[Linux] Ncurses

정재훈·2022년 4월 8일

Linux

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htop

sudo apt install htop -y , htop
리눅스 프로세스를 보는 명령어(top)보다 더 간편하게 보는 유틸리티
해당 명령어를 통해 core 개수를 확인할 수 있습니다.
Core의 개수마다 thread를 관리하기에 CPU 최고 효율을 뽑아낸다.

Data Decomposition

데이터 단위로 분해 후 Thread Programming, 각 Thread마다 같은 작업 수행 -> core 최고 효율

Ncurses(엔컬즈스)

New Curses의 약어로 CLI로 CUI 같은 APP을 만들고자할 때 사용하는 LIB
sudo apt install libncursesw5-dev로 LIB 설치
gcc ./main.c -o ./main -lncursesw && ./main : 빌드

Ncurses 기본코드

#include <ncurses.h>

int main()
{
    initscr(); // ncurses 시작 내부 세팅
    printw("Hello wolrd");  // Hello world, printw임을 명심하자

	refresh(); // 화면 갱신

    getch(); // 키를 눌러야 프로그램이 종료되도록, 안쓰면 자동종료
    endwin(); // ncurses 종료

    return 0;
}

Clear

화면 전체를 지운다.

#include <ncurses.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
    initscr();

    printw("READY\n");
    refresh();
    usleep(1000 * 200);
    clear(); // READY를 띄운 후 0.2초만에 지워버린다.

    printw("GO\n"); // GO는 실행될까?
    sleep(3);
    clear(); // 화면을 새로고치는 refresh() 전에 clear를 실행해서 GO는 출력되지 않는다.
    refresh();
    usleep(1000 * 500);

    printw("FINISH\n");

    getch();
    endwin();

    return 0;
}

타이머 구현하기

#include <ncurses.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
    initscr();

    float count = 0;

    while(1)
    {
        printw("%.2f",count); // 소수 둘째짜리 까지 표현
        refresh();
        clear();
        count += 0.01; // 0.00 ~ 10.00 까지 표현하기 위해
        if(count > 10.00) break; // 10초까지의 타미어 구현
        usleep(10000); // 0.01초마다 실행
    }

    clear();
    printw("FINISH\n");
    refresh();

    getch();
    endwin();

    return 0;
}

약간의 오차가 발생한다. 10초 타이머인데 표기는 잘되지만 실제 10동안 작동하는게 아닌 14초정도 작동하는 Delay가 발생한다.
sleep함수 내부 구조 Delay와 APP단 개발의 delay가 문제라고 생각할 수 있다.

로딩창

#include <ncurses.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
    initscr();

    while(1)
    {
        for(int y=0; y<30; y++)  // 로딩창 증가
        {
            clear();
            for(int x=0; x<=y; x++)
            {
                printw("*");
            }
            printw("\n");
            refresh();
            usleep(30*1000);
        }

        for(int y=29; y>=0; y--)  // 로딩창 감소
        {
            clear();
            for(int x = 0; x <= y; x++)
            {
                printw("*");
            }
            printw("\n"); // 가시성 좋게 : 증가 및 감소할때 커서가 같이 움직이기 때문에
            refresh();
            usleep(30*1000);
        }

    }
    getch();
    endwin();

    return 0;
}

좌표 옮기기

move(y,x)

#include <ncurses.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
    initscr();
	// 내 컴퓨터는 좌표가 (57,85)가 좌하단 끝이다. 글자를 적기 위해서는 x값에 여유를 줘야한다. 좌표는 창크기에 따라 달라지니 좌표의 끝은 항상 달라진다.
    move(10, 30); // 커서를 y : 10 , x : 30 좌표로 옮긴다.
    printw("GAME OVER\n");
    refresh();

    sleep(2);
    getch();
    endwin();

    return 0;
}

결과

랜덤 함수

정수형 랜덤값을 리턴합니다.

#include <ncurses.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h> // rand() 함수를 위한 LIB

int main()
{
    initscr();

    while(1)
    {
        clear();
        printw("%d\n", rand()); // 랜덤수로 큰 수도 나온다.
        // rand() % 10 + 3 : 3 ~ 12 => 다양하게 변화가능
        printw("%d\n", rand() % 5);  // 0 ~ 4
        refresh();
        usleep(100 * 1000);

    }

    getch();
    endwin();

    return 0;
}

rand( ) 함수 한계점

rand() : 랜덤값은 랜덤 순열의 순서가 고정되어 있다.

#include <ncurses.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h> // rand() 함수를 위한 LIB

int main()
{
    initscr();

    for(int i = 0; i< 10; i++)  // 0 ~ 9까지 10개 출력하기
    {
        printw("%d\n", rand() % 10);
    }
    refresh();

    getch();
    endwin();

    return 0;
}

첫번째 실행	두번째 실행	세번째 실행

해결책 : srand 함수

srand(랜덤순열ID) : 랜덤값이 각각의 ID의 순열로 생성된다.

#include <ncurses.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h> // rand() / srand() 함수를 위한 LIB
#include <time.h> // time()을 위한 LIB

int main()
{
    initscr();
	
    
    srand(time(NULL)); // 매초 다른 순열로 랜덤값을 만들어줍니다.
    
    //time(NULL) : 1970년 1월 1일 0시 부터 오늘 시각과의 차를 초를 나타낸 출력하는 함수

    for(int i = 0; i< 10; i++)
    {
        printw("%d\n", rand() % 10);
    }
    refresh();

    getch();
    endwin();

    return 0;
}

첫번째 실행	두번째 실행	세번째 실행

입력받기 : scanw

#include <ncurses.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h> // rand() 함수를 위한 LIB
#include <time.h>

int main()
{
    initscr();

    int start,end = 0;;

    scanw("%d %d",&start,&end);  // 3 7

    srand(time(NULL));

    for(int i = 0; i< 10; i++) // 3 ~ 7을 랜덤하게 출력하는 함수
    {
        printw("%d\n", rand() % (end-start+1) + start);
    }
    refresh();

    getch();
    endwin();

    return 0;
}

ncurses + pthread

gcc ./test.c -o ./test -lncursesw -lpthread && ./test를 통해 빌드

mvprintw

mvprintw(1,3,"###") : move함수 + printw 함수 합친 것

커서제거 함수 : curs_set(0)

코드

#include <pthread.h>
#include <ncurses.h>
#include <unistd.h>

pthread_mutex_t mlock; // mutex를 선언

void *abc() {  // thread 함수
    int num = 0;
    while(1) {
       for (int y = 0; y<4; y++) { // (10,20)에서 로딩(#) 증가시키기
            pthread_mutex_lock(&mlock);  // mutex를 통해 동시성 에러 방지
            move(10,20);
            for (int x = 0; x<=y; x++) printw("#"); 
            refresh();
            pthread_mutex_unlock(&mlock);
            usleep(100 * 1000);
        }

        for (int y = 3; y>=0; y--) {  // (10,20)에서 로딩(#) 감소시키기
            pthread_mutex_lock(&mlock);
            move(10,20); 
            for (int x = 0; x<=y; x++) printw("#"); 
            for (int x = y + 1; x < 4; x++) printw(" "); // 남아있는 뒷자리 없애주기
            refresh();
            pthread_mutex_unlock(&mlock);
            usleep(100 * 1000);
        }
    }
}

int main()
{
 
    initscr();

    clear();

    pthread_t tid;
    pthread_create(&tid, NULL, abc, NULL); // thread 생성
    int num = 0;
    while(1) {  // 업카운팅 
        pthread_mutex_lock(&mlock);
        mvprintw(10,10,"%d", num); // move + printw : (10,10) 떨어진 곳에 출력
        refresh();
        pthread_mutex_unlock(&mlock);
        num++;
    }

    pthread_join(tid, NULL);

    getch();
    endwin();
    return 0;

}