　　　　
　　　　　in
　　　　 (ord(
　　　　'I'), ord(
　　　　'i'), curses.KEY_ENTER, 10):
　　　curses.echo()
　　　s.erase()
　　　screen.addstr(5,33,
　　　　" "*43, curses.A_UNDERLINE)
　　　cfg_dict[
　　　　'source'] = screen.getstr(5,33)
　　　curses.noecho()
　　　　
　　　　　else
　　　　:
　　　curses.beep()
　　　s.erase()
　　　　


　　　　　return
　　　　 CONTINUE

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　　此函数组合了几个 curses 特性。它做第一件事就是创建另一个窗口对象。由于这个新窗口对象是 "File" 选择项实际下拉菜单，所以程序使用 .box() 方法围着它绘制了一个框架。在窗口 s 中，程序绘制了几个下拉菜单选项。使用了一种稍微费力方法突出显示了每个选项热键，这样就与选项描述其余部分形成了对比。（请查看完整源码（请参阅 参考资料 ）中 topbar_menu() 以学习一种能稍微自动处理突出显示方法。）最后 .addstr() 调用将光标移到缺省菜单选项。如同主屏幕一样， s.refresh() 实际上显示了画到窗口对象上元素。

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　　绘制了下拉菜单后，程序使用简单 s.getch() 调用来获取用户选择项。在演示应用程序中，菜单只响应热键，但不响应箭头键或可移动突出显示栏。可以通过捕捉附加键操作并在下拉菜单中设置事件循环来构建这些更复杂菜单功能。但这个例子已经足够说明这种概念了。 字串4

　　接着，程序将刚读取击键与各种热键值做比较。在本例中，热键大小写都可以激活下拉菜单选项，并且可以使用 ENTER 键激活缺省选项。（curses 特殊键常量看上去并不完全可靠，我发现必须添加实际 ASCII 值 "10" 来捕捉 ENTER 键。）请注意，如果要执行字符值比较，那么要将字符串封装到 ord() 内置 Python 函数中。 字串9

　　当选中 "Input" 选项时，程序会使用 .getstr() 方法，该方法提供带有原始编辑能力字段输入（可以使用退格键）。由 ENTER 键终止输入，然后方法返回输入值。通常会像上例中一样，将这个值分配给一个变量。 字串6

　　为了在视觉上区别输入字段，我使用了一点小技巧，预先向将要发生数据输入区域添加了下划线。无论如何，这都是必要，但它添加了一种视觉效果。由以下这行代码画出下划线： 字串1

screen.addstr(5,33, " "*43, curses.A_UNDERLINE)

　　当然，程序还必须除去下划线，这项工作在 draw_dict() 刷新函数中由以下这行代码执行： 字串4

screen.addstr(5,33, " "*43, curses.A_NORMAL)

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　　结束语

　　这里概述技术以及在完整应用程序源代码（请参阅 参考资料 ）中使用那些技术应该可以让您初步了解 curses 编程。请使用它来编写您应用程序。它并不难使用。告诉您一个消息，除了 Python 以外，有许多语言可以访问 curses 库，因此您学到使用 Python curses 模块知识同样适用于其它语言。

　　如果经检验，基本 curses 模块不能满足您要求，“参考资料”节中提供了许多模块链接，他们增添了 curses 功能并提供了非常发展方向。

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